陳宏鐸
(廣東路路通有限公司,廣東 廣州510199)
在高速公路機(jī)電工程施工時(shí),應(yīng)從優(yōu)化建設(shè)方面考慮,機(jī)電工程安裝施工水平直接影響后期的運(yùn)營管理質(zhì)量。因此,為了滿足后期機(jī)電工程運(yùn)營管理的需求,提升管理工作效率,在公路機(jī)電安裝施工前,應(yīng)加強(qiáng)安裝施工過程中的質(zhì)量控制措施。本文著重探討了高速公路機(jī)電施工安裝要點(diǎn)及注意問題。
西部沿海高速臺(tái)山段約86km,東接新會(huì)段崖南站,起點(diǎn)樁號(hào)是K50+585,西接陽江段三山站,終點(diǎn)樁號(hào)是K137+392。按照高速公路標(biāo)準(zhǔn),2002 年4 月28日已建成臺(tái)山段,路線全長89.90km,設(shè)計(jì)速度120km,并投入營運(yùn),此路段為四車道。全線設(shè)置8 個(gè)收費(fèi)站、1 處服務(wù)區(qū)和1 座山咀隧道,以及1 個(gè)管理中心,收費(fèi)站有南北、廣海、都斛、沙欄、汶村、北陡等,同時(shí)設(shè)置具有監(jiān)控、通信和收費(fèi)中心,以滿足全路段的運(yùn)營管理要求。
其一,光電纜埋設(shè)徑路選擇。合理的路徑選擇是保證光電纜施工質(zhì)量及運(yùn)行安全的關(guān)鍵。在施工前,除了在高速鐵路和客運(yùn)專線施工過程中預(yù)留槽道外,在絕大部分高速公路改造過程中,仍是普遍采用開挖光電纜溝進(jìn)行敷設(shè)光電纜。這就需要合理地選擇光電纜線路的施工路徑,以節(jié)省施工過程中材料費(fèi)用,加快施工進(jìn)度,以便在今后的運(yùn)營過程中能夠有效地保證光電纜線路的使用安全。因此,盡量選擇直線路徑,減少彎曲路徑,以免彎曲度過大直接損害纜線;同時(shí),優(yōu)選地質(zhì)穩(wěn)定、易開挖回填地段,以保證開挖深度和回填質(zhì)量,如果確實(shí)無法開挖,可以考慮修建槽道敷設(shè)。另外,在光電纜路徑選擇時(shí),還要考慮到光電纜埋設(shè)后線下施工對(duì)光電纜的影響,避免作業(yè)時(shí)使用挖掘機(jī)、推土機(jī)等機(jī)械施工設(shè)備時(shí)直接破壞光電纜,且要避開防護(hù)柵欄、路基水溝、側(cè)溝等位置,當(dāng)光電纜經(jīng)過路基邊坡、涵下時(shí),應(yīng)采取相應(yīng)的防護(hù)措施。
其二,光纖線路施工。光纜在人孔外十分清潔的環(huán)境中接續(xù)。光纜接續(xù)應(yīng)采用熔接法,接頭配有單獨(dú)的接頭護(hù)套。對(duì)于橋上接頭,在管箱接頭連接時(shí),應(yīng)加強(qiáng)周邊的環(huán)境保護(hù),延長光纖線路的使用壽命。
接頭牢固地安裝在每個(gè)人孔中,盡可能地安裝在高處,以免浸水。對(duì)于光纜,應(yīng)在每個(gè)站端接在接線板上。同時(shí),將接線板光纖連接至單個(gè)光纖,并將它引出線,以作為光纖備用,在光纖貯放時(shí),避免出現(xiàn)彎曲,以減少光纖損耗。
用于每個(gè)站的接線軟線傳輸系統(tǒng)包括主用和備用兩種,并采用直通連接方式,為后期光纖的緊急應(yīng)用。在光纜連接時(shí),其出入端應(yīng)保證連接在相同的接線板上。另外,要確保接線板的容量滿足室外光纖端接要求。
設(shè)備側(cè)的光纜長度應(yīng)作適當(dāng)預(yù)留,一般為10~20m。光纜的彎曲半徑不能過小,以防止彎曲損耗現(xiàn)象的發(fā)生。在光纜分配時(shí),對(duì)于單獨(dú)終端單元的光纖,在連接時(shí),盒接頭采用接頭保護(hù);接頭盒的設(shè)計(jì)易于安裝。接頭盒便于重復(fù)開啟,便于監(jiān)測(cè)線引出,在接頭盒內(nèi)對(duì)兩側(cè)的光纜金屬護(hù)層和加強(qiáng)芯具有電氣可連可斷的功能。接頭盒系統(tǒng)無須封膠,無須特殊工具就可重新打開,安裝方便。接頭盒殼體表面應(yīng)光潔、平整、色澤一致,接縫嚴(yán)密。在外部金屬結(jié)構(gòu)構(gòu)件選擇時(shí),應(yīng)選用不銹鋼材料。
