高速公路隧道機電系統安裝工程施工技術

安征

中交一公局第七工程有限公司

1 工程概況

三門峽崤函大道項目位于三門峽市，本項目為一標段，起訖里程K0+000～K5+000，長5km，雙向六車道，紅線寬度26m～60m，設計速度50km∕h。本標段內的隧道包含長度為412m的重丘一號連拱隧道和左線500m、右線497m的重丘二號連拱隧道。

2 隧道內PLC裝置的安裝

安裝工藝流程：施工準備→柜體安裝→線纜引入成端→箱體整理密封→接線檢測→設備加電調試→PLC程序寫入與測試。

（1）PLC柜體安裝。PLC柜體需穩定在隧道洞室內，并根據實際情況增加墊片或采取其他方法，以便調節柜體的水平和垂直度，若無誤則擰緊連接螺絲，確保其具有穩定性。

（2）線纜引入成端。對預埋管出線口處的電纜采取防護措施，確保不受損；引入PLC柜的電源電纜和控制電纜，按照圖紙要求接入至指定位置。

（3）箱體密封。待PLC柜底板安裝到位后，在過線孔處設置合適尺寸的橡膠圈，起到密封的作用；為滿足防火要求，用防火泥封閉過線孔。利用發泡劑封閉PLC柜體與外部相通的孔、縫。

（4）接線檢測?，F場設備接線檢查是重點作業內容，具體利用萬用表檢測，被測對象包含電源、通斷和絕緣等性能。確保檢測工作的全面性，即覆蓋至每根線，由專員操作，測定數據并完整記錄。

（5）設備加電調試。經過接線檢測后，若無異常狀況則對設備加電調試。此時按照先主開關、后分開關的順序合閘，在此條件下檢查受電設備的運行狀態以及各項指標（例如電壓值）。按照流程有序合上各開關，確保各設備均可正常運行。

3 隧道內車道指標器的安裝

安裝工藝流程：施工準備→加電檢查→支架安裝位定位打孔→支架上安裝法蘭→支架安裝→屏體吊裝及高度調整→線纜引入→加電調試。

（1）加電檢查。加電檢查對象為隧道車道指示器屏體，待該裝置被運至現場后對其加電，以便檢查設備的運行狀態。

（2）支架安裝位置的確定。首先測定車道中心線的位置，再根據所掌握的信息計算得到車道控制器的安裝位置，作為正式安裝的作業依據；利用吊錘的方法明確車道中心線對應的隧道頂部位置，將其視為車道指示器支架的安裝中點，以便后續精準安裝支架[1]。

（3）鉆孔。在明確支架安裝點后利用沖擊鉆鉆孔，清理孔內的粉塵等雜物，檢測孔深、孔徑等，確保各項指標均達標。此后在支架頂部的孔位處安裝法蘭，利用膨脹螺栓連接，使該部分結構維持穩定。

（4）支架的安裝。利用連接螺栓安裝車道指示器支架，使其與支架上法蘭形成穩定連接的關系?？紤]到結構的穩定性要求，適當深擰連接螺栓的螺母，在不影響整體穩定性的前提下留有余量，以便左右靈活調節支架。

（5）車道指示器安裝。抬吊車道指示器使其到達指定高度，再適度調整位置，期間密切觀察屏體上的安裝位，該處對準支架下法蘭，再進一步連接支架和屏體，使其保持穩定。

（6）車道指示器的位置檢測與調整。測定屏體下沿與路面的距離，將實測結果與設計要求進行對比分析，判斷其是否滿足要求，再根據實測結果靈活調整屏體支架的調節結構，直至屏體的高度達標為止。

（7）線纜引入成端。根據設計圖紙以及說明書，由技術人員將信號線等相關線纜從PLC引至屏體控制器，各自均連接到位后利用金屬軟管保護外露部分，以免其在使用中受損。此外在洞頂進行加固。

（8）加電調試。待設備安裝到位后全面檢查安裝接線，若無異常則送電調試，此過程中及時啟用PLC，以便準確掌握車道控制器的具體情況。經過測試后，若均滿足要求則采取成品保護措施，減小外部因素的干擾。

4 隧道閉路電視監視系統的安裝

（1）施工思路。按照“攝像機安裝→線纜配套→加電調試”的流程完成各項關鍵的工作，并在施工前做足準備，施工后恢復現場，采取成品保護措施。

（2）攝像機安裝。根據設計圖紙的要求精準固定支架孔位，在確定孔位后于該處利用記號筆設置標記，界定具體的打孔范圍。鉆孔用電錘完成，成孔后向其中打入膨脹螺栓。在已設置到位的支架上安裝攝像機（提前經過調試，確保能夠正常運行），并用螺栓固定，確保攝像機在使用過程中無晃動[2]。

（3）線纜配套。根據圖紙要求，將電源線、網線穿至特定的金屬軟管上，并將視頻箱引至攝像機內。梳理電源線纜以及超五類非屏蔽網線，按要求分別接入指定的端口。在經過接線操作后由專員檢查，以確保無誤。

（4）加電調試。攝像機加電后啟用測試軟件，用于分析攝像機所能掌握的監視覆蓋范圍，再根據實測結果靈活調整轉向法蘭，從而使攝像機的角度以及可視范圍均被控制在合理范圍內。在前述操作的基礎上固定轉向法蘭螺栓。

