摘要 東南沿海區(qū)域高速公路改擴建工程中通信管道的鋪設(shè)設(shè)計非常重要，既要考慮東南沿海區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)特點，又要考慮到建設(shè)時期現(xiàn)有通信的保障，后期運營管理的需求以及便利智慧高速遠期建設(shè)需求等。該文結(jié)合G15沈海高速公路溫州段的通信管道日常管理經(jīng)驗，分析甬臺溫復(fù)線并線施工管道建設(shè)存在的問題，對東南沿海區(qū)域改擴建管道設(shè)計方案進行探討，以期為后續(xù)高速公路公司改擴建項目的管道設(shè)計提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞 高速公路；改擴建；通信管道

中圖分類號 U418.8 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2025）04-0158-04

0 引言

東南沿海地區(qū)是我國經(jīng)濟最發(fā)達、人口最密集的地區(qū)之一，高速公路作為重要的交通基礎(chǔ)設(shè)施，在促進區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和人員往來方面發(fā)揮了巨大作用。G15沈海高速公路是國家高速公路網(wǎng)南北向主干道，全長

3 698 km，是我國車流量最大的高速公路之一。由于公路建設(shè)較早，現(xiàn)狀基本以雙向4車道為主。

然而隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，G15沈海高速公路溫州段流量持續(xù)增長，尤其是位于溫州北白象至瑞安這段線位。根據(jù)近幾年交通量統(tǒng)計資料看，折合成標準小客車，其中溫州南至塘下達到90 000 pcu/d，蕭江互通以北段達到65 000 pcu/d。局部路段交通量已超過高速公路所能承受的最大交通量，交通擁堵日益嚴重。以點帶面，實際東南沿海區(qū)域很多高速公路有改擴建的需求。

1 東南沿海區(qū)域高速公路特點

1.1 交通流量大

東南沿海地區(qū)經(jīng)濟發(fā)達，人口密集，貨物運輸和人員流動頻繁，高速公路交通流量大，尤其是在重要節(jié)假日和高峰時段，交通擁堵現(xiàn)象較為嚴重。

1.2 地形復(fù)雜

東南沿海地區(qū)地形復(fù)雜，多山地、丘陵和河流，且平原地帶也多為軟土地帶，因此高速公路建設(shè)需要克服諸多地形障礙，管道設(shè)計也需要考慮地形因素的影響。

1.3 氣候條件多變

東南沿海地區(qū)氣候條件多變，臺風(fēng)、暴雨等自然災(zāi)害頻繁，對高速公路管道的安全性和穩(wěn)定性提出了更高的要求。

2 東南沿海區(qū)域管道概述

高速公路管道設(shè)施主要包含沿高速公路縱向敷設(shè)的主干管道，需要橫穿公路的橫穿管道，用于連接收費站、服務(wù)區(qū)等場所的支線管道以及場所內(nèi)管道[1]。目前東南沿海區(qū)域的高速公路中央綠化帶主干管道主要為9孔PVC雙壁波紋管；橋梁側(cè)或橋梁中間的管道主要為鍍鋅鋼管、鋼制管箱、玻璃鋼管箱；橫穿管道均采用鍍鋅鋼管。

由于東南沿海地理的特性，高速公路建設(shè)在平原軟土地帶，橋梁眾多。隨著路面的沉降，管道深淺不一，連通性破壞較多，老化較為嚴重；部分路段中分帶做了水泥硬化，造成多處人井被破壞；護欄改造以及涉外施工等使得現(xiàn)有的管線多處遭到破壞。

對于管道的改擴建應(yīng)盡量遵循以下原則：（1）應(yīng)滿足改擴建后近遠期運營管理和智慧高速建設(shè)，以及對外租賃需求[1]；（2）應(yīng)盡量選用目前技術(shù)較為成熟的材

料[1]；（3）應(yīng)綜合考慮項目現(xiàn)有管道地再利用；（4）方

案需滿足道路施工期間保通需求。

3 通信管道改擴建影響因素

3.1 運營需求

高速公路通信管道改擴建需要充分考慮未來運營的通信需求以及外部租賃或使用需求。目前主要為交通運輸部全國干線光纜、浙江省交通干線光纜、高速公路運營三網(wǎng)業(yè)務(wù)主干光纜、自由流門架設(shè)施、路段監(jiān)控設(shè)施等管道需求。隨著科技的不斷發(fā)展，智慧高速的穩(wěn)步推進，高速沿線的攝像機、情報板、交通量感知、車路協(xié)同設(shè)備布設(shè)密度不斷提升，智慧高速光電纜的布設(shè)也對管道有很高的需求。

