高速公路隧道通信光纜敷設與熔接施工技術

王曉杰

摘要 通信光纜在高速公路機電系統中發揮著重大作用，光纜敷設和熔接施工質量會對高速公路通信的運營及功能造成影響。文章以某高速公路建設項目作為研究案例，探討高速公路通信光纜敷設與熔接施工工藝的具體流程，以期該研究能為后續類似工程項目施工提供一定的參考。

關鍵詞 高速公路；通信光纜；施工技術；敷設

中圖分類號 TN913.33文獻標識碼 A文章編號 2096-8949（2023）11-0073-03

0 引言

高速公路與一般的公路相比，行車更為便捷和舒適，主要是因為高速公路的土建部位設計規格偏高，同時其配套設施更為齊全[1]。通信光纜作為高速公路機電系統中的重要組成部分，是實現信息傳輸的重要通道，同時也是保障我國高速公路運營管理的信息基礎[2]?，F階段，我國的高速公路通信光纜基本上敷設在管道內部，因此該文著重對管道光纜敷設施工技術展開研究[3]。

1 工程概況

該文以彭大高速公路作為研究案例。該高速公路的總長度設計為89.852 km，雙向四車道，設計速度80 km/h，路基寬度為25.5 m，分離式路基的寬度設計為12.75 m。該項目需要新建1座長度300 m的特大橋，長度為100 m的中橋、小橋各一座。道路沿線路面采用瀝青路面。項目中機電系統主要分布在K0+000～K50+260路段，其中潘城隧道右線部分設計長度為2 101 m，左線部分的設計長度為2 105 m；曹灣隧道的右線部分長度設計為795 m，左線部分的長度設計為802 m；馬峪口隧道的右線部分長度設計為1 832 m，左線部分的長度設計為1 874 m。

2 通信光纜敷設施工技術

2.1 通信光纜敷設施工

該項目中的通信光纜敷設細分為主線光纜敷設和支線光纜敷設兩種。光纜敷設的具體步驟如圖1所示。

（1）主線光纖敷設是借助空壓機和吹纜設備來完成光纜敷設任務。具體方法為氣吹敷設纜線法。該敷設方法是一種新型敷設技術，其核心原理是借助高壓氣流的推動力，促使光纜能夠緩慢移動。具體情況如圖2所示。

在主線光纜敷設前，施工人員要對硅芯管的質量進行檢查，待硅芯管敷設完畢后，檢查是否具備吹敷設纜線法的作業條件。如果主線硅芯管只敷設了一定長度，此時直接組織施工班組進場，只需2 d即可完成光纜敷設任務。這就意味著施工班組會有空閑，間接地給施工單位帶來了額外的經濟損失，但這些問題都可以協調解決。因此，施工管理人員應提前了解施工現場，結合具體情況組織各方主體有序進入施工現場[4]。

在正式敷設光纜前，應以設計圖紙為依據，對光纜進行全面檢查，即開盤測試。當纜線吹敷法法具備施工條件后，才能開始纜線吹敷作業。此時，應準備足夠的穿管器、吹纜設備、支架等工具。

在敷設光纜時，應盡量減少接頭數量，并將接頭位置布置在便于操作的地方。光纜移動應與其轉動保持一致，不得發生“浪涌”現象。除施工質量以外，還應考慮施工現場的安全問題，避免發生安全事故。

（2）光纜敷設可采用人工方式，也可以采用穿纜器進行敷設。在光纜敷設過程中使用穿纜裝置，可以有效提高光纜敷設的施工效率，常用的穿纜器有150 m和180 m規格。

穿纜器的主要功能是做好預備性準備工作，給施工人員提供方便，從而提高施工效率，縮短施工工期。例如在敷設光纜前，施工人員應該對管道的敷設方向有一個明確的了解，并檢查管道的完好性，并結合穿纜器規格確定管道敷設距離，通過計算分析以確定是否需要對其進行優化設計，并計算出相應的施工班組配備。準備工作完畢，開始敷設光纜。

（3）牽引法通信光纜施工。通信光纜牽引敷設通常有機械牽引敷設和人工敷設兩種方式。在光纜布放時，要保證光纜以松弛的弧形狀態從纜盤上釋放出來，不能出現扭轉、浪涌和打扣現象。采用機械牽引時，牽引機速度應控制在20 m/min以內，人工牽引時速度應控制在10 m/min以內。