5 隧道洞口監控設備的安裝

5.1 電力電纜安裝

（1）在現場詳細勘察敷設線路并完成路由檢測操作，以實際結果為準預留，以滿足電纜配盤的操作要求。

（2）以施工圖為準精準開挖電纜溝，使其尺寸具有合理性。

（3）測試電纜，判斷其在導通性和絕緣性兩方面的具體情況，系統判斷電纜的性能。

（4）對于監控外場設備配電電纜，該部分采取直埋式的敷設方法，到位后利用素混凝土包封，起到防護作用；穿過構造物或護坡時需為之穿入鍍鋅鋼管，起到防護的作用。對于地下直埋的鎧裝電纜，其埋設深度至少達到700mm，同時在該處敷設蓋板形成防護。在埋設電纜的溝底鋪砂厚度100mm的層或細土，鋪設到位后進一步蓋上相同厚度的沙層或細土。

（5）在室外制作電纜終端頭與中間接頭時加強安全防控，避免塵埃等外部雜物落入絕緣內；此外，禁止在雨霧環境中施工，否則易影響材料的質量。加強對低壓電纜終端頭的防護，具體利用絕緣膠帶包扎。

5.2 隧道口攝像機的安裝

（1）在現場適配吊車，利用該設備起吊攝像機立柱桿，下法蘭與基礎法蘭平面保持緊密貼合的關系，并利用螺栓做緊固處理。在立柱頂部設避雷針起到防護的作用。立柱底法蘭盤與連接接地網引線形成連接，并在該連接部位采取防腐措施[3]。

（2）測試云臺的功能，若能夠正常使用則安裝攝像機護罩和云臺?？紤]到現場環境的干擾，攝像機防護罩和云臺必須穩定在支撐桿頂部，確保在最大額定風速條件下各裝置依然可穩定運行，從監視器內觀察無攝像機大幅度抖動的異常狀況。

5.3 洞外光強檢測器安裝

在洞外光強檢測器基礎上設置立柱，以便在該處（立柱上）安裝洞外光強檢測器。在固定立柱前將相應的線纜引入立柱內，此后安裝洞外光強檢測器。根據圖紙要求，將洞外光強檢測器和支架組裝成型并設置在立柱的頂端，此后靈活調整洞外光強檢測器的角度，直至檢測器的探頭對準路面為止。隨后，利用金屬軟管保護引入的電源及信號線纜的外露部分并固定，最后引入洞外光強檢測器成端。

6 外場監控設備的安裝

6.1 外場設備基礎施工

（1）以設計圖紙為準精準定位、劃線，為后續安裝工作的開展提供依據。

（2）設置保護接地系統，此時重點控制其接地電阻的阻值，即在4Ω以內。

（3）以前期得到的劃線位置為準，利用明挖法開挖土方。經過整平、夯實處理后改善土層基底的狀態，使其具有平整性與穩定性。

（4）在開挖成型后，將鋼筋綁扎到位并支立模板。

（5）組織基礎混凝土的澆筑作業，24h后若無異常狀況則拆模。拆模是一項擾動性較強的工作，應加強防護措施，不可損傷基礎，若因特殊原因而導致基礎混凝土受損則進行修補，后續根據混凝土的強度情況安裝設備[4]。

6.2 外場設備電力電纜安裝

（1）現場勘察敷設線路，結合實際情況適當預留，以便高效完成電纜配盤操作。

（2）在敷設電纜時，據作業場景采取合適的方法。對于監控外場設備的配電電纜，較為合適的是直埋敷設方式，到位后利用素混凝土包封；穿過構造物或護坡時為之穿入鍍鋅鋼管，以起到防護作用。對于地下直埋的鎧裝電纜，其埋設深度至少達到700mm，同時在該處敷設蓋板。在埋設電纜的溝底鋪砂層或細土，厚度按100mm控制，鋪設到位后再進一步蓋上相同厚度的沙層或細土。若為了滿足電纜或電纜管的進出要求而調整電纜溝的深度，則控制好坡度，不可超過1∶5。

（3）在室外制作電纜終端頭與中間接頭時加強安全防控，避免塵埃等外部雜物落入絕緣內；此外，在雨霧環境中禁止施工，否則易影響材料的質量。低壓電纜終端頭的防護采用包扎絕緣膠帶的方法。

6.3 外場攝像機的安裝

（1）詳細清理基礎法蘭上的地腳螺栓，使其保持潔凈。在線纜安裝工作中要求所用電纜有足夠的松弛性，以便順利移動攝像機防護罩（以免在此過程中電纜和電纜端子受到張拉作用）。為各外露線纜穿保護套，進出線纜端子采取密封型的結構形式。在現場配備吊車，由該裝置將攝像機立桿吊裝至指定位置，下法蘭與基礎法蘭緊密貼合，并利用螺栓緊固，使法蘭具有足夠的穩定性。在立柱底部設避雷針，增強防雷擊效果。立柱底法蘭盤與聯合接地網引線形成連接，并對該部位采取防腐措施，確保聯合接地網電阻≤4Ω。

（2）測試云臺的功能，若能夠正常使用則安裝攝像機護罩和云臺，使其滿足監控視角要求?？紤]到現場環境的干擾，攝像機防護罩和云臺必須穩定在支撐桿頂部，確保在最大額定風速條件下各裝置依然可穩定運行，從監視器內觀察無攝像機大幅度抖動的異常狀況。

7 結束語

綜上所述，在高速公路隧道工程建設中，機電系統安裝為重點作業內容，其會直接影響公路隧道的使用效果，且直接關聯于車輛通行的安全性。在隧道機電系統安裝時，工作人員應注重PLC裝置、指示器、監控系統、外場監控設備等各類裝置的安裝，由專員以合理的方法操作，將機電系統中的各類設施安裝到位。本文提出高速公路隧道機電系統安裝的技術要點，希望能為類似工程提供參考。