3.2 道路主體工程改擴建方案

高速公路改擴建工程主要為雙側(cè)拼寬、單側(cè)拼寬、拆除重建、抬升高架、另辟新線等方式，不同的主體工程改擴建方案對既有管道設(shè)施以及管道改擴建方案的影響差別很大[1]。

3.3 管道現(xiàn)狀

高速公路管道主要布設(shè)在中央綠化帶之內(nèi)，橋梁管道主要布設(shè)在橋梁兩側(cè)（部分布設(shè)在橋梁中間），路基段管道與橋梁管道通過預(yù)埋的橫穿鋼管連通。管道人井布設(shè)距離約為90～120 m，由于常年沉降，部分人井被中央綠化帶泥土掩埋，因而在中央分隔帶壓頂施工以及水泥中央分隔帶施工中被破壞。

東南沿海區(qū)域主要為高溫多雨地區(qū)，部分橋梁管道銹蝕嚴重已不堪使用；部分橋梁兩側(cè)因路基沉降后鍍鋅鋼管與橋梁管箱連接處錯位嚴重。

隧道內(nèi)的主干管道主要是利用隧道邊溝，邊溝內(nèi)未建設(shè)保護管道，在車輛撞擊或者邊溝水泥蓋板破損掉落時會造成通信光纜損傷。

通信管道改擴建應(yīng)該充分考慮目前管道的實際情況。

3.4 施工期間光纜保通方案

高速公路改擴建項目需根據(jù)主體工程改擴建方案、既有管道實際情況、外部環(huán)境來制定施工期內(nèi)各業(yè)務(wù)通信光纜的保通方案。施工期保通方案一般有原位保通、根據(jù)地理位置鋪設(shè)臨時光纜保通、利用運營商通信鏈路保通以及上述兩種或多種光纜保通方案的組合方式等。一般情況下，全線架設(shè)或敷設(shè)臨時光纜、利用運營商通信鏈路保通的方案對于通信管道改擴建方案選取影響較小，而施工期間光纜保通方案采用原位保通或者局部路段原位保通的保通方案對于管道改擴建方案影響較大[1]。

高速公路改擴建工程涉及特大橋拆除重建、高架抬高重建。特大橋重建光纜可考慮租用運營商專線或者從其他路線繞行，高架抬高重建路段光纜可考慮架設(shè)臨時光纜保通。

4 通信管道改擴建設(shè)計方案分析

目前主流的通信管道改擴建設(shè)計方案主要有以下幾種。

4.1 主干管道

4.1.1 方案一

保留既有管道，對管道進行疏通修復(fù)。

該方案的優(yōu)點：

（1）節(jié)約成本

減少材料費用：利用原管道可以避免大量采購新的管材，從而顯著降低材料成本。原管道經(jīng)過評估若能滿足設(shè)計使用要求，可直接進行疏通和改造，無須重新購置管道材料，為工程節(jié)省大量資金投入。

降低施工費用：新鋪設(shè)管道需要進行大量的土方開挖、基礎(chǔ)處理等工作，而利用原管道進行疏通建設(shè)可大大減少這些施工環(huán)節(jié)，降低施工設(shè)備、人力等方面的費用支出。例如，減少了挖掘機、裝載機等大型機械的使用時間，降低了機械租賃費用。

（2）縮短工期

減少施工時間：新建管道從基礎(chǔ)施工到管道安裝、調(diào)試需要較長時間，而利用原管道進行疏通建設(shè)可以省去基礎(chǔ)施工和部分安裝環(huán)節(jié)，極大地縮短了施工周期。這對于高速公路改擴建工程來說至關(guān)重要，能夠更快地恢復(fù)交通，減少對交通的影響。

避免復(fù)雜審批程序：一般情況下，新建管道可能需要重新進行規(guī)劃審批等程序，而利用原管道則可以避免這些煩瑣的流程，加快工程進度。

（3）減少環(huán)境影響

降低土地占用：新鋪設(shè)管道通常需要占用更多的土地進行開挖和鋪設(shè)，而利用原管道可以減少對周邊土地的破壞和占用。在東南沿海區(qū)域，土地資源相對緊張，減少土地占用有助于保護生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)用地。

減少廢棄物產(chǎn)生：新建管道會產(chǎn)生大量的建筑垃圾和廢棄管材，而利用原管道進行疏通建設(shè)可以減少廢棄物的產(chǎn)生，降低對環(huán)境的污染。同時，也減少了廢棄物處理的費用和工作量。