在使用牽引法敷設通信光纜前，要確保穿放入孔，對于較長的光纜，應該采用從中間向兩邊的穿放工序，中間穿入孔應選擇位置較高的孔，并與施工圖相結合對管孔進行核對后用鋼絲將管孔清理干凈。正式牽引前，將纜盤放置在待傳入的光纜管道側，并放出光纜，使光纜能以松弛的弧形狀態送入管孔。在纜盤入孔時，應增設喇叭口保護管，在光纜外層按照2～4孔的間隔均勻涂抹潤滑劑。每個孔通常安排1～2個牽拉人員，人員均雙手向上握住光纜，輔助牽引。

整個牽引施工過程中，如果光纜長度超出800 m，或管道拐彎夾角角度小于150°，不能一次性完成牽引操作時，應分段從中間向兩頭依次牽引穿放，牽引至一定長度后，從入孔出倒“∞”字，再將“∞”字翻面，使光纜端頭移動至外側后繼續布放。一端布放完畢后，再從牽引頭的入孔處沿孔壁向纜盤的方向逐個放入孔內，另一端則從纜盤上以倒“∞”字放入孔內，完成后從纜盤入孔向牽引頭方向預留。通過倒“∞”抬放法，能有效防止光纜在地上拖擦，保護光纜。

2.2 光纜測試

在光纜敷設作業結束后，施工人員應對光纜進行測試，以確保光纜的性能符合要求。光纜測試包括光纜線路的損耗測試、衰減均衡測試、光纖衰減系數測試等多項測試。

光纜線路的損耗測試是光纜測試項目中較為重要的一項。通過測量光纜線路的總損耗和單根光纖的波長損耗，可以判斷光纜的質量和性能。在測試中，施工人員需要使用光纜測試儀器，對光纜進行測量并記錄數據。根據測試結果，可以調整光纜、光功率，以提高信息傳輸質量。在光纜線路的損耗測試中，單根光纖的波長損耗控制在0.1 dB以內是非常關鍵的。光纖波長損耗是指在光纖中光信號的傳輸過程中，光信號的能量隨著距離的增加而逐漸降低的現象。波長損耗的大小直接影響光信號的傳輸距離和質量。因此，需要保證光纜線路的波長損耗符合要求，以確保光纜的性能和傳輸質量。

3 通信光纜熔接施工技術

3.1 光纖接續的方法

光纜連接是將兩根光纜進行接續，以傳遞光信號的過程。一般來說，光纜連接主要有熔解連接、機械連接和活動連接3種方式。

熔解連接是一種常用的連接方式，即利用熔接機將兩根光纜的裸光纖進行熔接，形成一個連續的光路。機械連接亦是一種常用的連接方式，即利用機械接頭將兩根光纜的裸光纖精準地對接，形成一個連續的光路。相對于熔解連接，機械連接操作簡單，無需電力，但連接損耗比熔解連接要大?；顒舆B接是一種可以調節連接損耗的連接方式，即利用可調節的連接器將兩根光纜的裸光纖對接，通過微調連接器的位置可以實現不同程度的連接損耗。

其中熔接法損耗較小、可靠性較好，使用的頻率相對高一些。

3.2 光纖接續應遵循的原則

芯數相同的情況下，應該使用同束管相對應的光纖進行連接；如果芯數存在差異，則按標準順序進行施工，先連接芯數偏大的光纖，而后連接芯數偏小的光纖。

使用熔接法進行施工的具體技術要求：光纜連接應該在潔凈的環境中進行；多余的光纜應放置在托盤內，防止光纜彎曲受損；單根光纜的連接耗損應控制在0.05 dB以內；嚴禁將接頭部位留置在橋梁部位；盡量將接頭部位設置在高位，避免水沖刷。

3.3 機具設備

該項目中需要配備的施工工具包括發電機、切割器、接續車等。

3.4 光纖接續方法

（1）開剝光纜。施工人員應將光纜固定在接續盒中，保證束管不受到損壞，光纜剝開的長度控制在1 m，剝開后應擦拭干凈，再穿入接續盒中。在對鋼絲進行固定時，必須將鋼絲壓緊，不得有松動。

（2）光纖穿入熱縮管中。按照不同的顏色和不同的束管，將光纖分類擺放，依次穿入熱縮管中。剝去光纖的涂覆層，用熱縮管包裹，能夠起到保護接頭的作用。

（3）啟動控制電源，按程序進行熔接作業，施工人員要將熔接設備中的灰塵清除干凈，夾具、槽內不能有碎末、粉塵。該項目中使用的光纖可分為常規性的單模光纖和色散位移單模光纖。光纖根據波長的差異性可以分為1 310 mm和1 550 mm。