在光纜線路所處的溫度和其他環(huán)境條件下,接頭盒的可靠性能保證使用年限不小于25 年。接頭盒的使用溫度范圍為-40C~60C。接頭盒的所有金屬件與大地之間的絕緣電阻應(yīng)不小于1000MΩ(浸水24h測(cè)試)。接頭盒應(yīng)具有良好的防水、防腐蝕抗老化性能,在潮熱環(huán)境下,接頭盒材料不會(huì)對(duì)其他金屬部件產(chǎn)生電蝕效應(yīng)。接頭盒內(nèi)的支撐、固定、接地、密封材料之間及與常用光纜材料之間不會(huì)產(chǎn)生化學(xué)作用。
其三,光纜的測(cè)試。對(duì)單盤光纜的規(guī)格、長度進(jìn)行審核,看是否滿足施工和設(shè)計(jì)規(guī)定。
在光纜外觀檢查時(shí),應(yīng)對(duì)纜盤包裝進(jìn)行檢查,查看是否完好,再對(duì)光纜外皮進(jìn)行檢查,查看是否存在損傷,檢查端頭時(shí),查看封裝是否良好。如果包裝損壞嚴(yán)格,或者光纜外皮出現(xiàn)損傷時(shí),要及時(shí)做好記錄,并重點(diǎn)檢驗(yàn)光纜指標(biāo)。
對(duì)于填充型光纜,應(yīng)加強(qiáng)填充物檢查,看是否飽滿。在高低溫下,應(yīng)對(duì)填充物的物理特性進(jìn)行分析,看是否滿足國家標(biāo)準(zhǔn)要求。
在光纜檢驗(yàn)時(shí),應(yīng)對(duì)光纜外端進(jìn)行核對(duì),并做好標(biāo)注。在光纜外端識(shí)別時(shí),應(yīng)滿足以下規(guī)定:一是光纜截面如果是按光纖按順時(shí)針進(jìn)行排列,應(yīng)視為A端,反之帽為B 端。如果采用中心束管式光纜,不需要將AB 端區(qū)分開。
對(duì)光纜出廠的質(zhì)量嚴(yán)格檢查,查看是否具有合格證,同時(shí)對(duì)光纖的傳輸和機(jī)械物理特性進(jìn)行審查,查看是否滿足設(shè)計(jì)要求。在光纜檢驗(yàn)時(shí),應(yīng)開展光纖長度和衰減常數(shù)測(cè)試。待光纜檢驗(yàn)結(jié)束后,應(yīng)及時(shí)恢復(fù)光纜端頭密封包裝。
在光纜接續(xù)時(shí),要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)接續(xù)質(zhì)量以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,確保接頭雙向平均損耗小于0.1dB。在光纜測(cè)試時(shí),應(yīng)結(jié)合光源和光功率計(jì)進(jìn)行測(cè)試,同時(shí)進(jìn)行衰減曲線打印。對(duì)于不同的波長,應(yīng)分開進(jìn)行測(cè)試。
電纜線路敷設(shè)程序如圖1 所示。
圖1 電纜線路敷設(shè)程序
2.2.1 電纜敷設(shè)
電纜的敷設(shè)和安裝滿足中國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《長途通信干線電纜線路工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(YD5102—2021)的要求。同時(shí),應(yīng)對(duì)電纜、電線進(jìn)行標(biāo)記,在標(biāo)記時(shí),應(yīng)結(jié)合相關(guān)原理圖進(jìn)行編號(hào),并嚴(yán)格檢查回路和接序,做好電纜端頭處標(biāo)簽,其電纜標(biāo)號(hào)細(xì)節(jié)部分應(yīng)提交監(jiān)理工程師批準(zhǔn)。在電纜鋪設(shè)時(shí),應(yīng)按實(shí)際長度進(jìn)行鋪設(shè),并滿足電纜彎曲半徑要求。在橫穿電纜時(shí),應(yīng)經(jīng)監(jiān)理工程師同意才可以施工。在電纜敷設(shè)時(shí),應(yīng)采用牽引潤滑油來防止電纜護(hù)套應(yīng)力的損傷。在電纜入孔時(shí),應(yīng)給予支托,并將它綁扎固定好。當(dāng)電纜穿過孔洞,應(yīng)將電纜管道密封好,以防水或雜物進(jìn)入。