（4）提高工程可靠性

原管道基礎(chǔ)穩(wěn)定：原有的高速公路管道在建設(shè)時已經(jīng)經(jīng)過了嚴格的設(shè)計和施工，其基礎(chǔ)相對穩(wěn)定。利用原管道進行疏通建設(shè)，可以避免新建管道可能出現(xiàn)的基礎(chǔ)沉降等問題，提高工程的可靠性和穩(wěn)定性。

熟悉管道情況：工程人員對原管道的位置、走向、性能等情況比較熟悉，在進行疏通建設(shè)時能夠更好地制定施工方案，提高施工效率和質(zhì)量。同時，也便于后期的維護和管理。

適用范圍：（1）既有管道保存完好，橫穿管道較少，管道數(shù)量較多，可以滿足未來發(fā)展需要的項目；（2）主體工程在改擴建過程或未來中央護欄施工中對于中央分隔帶內(nèi)管道影響較小的項目；（3）改擴建過程中，施工組織保暢壓力較小，可安排較長時間的快車道封道的項目；（4）未來智慧高速規(guī)劃在路段邊側(cè)新建機電設(shè)備需求較小的項目。

管材選擇：管道材料的選擇一般要考慮目前國內(nèi)的主流材質(zhì)，同時也需要根據(jù)原有管道的材質(zhì)做綜合的考量。通信管道主要用于敷設(shè)高速公路通信光纜和電纜，為高速公路的運營管理提供通信保障。在選擇通信管道類型時，應(yīng)考慮通信容量、傳輸距離、抗干擾能力等因素。常用的通信管道類型有塑料管、硅芯管和鋼管等。

4.1.2 方案二

在中央分隔帶新建主干通信管道。

該方案的優(yōu)點：

（1）提高通信容量和質(zhì)量

滿足增長需求：隨著高速公路交通流量的增加以及智能化交通管理系統(tǒng)的不斷發(fā)展，對通信容量的需求日益增長。新建主干通信管道可以提供更大的空間，容納更多的光纜和電纜，滿足未來通信業(yè)務(wù)的擴展需求。例如，可以支持高清視頻監(jiān)控、車路協(xié)同通信、大數(shù)據(jù)傳輸?shù)刃滦蛻?yīng)用。

提升通信質(zhì)量：新管道可以采用更先進的材料和技術(shù)，減少信號衰減和干擾，提高通信質(zhì)量。例如，采用高質(zhì)量的光纜可以降低信號損耗，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性。

（2）增強系統(tǒng)可靠性

獨立通道：在中央分隔帶新建主干通信管道可以為通信系統(tǒng)提供獨立的通道，與其他管道（如排水管道、電力管道等）分開，減少相互干擾和故障的可能性。這樣，即使其他管道出現(xiàn)問題，也不會影響通信系統(tǒng)的正常運行。

便于維護：新管道的布局更加合理，便于維護和檢修。在中央分隔帶進行維護工作相對安全，不會對高速公路的交通造成太大影響。同時，新管道可以配備先進的監(jiān)測設(shè)備，實時監(jiān)測管道的運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)和解決問題。

（3）適應(yīng)改擴建工程需求

優(yōu)化布局：高速公路改擴建通常會對道路線形、路基寬度等進行調(diào)整，原有的通信管道可能無法滿足新的布局要求。在中央分隔帶新建主干通信管道可以根據(jù)改擴建后的高速公路設(shè)計進行優(yōu)化布局，更好地服務(wù)于交通管理和運營。

配合其他工程：新建通信管道可以與高速公路改擴建的其他工程（如路面拓寬、橋梁加固等）同步進行，相互配合，避免重復(fù)施工和資源浪費。例如，可以在路面施工的同時鋪設(shè)通信管道，提高工程效率。

（4）提升高速公路形象和安全性

整潔美觀：將通信管道集中布置在中央分隔帶，使高速公路的外觀更加整潔美觀。避免了管道雜亂無章地分布在路邊，提升了高速公路的整體形象。

減少安全隱患：原有的通信管道可能存在老化、損壞等問題，對高速公路的行車安全構(gòu)成潛在威脅。新建主干通信管道可以消除這些隱患，提高高速公路的安全性。同時，新管道的建設(shè)可以采用更加安全的設(shè)計和施工方法，確保施工過程中不影響交通運行。