（4）光纖端面。光纖斷面的加工質量直接影響連接質量，因此在進行熔接作業之前，必須保證端面質量符合管理規范的要求。剝離光纖表面的涂覆層后擦拭干凈，最后切割。若光纖涂層厚度為1.25 mm，則切割長度為8～16 mm。若光纖的涂層厚度為0.9 mm，則切割長度應為16 mm。

（5）放置光纖。施工人員將光纖放入V形槽內，然后緩慢地壓傷夾具及壓板，光纖在壓板中的位置應結合切割長度進行確定。以上工序完成以后關閉防風罩，熔接設備會自動進行熔接作業。熔接作業時間約為11 s。

（6）熱縮管加熱。施工人員將防風罩打開，把光纖從熔接設備中取出，放置在裸纖中心加熱。熱加氣使用熱縮套管，熱縮套管加熱時間控制：若熱縮套管的規格為20 mm，則加熱時間應為40 s；若熱縮套管的規格為60 mm，則加熱時間應為85 s。

（7）盤纖固定。連接好的光纖放置在收容盤內，盤纖過程中，如果盤圈的半徑越大，則表示弧度也會隨之增大，那么線路的損耗就越低。所以盤圈的半徑要嚴格控制，才能避免更多的損失。

（8）密封和掛起。露天環境下作業應對接續盒采取密封措施，以確保連接盒不會受到水浸。一旦接續盒中進水，將導致光纖性能受到影響。

連續作業時，施工人員應確保光纖始終處于潔凈狀態。使用剝除器將光纖表面的涂層剝除，然后擦拭干凈，用切割器切開光纖的端面，如果切割質量達不到要求，應進行返工。接續施工完成后，觀察光纖接續圖像是否存在質量缺陷，不合格應進行二次接續施工。在光纖熔接作業時，必須保證光纖彎曲半徑不低于40 mm。用酒精擦拭接線盒和密封條，按規定安裝。在安裝過程中，施工人員需做好相應的防護工作。

（9）質量要求：光纖的端面應該切割平整、垂直，不得出現質量缺陷。單個光纖接頭的損耗不能大于0.1 dB，熔接點的圖像必須符合設計圖紙要求，同時確保光纖的涂層厚度不小于10 mm，管內不能有氣泡；光纖的彎曲半徑不能小于40 mm，光纖不能出現受扭和受壓現象。

3.5 注意事項

（1）光纖表面的涂覆層剝離以后，用丙酮擦拭干凈。

（2）使用剝除器將光纖表面的涂層剝除，擦拭干凈，用切割器切開光纖的端面，如果切割質量不達標，則應該進行返工處理。

（3）對光纖連接圖像進行檢查，如果不合格，應進行二次接續施工。

（4）對光纖接續的監測點進行檢測，如未達到要求，則應返回至上一個工序。

（5）緩慢取出接續完成的光纖，保證光纖收縮以后覆蓋的厚度不少于10 mm。

（6）使用酒精將接線盒和密封條擦拭干凈，并按照既定的要求將進行安裝。安裝作業過程中施工人員需做好相應的防護工作。

（7）露天作業時應采取相應的安全防護措施。

4 結語

綜上所述，由于高速公路通信管道具有良好的施工條件，且吹纜敷設施工技術已經成熟，因此越來越多的施工單位選擇使用吹纜法進行施工。該項目中敷設光纖的總長度為2 450 m。經過實踐論證得出，氣吹施工過程中委派4人負責氣吹端控制，委派2人觀察管端狀況，可以大幅度地提高施工效率，縮短施工工期，施工安全處于可控狀態，且施工質量達到了預期的目標。工程實踐證明了熔接施工技術具備良好的技術可行性。

參考文獻

[1]毛小娟. C3本地網通信光纜施工技術研究[J]. 數字通信世界， 2019（5）： 90-92.

[2]張俊杰. 高速公路通信光纜的施工分析[J]. 四川建材， 2017（9）： 178-180.

[3]蔡偉林. 淺析光纖通信工程光纜線路施工技術[J]. 數字通信世界， 2020（3）： 81.

[4]聶志敏， 熊霞. 高速公路通信光纜施工技術應用探討[J]. 運輸經理世界， 2021（33）： 76-78.