2.2.2 電纜接續(xù)與封閉
電纜芯線接續(xù)采用扣型接線子。接線子技術(shù)指標(biāo)將符合原郵電部標(biāo)準(zhǔn)《市內(nèi)通信電纜接線子》(YD/T334—2017)的規(guī)定。在接頭套管選擇時(shí),應(yīng)選拔以熱可縮接頭套管,保證電纜接合材料與護(hù)套的材質(zhì)相容,以確保電纜封閉的質(zhì)量。另外,要確保熱縮套管的指標(biāo)滿足相關(guān)規(guī)范要求。
對(duì)于電纜接續(xù)處,應(yīng)在出入端預(yù)留大于3m 的冗余。熱縮套管的作用是當(dāng)電纜接頭密封時(shí),應(yīng)選用熱縮套管,且可以將防水混合物填充在殼層。在封閉熱縮套管時(shí),應(yīng)結(jié)合相關(guān)工藝要求進(jìn)行封閉。在封閉時(shí),應(yīng)將接頭責(zé)任卡安裝在管內(nèi)。對(duì)于電纜護(hù)套內(nèi)金屬部分,應(yīng)采用單獨(dú)與接頭相接,確保電纜的接頭絕緣。電纜線路上的環(huán)境溫度處于-20C~50C,光纜及金屬電纜以及相應(yīng)的金屬電纜防護(hù)設(shè)備在上述條件下能完全正常運(yùn)行。對(duì)于電纜線路接頭盒,其使用壽命約30 年。
2.2.3 電纜線路防護(hù)
電纜線路防護(hù)符合《長途通信干線電纜線路工種設(shè)計(jì)規(guī)范》(YD5102—2021)的要求,對(duì)外界電磁影響將采取防護(hù)措施。在電纜線路接頭位置、終端位置和分支點(diǎn)均采用跨越線,在電纜之間應(yīng)進(jìn)行橫連線,并做好電纜的鋼帶與金屬護(hù)套連通。電纜線路作防雷保護(hù)系統(tǒng)接地,每隔2km 左右作1 處保護(hù)接地。雷害嚴(yán)重的地段,保護(hù)接地的間距適當(dāng)縮短。
電纜線路防雷保護(hù)接地裝置的接地電阻:土壤電阻率ρ ≤100Ω·m 時(shí),<5Ω。土壤電阻率ρ ≤101~500Ω·m 時(shí),<10Ω。土壤電阻率ρ≤500Ω·m 時(shí),<20Ω。土壤電阻率ρ≤1000Ω·m 時(shí),適當(dāng)放寬。
對(duì)電纜線路有腐蝕的地段,采取防腐措施,同時(shí)對(duì)鼠害采取防護(hù)措施。
2.2.4 電纜端接
每根電纜均終接在通信站內(nèi)總配線架(MDF)外線端子板上,每根電纜的芯線在MDF 外線端子板的連接按序排列,兩根電纜分開排列,電纜留有余量,余量貯放不得有微彎。同時(shí),電纜端接的業(yè)務(wù)電話應(yīng)接到端子板。所有電纜進(jìn)行端接時(shí),均采取有效的防雷保護(hù)措施。進(jìn)局電纜有標(biāo)志,以區(qū)別每根電纜的用途。進(jìn)局電纜的彎曲半徑大于電纜外徑的15 倍,以免電纜損傷。
2.2.5 電纜配置和尺寸
全部電纜有足夠的尺寸和規(guī)格將所有需要用金屬線對(duì)支持的服務(wù)設(shè)施連接到綜合通信網(wǎng)。對(duì)于公路服務(wù)的電纜,采用數(shù)值大的配對(duì)方式,在區(qū)段設(shè)置10%備用線對(duì)。對(duì)于收費(fèi)站的電纜,保證20%的備用線對(duì),對(duì)于引入電纜,應(yīng)保證30%備用線對(duì),故障線對(duì)不計(jì)算在此數(shù)內(nèi)。
2.2.6 電纜的開盤檢測(cè)與驗(yàn)收
工程所用全塑電纜的規(guī)格、程序和型號(hào)應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。首先,保證電纜型號(hào)、盤號(hào)及尺寸符合出廠產(chǎn)品質(zhì)量要求,同時(shí)確保電纜外護(hù)套的完整性。另外,保證電纜芯線無出現(xiàn)斷裂、接地不良等現(xiàn)象。其次,做好電纜A、B 端標(biāo)記。在電纜芯線色譜排列時(shí),其排列端別應(yīng)滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求。對(duì)于填充型電纜,應(yīng)保證填充物的均勻性。電纜現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)應(yīng)測(cè)試線對(duì)環(huán)阻、芯線間/芯線與屏蔽層間絕緣電阻、屏蔽層連通測(cè)試。在人井內(nèi)部纜線敷設(shè)結(jié)束以后,應(yīng)做好纜線的用途標(biāo)明,以方便今后的檢查和維護(hù)。