適用范圍：（1）在使用的管道情況較差，斷點堵點較多，改造疏通較為困難，且根據(jù)東南沿海地帶的地理特質(zhì)，不太適合保留原管道的項目；（2）改擴建過程中，施工組織保暢壓力較小，可安排較長時間的快車道封道的項目；（3）未來智慧高速規(guī)劃在路段邊側(cè)新建機電設(shè)備需求較小，設(shè)備部署密度較低的項目；（4）改擴建施工光纜保通可選擇全線架設(shè)或敷設(shè)臨時光纜、利用運營商通信鏈路保通。

管材選擇：管道材料選擇一般采用硅芯管或者硅芯管＋集束管的方案。管孔數(shù)量需考慮未來營運需求，一般不低于12孔設(shè)置。

4.1.3 方案三

保留原中央分隔帶管道，并對管道進行疏通修復(fù)，并在道路一側(cè)或兩側(cè)新增干線管道[1]。

該方案優(yōu)點：

（1）充分利用既有資源

節(jié)約成本：原中央分隔帶管道在建設(shè)時已經(jīng)投入了大量的資金和資源。保留并修復(fù)這些管道可以避免重復(fù)建設(shè)，節(jié)省新建管道的材料、施工等費用，降低工程總成本。

減少浪費：對原管道進行疏通修復(fù)，使其重新發(fā)揮作用，避免了因廢棄原有管道而造成的資源浪費。同時，也減少了建筑垃圾的產(chǎn)生，對環(huán)境更加友好。

（2）提高系統(tǒng)可靠性

冗余備份：在保留原管道的基礎(chǔ)上新增干線管道，為通信、電力等系統(tǒng)提供了冗余備份。當(dāng)其中一條管道出現(xiàn)故障時，另一條管道可以繼續(xù)保障系統(tǒng)的正常運行，提高了高速公路運營的可靠性。

分散風(fēng)險：新增管道可以分擔(dān)原管道的負荷，降低單個管道因過載或損壞而導(dǎo)致系統(tǒng)故障的風(fēng)險。例如，在交通流量較大的情況下，可以將部分通信業(yè)務(wù)分流到新增管道上，確保通信系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

（3）適應(yīng)改擴建需求

滿足容量增長：隨著高速公路改擴建后交通流量的增加和智能化管理的需求，對管道的容量要求也相應(yīng)提高。新增干線管道可以提供額外的空間，滿足未來通信、電力等系統(tǒng)的擴容需求。

優(yōu)化布局：在道路一側(cè)或兩側(cè)新增管道可以根據(jù)改擴建后的高速公路布局進行優(yōu)化設(shè)計，使管道的布置更加合理。例如，可以更好地配合新的互通立交、服務(wù)區(qū)等設(shè)施的建設(shè)，提高管道的服務(wù)效率。

（4）便于維護管理

分區(qū)管理：原管道和新增管道可以分別進行管理和維護，便于故障排查和維修。不同管道之間的功能劃分更加明確，提高了維護工作的效率和準確性。

逐步升級：在未來的運營過程中，可以根據(jù)實際需要逐步對管道進行升級和改造。保留原管道為這種逐步升級提供了基礎(chǔ)，避免了一次性大規(guī)模改造帶來的風(fēng)險和成本。

（5）提高安全性

減少施工影響：保留原管道并新增管道的方式可以減少施工對高速公路交通的影響。相比完全新建管道，這種方式可以縮短施工時間，降低施工期間的交通擁堵和安全風(fēng)險。

增強防護能力：新增管道可以采用更加先進的防護措施，提高管道的抗干擾、抗破壞能力。同時，對原管道的修復(fù)也可以加強其防護性能，確保管道在各種惡劣環(huán)境下的安全運行。

使用范圍：（1）改擴建過程中，對中分帶的影響比較小，施工不會造成中央分隔帶大面積破壞，且后期對管道需求比較大，需要較多資源的情況；（2）未來智慧高速規(guī)劃在路段兩側(cè)新建機電設(shè)備需求較大，設(shè)備部署密度較大；（3）自由流門架光纜需冗余布設(shè)。

管材選擇：管道材料選擇目前一般采用硅芯管或者硅芯管＋集束管的方案。管孔數(shù)量需考慮未來營運需求，一般兩側(cè)新增不低于9孔設(shè)置，一側(cè)新增不低于12孔設(shè)置。

4.2 橫穿管道

橫穿管道主要在以下幾個方面發(fā)揮作用：（1）作為路側(cè)設(shè)備與中央分隔帶管道內(nèi)光纜相連接的橫穿管道；（2）用于連接中央分隔帶縱向管道和通往沿線設(shè)施支線管道的橫穿管道；（3）用于銜接中央分隔帶內(nèi)既有干線管道與橋梁側(cè)干線管道的橫穿管道。

