浅析高速公路机电工程施工管理

浅析高速公路机电工程施工管理

苏叶基 曾德健

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摘要：机电工程是高速公路建设项目中的单独部分，也称机电工程项目，可以把它看成是组成建设项目的单项工程。高速公路机电工程一般包括机电三大系统和供配电系统。

关键词：高速公路 机电工程 施工管理

正文：

高速公路机电工程由通信、监控、收费、供配电、照明、通风、消防等多个独立的单项工程所组成。随着新技术、新设备不断的推广应用和长期的实践优化，在施工过程中不断出现需要改进、规范的新内容。作者以亲身参与的漳州沈海复线高速公路机电工程建设为案例，简要介绍一下高速公路机电工程施工内容及施工过程中遇到的问题，并提出解决方案。

1. 机电工程三大系统部分

以漳州沈海复线高速公路为例，该项目采用：福建省中心-漳州区域中心-平和分中心-收费站、监控中心四级管理体制。全线设有：1处分中心、6处收费站和8处通信站。现简要介绍一下三大系统：

1、交通监控系统：交通监控系统一般由监控中心和外场设备两部分组成。以漳州沈海高速公路为例设：省监控中心-漳州区域中心-平和监控分中心-监控外场设备。监控分中心负责本路段的交通监视和控制、日常交通管理，接收、统计监控外场设备上传的道路信息，进行分析、处理，并向外场设备发布控制信息；接受隧道外场设备上传的监控图像信息、数据信息，了解隧道运营情况。该项目由平和监控中心负责道路主线和隧道监控设施的日常管理；在隧道内设置车道指示标志、交通信号灯、光纤火灾自动检测设备、摄像机、车辆检测器和可变信息标志等，主线道路结合隧道监控设备的布设情况，将在互通附近设有发布和遥控摄像机等设备；监控外场设备均要求配10/100M以太网口，主要用于监控数据的传输。

2、收费系统：一般采用“收费站－平和收费分中心—漳州区域收费中心—省级收费结算中心”的四级收费体制。各级站点的核心都为计算机设备，通过以太网交换机连成网络。收费车道采集的原始收费数据，通过网络实时送向收费站，收费站将采集的数据集中后发送给收费结算中心和运营公司的收费中心。在收费结算中心，对每次出口的收费按照该车辆的车型和实际行驶所通过的路段、里程进行拆分计算，得出各路段的应收款，然后存入收费结算中心的数据库，并将清分的结果送给相应的运营公司的收费中心。

3、通信系统：通信系统主要是为高速公路运营管理及监控、收费系统实施提供必要的话音业务及数据、图像信息传输通道，起着高速公路管理系统中枢神经的作用。施工内容如下：光纤数字传输系统、软交换系统、隧道紧急电话及广播系统、通信电源及接地系统、光缆和电缆工程等；在施工过程中，全程主干线中央分隔带要先敷设硅芯管道，后通信系统光缆或电缆沿通信管道敷设。

二、供配电、照明、通风和消防系统部分

1、供配电系统：供配电系统是为整个隧道所有用电系统提供电力的机构，是隧道电力的神经中枢。主要由变配电所、高低压柜和变压器组成。供电方案，根据负荷分级及负荷分布情况，采用单市电+柴油发电机的供电方案，柴油发电机为一级及二级负荷供电；600米及以上中长隧道为一级负荷，其他用电负荷为三级负荷，采用双电源供电，两路电源于变配电所内低压切换。

2、照明系统：主要是隧道灯具的安装，包括基础测量定位、打孔，底座安装，灯具安装，灯具调整，管内配线，灯具接线，系统调试等工作。隧道以电光照明实现隧道内外过渡，隧道内的照明段划分为入口1~2段、过渡1~3段、基本段和出口1~2段，白天调光由洞口向基本段逐级递减。洞内照明为中间布灯，布灯基本间距为7米；灯具功能分加强灯、全日灯及应急灯三种，分别在不同条件下使用。

3、消防系统：施工主要由消防管道、卡箍，消防给水管道，消火栓、水泵接合器、防火卷帘门、水成膜泡沫灭火、干粉灭火器箱，消防水池等组成。取隧道口地下水作为消防水源，采用深井取水，将地下水直接抽至高位水池，以重力流向隧道供水；管道及其连接：所有管道均采用热镀锌钢管。DN100以下为为丝扣连接，DN100以上沟槽式卡箍连接，DN100以上阀门采用蝶阀。

4、通风系统：隧道通风系统安装由风机安装、控制箱安装和电缆敷设组成，机械完工后进行送电调试、测试。

三、供配电外线工程和沿线供电方式的选择

1、高速公路负荷所需电压一般为380V或220V。所用电源从附近地区的1OKV高压电网引到配电房中，经主变压器和高速公路沿线地埋式变压供出380V电压。然后再由低压配电柜及输配电线路送到相关用电设备。