3.1.1 電纜、網(wǎng)線敷設(shè)
電纜、網(wǎng)線應(yīng)按實(shí)際長度鋪設(shè)。電纜、網(wǎng)線在布線時(shí)應(yīng)盡量保持線路的美觀。在鋪設(shè)電纜、網(wǎng)線之前,每個(gè)管道要用合適的方法清理異物。電纜、網(wǎng)線應(yīng)在中間人孔中給以支托,根據(jù)要求提供附加的環(huán)境保護(hù),保證獲得規(guī)定的電纜壽命。
3.1.2 電纜預(yù)留
進(jìn)局電纜應(yīng)有標(biāo)志,以區(qū)別其他電纜。設(shè)備側(cè)的電纜長度應(yīng)作適當(dāng)預(yù)留。
3.2.1 進(jìn)局電纜
在通信站位置,應(yīng)在進(jìn)局電纜的終端位置安裝保護(hù)裝置,以加強(qiáng)電纜保護(hù)。同時(shí),在進(jìn)局電纜安裝時(shí),保證其金屬護(hù)套與地線相接,并分匯流排上。
3.2.2 外場(chǎng)電纜
對(duì)于接頭位置的金屬加強(qiáng)芯,應(yīng)與護(hù)套電器阻斷,電纜采用懸浮對(duì)地的方式。對(duì)于室外電纜,在安裝過程中保證在接頭位置和終端位置作跨接線。在電纜線路防雷上,應(yīng)做好防雷保護(hù)工作,保證接地電阻不得大于10Ω。
子管的布放按照由下至上,由兩側(cè)至中間的原則。在子管布設(shè)時(shí),應(yīng)將其環(huán)境溫度控制在-50~350C 范圍內(nèi)。子管在人(手)孔中伸出管道口10~15cm。在管孔穿洞時(shí),應(yīng)采用塑料管進(jìn)行堵頭,并進(jìn)行子管固定。在主干通信管道中,禁止子管存在接頭。當(dāng)子管布設(shè)結(jié)束以后,再進(jìn)行管口封堵;對(duì)于不用的子管,必須在人(手)孔內(nèi)的子管端口安裝堵塞(帽)。
3.4.1 施工要求
設(shè)備安裝前向全體施工人員做好技術(shù)交底工作。設(shè)備安裝完畢并形成鏈路后,方可進(jìn)行設(shè)備調(diào)試。設(shè)備的安裝要求整齊、一致。設(shè)備安裝時(shí)要特別考慮設(shè)備的散熱,以提高其穩(wěn)定性、可靠性。
3.4.2 電纜槽道安裝
在電纜槽道安裝時(shí),保證其位置滿足施工圖要求,將左右偏差控制小于50mm;同時(shí),保證水平走道與列架平行,每米的水平度偏差小于2mm。另外,走道應(yīng)與地面保持垂直,其垂直度偏差應(yīng)小于3mm。當(dāng)電纜走道穿過樓板時(shí),應(yīng)設(shè)置木框加以保護(hù)。待電纜綁扎結(jié)束以后,洞口應(yīng)采用蓋板封住,且將列間槽道安裝成一直線,偏差小于3mm。對(duì)于槽道拼接位置,其水平度偏差應(yīng)小于2mm。
當(dāng)前,隨著我國高速公路的迅速發(fā)展,機(jī)電系統(tǒng)作為高速公路工程建設(shè)的重要內(nèi)容,其結(jié)構(gòu)變得更為復(fù)雜。隨著機(jī)電系統(tǒng)功能的不斷增強(qiáng),需要對(duì)機(jī)電工程施工技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化,確保與土建工程同步,并安全投入運(yùn)行,這樣不僅可以減少施工時(shí)間,而且能夠提升機(jī)電工程在后期運(yùn)營管理中的核心作用,改善高速公路的運(yùn)行質(zhì)量,確保高速公路的運(yùn)營安全,以提升人民的生產(chǎn)和生活質(zhì)量水平,推動(dòng)我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)更好、更快發(fā)展。