4.2.1 方案一

直接敷設(shè)施工。該方式主要應(yīng)用于道路路面抬升、分離路段或者另辟新線路的情況。

4.2.2 方案二

借助橋梁改造進行鋪設(shè)施工。此方式主要針對橋梁上部結(jié)構(gòu)需拆除新建的路段，利用橋梁拆除導(dǎo)致交通中斷的時間，在橋頭位置敷設(shè)橫穿管道利用橋梁改造鋪設(shè)施工。

4.2.3 方案三

接續(xù)利用原有橫穿管道。該方式適用于原橫穿管道狀況良好且管徑較粗便于接續(xù)的情況，當(dāng)拼寬路基施工完成但尚未施工道路路面層時，將原橫穿管道延長至新的道路兩側(cè)人手井處接續(xù)利用既有橫穿管道。

4.2.4 方案四

定向鉆孔鋪設(shè)施工。對于無法通過上述方法進行施工的路段，可采用定向鉆孔施工的方法定向鉆孔鋪設(shè)施工。

4.3 東南沿海地區(qū)通信管道改擴建設(shè)計方案

東南沿海區(qū)域高速公路通信管道改擴建需要考慮的因素主要有以下幾點。

（1）自由流門架光電纜需冗余鋪設(shè)；光纜維修的便利性，路側(cè)設(shè)備接入便利性。（2）智慧高速規(guī)劃未來將在路段兩側(cè)建設(shè)大量機電設(shè)備。（3）既有管道的情況較

差，且從甬臺溫復(fù)線并線施工情況來看，橋梁兩側(cè)連通較為困難，不建議修復(fù)利用。（4）改擴建期間通信保障需利用既有管道，且既有管道的修復(fù)不具備經(jīng)濟性和可實施性。（5）橋梁眾多，因而橫穿管道眾多，但是橫穿管道管孔較小，管道保存情況較差，接續(xù)利用困難。（6）大橋、特大橋或高架橋兩側(cè)的管箱建設(shè)需考慮臺風(fēng)天氣因素。

結(jié)合以上幾點因素，擬定東南沿海區(qū)域通信管道改擴建設(shè)計方案：（1）主干管道保留原中央分隔帶管道作為施工期間的通信保障管道，并在道路兩側(cè)新增主干管道；受高邊坡影響，一側(cè)拼寬的路段，高邊坡側(cè)較難鋪設(shè)管道的，可考慮在新中央隔離帶增設(shè)。（2）橋梁兩側(cè)的主干管道材料建議采用鍍鋅鋼管和鋼制管箱。（3）在道路拼寬施工前，將橋梁側(cè)的光纜提前改遷至橋梁中央；若橋梁需要拆除改建的，需要提前租賃運營商專線或者從其他路線繞行方式作為臨時保障通信線路。（4）因選擇道路兩側(cè)新增主干管道故橫穿管道較少，不需要考慮橋梁兩側(cè)和邊側(cè)設(shè)備所需要的橫穿管道，只需考慮在分離路段設(shè)置，因此可采用直接鋪設(shè)的方式。（5）管道數(shù)量應(yīng)滿足未來光電纜鋪設(shè)需求，盡可能雙側(cè)均建設(shè)9管及以上；管道材料選擇可采用硅芯管或者硅芯管＋集束管。

5 結(jié)論

綜上所述，東南沿海區(qū)域高速公路通信管道改擴建設(shè)計需綜合考慮交通流量大、地形復(fù)雜、氣候多變等區(qū)域特點，以及運營需求、道路主體工程改擴建方案、管道現(xiàn)狀和施工期間光纜保通方案等影響因素。經(jīng)分析主流設(shè)計方案，結(jié)合沈海高速溫州段實際情況和甬臺溫復(fù)線并線段施工問題，擬定保留原中央分隔帶管道用于施工通信保障，在道路兩側(cè)新增主干管道，合理選擇管材，并針對橋梁管道、橫穿管道等制定相應(yīng)方案。該方案能滿足自由流門架光電纜冗余鋪設(shè)、智慧高速機電設(shè)備建設(shè)等需求，為東南沿海區(qū)域高速公路改擴建通信管道設(shè)計提供了可行路徑，有望提升高速公路通信系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性，助力區(qū)域交通與經(jīng)濟發(fā)展。

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收稿日期：2024-10-10

作者簡介：謝穩(wěn)穩(wěn)（1987—），男，碩士研究生，工程師，主要從事機電運維管理，包括高速公路5大系統(tǒng)以及通信管網(wǎng)運維管理等工作。