2、为保证在外线电路因故中断后，高速公路管理系统的机电设备和生产运营能够正常运转，高速公路供配电系统在设计上可对主要长隧道或重要的收费片区采用双回路电源供电方式，即在一个供电回路出现故障后，另一回路通过自投设备切断故障回路再把电源输送到机电设备，在双回路电源供电设计时需考虑到增加该供电区的地埋式变压器的容量和开关柜的容量及出线回路数，相应的这种设计工程造价将提高，主要用在加强安全管理和一些重要的生产片区。

3、另外，当双回路电源都出现故障后，一般采用柴油发电机组发电作为市电的备用电源，能够在停电后的10-15秒内自动运转柴油发电机组启动发电并经双电源开关自动切换，确保向重要负荷供电。

四、土建、房建工程要为机电工程创造良好的施工环境

1、高速公路建设工程主要有土建、房建、机电、绿化等分项工程，由于主体工程是土建，机电工程投资相对较小，且大都是在土建工程实施2年甚至3年后才开始建设，所以在建设、施工等部门中普遍存在一种不大重视机电项目的建设。这就给实施最后一道工序的机电工程建设制造了不好的施工环境，如路基、隧道队伍为机电工程提供的预留预埋件存在大量的漏埋、预埋不合格、或存在管堵等现象，房建工程迟迟提交不了设备安装的界面。与绿化队伍存在互相争抢碎落台、边坡等施工界面。这些都会造成机电工程实施极其被动，亦将影响高速公路整体建设。庆幸的是，随着近几年来高速公路建设各管理层对整项工程的不断摸索和经验积累。逐步提高了对机电工程建设的重视程度，不断加大了对该工程的支持力度看，机电工程建设得已更加顺利的实施。

2、从人员安排上看，应尽早组建机电项目管理组。最好比通车时间提前一年半以上的时间，从三大系统及监理标的招投标工作就提前开始介入，这样即对整个工程有更加深入的熟悉，又可在土建工程实施预留预埋件过程中参与监督和检查。避免预留预埋件工程出现大量的不符合设计要求。以免下一道工序再上时返工或破坏原有界面。

3、在土建工程为机电工程提供预留预埋件施工时。应注意到：隧道进出口预埋管道的数量一定要足。分歧人、手井路由要合理，强、弱电管道严格区分开，隧道预埋管在埋设后两端要用破布临时堵住以免被水泥沙浆堵住；桥头管箱与路基连接处要用镀锌钢管过渡；路侧监控设备的基础平台要伸到平台上方。

4、在房建工程为机电工程提供界面施工时。应注意到：各所、站管理楼至收费车道之间以及管理楼至宿舍楼之间必须专门为三大系统弱电（主要是内线电话、光缆、网络、控制线等，各种线路互不交叉）和办公生活用的布线预埋至少各6根管：在各办公室、监控中心各系统功能房间要有足够多自勺接线盒、互通管槽便于系统布线；各建筑物特别是通信机房、配电房、监控大厅等机电设备需要接地的房间的接地阻值一定要达到相应的规范。

5、机电系统真正的施工安装、调试工期一般只要4-6个月，但前提是所有的预留预埋件和施工界面都能够为机电系统及时提供。所以。机电工程的顺利施工离不开土建、房建等其他工程为其提供的良好的施工界面和环境。

五、施工过程管控及设备调试

1、高速公路机电工程施工前，施工单位应组织施工人员熟悉合同文件，进行施工条件的调查，在合同规定的期限内主持召开技术交底会议及编制施工组织计划；对施工进度进行管理，在施工过程中进行进度检查、动态控制和调整，掌握进度情况；分析问题，解决问题，提出调整方案和可行性措施；制定一系列安全管理制度，检验进场设备、材料和软件等；施工过程管理主要依靠施工管理人员现场巡视和旁站，业主管理人员应重点巡视。

2、高速公路机电工程的签证测试在施工单位技术人员的配合下，按100%的项目比例进行。在进入机电设备调试与试运行阶段，相关单位要根据招标文件及机电施工图的技术性能要求对整体工程系统的功能进行详细的检查验收，并且对高速公路机电工程建设的可靠性、完整性以及安全性进行评估。

六、结束语

高速公路机电工程是一个涉及多行业、多专业分工合作的系统工程，必须科学规划、抓好施工管理，才能顺利完成建设任务，为高速公路的安全、高效运营提供不可或缺的支持与保障。

参考文献:

［１］建设工程项目管理［j］.建造师，2014(4)．作者：丁士昭 王雪青

［２］机电工程管理与实务［j］.建造师，2014(4)．作者：丁士昭 商丽萍

［3］福建省高速公路机电工程施工标准化管理指南系列丛书.人民交通出版社.2013.12．赵宣宪 陈礼彪 刘光东