高速公路通信管道施工质量控制
时间：2023-02-14 19:40:08 来源：千叶帆 本文已影响人
霍 钰,郑福祥
（中交一公局电气化工程有限公司,北京 100102）
现阶段，我国高速公路旁及隔离带的地下几乎都埋设了通信管道，总长度可达上百万千米，发挥着供电、通信、监控等作用[1]。这些绵延上百万千米的通信管道随着高速公路横跨多省，并处在不同的地形环境以及气候区域。在具体施工过程之中，由于工程量较大，经常会被分成许多段同时开工，导致施工质量不一致的结果，所以亟须研究分析高速公路通信管道如何实现施工质量的控制。
影响高速公路通信管道施工质量的因素主要存在于施工过程中的以下三个方面：
1.1 通信管道材料
通信管路中所用的主要材质有镀锌管道或玻璃钢管、高密度聚乙烯硅芯管和制造人(手)孔所用的钢材、混凝土、砂石材质等。相对应的用材品质直接影响通信管道工程的品质，使用材料必须严格管理。
1.1.1 干线管道管材的选择
干线管道采用较为普遍的管材，主要有HDPE大口径管、PVC—U大口径管、硅芯管等，管材结构形式有平壁管、单壁波纹管、双壁波纹管等。PVC—U大口径管是以硬质聚氯乙烯为主要材料，HDPE大口径管是以聚乙烯为主要材料，通过挤出机一次挤塑成型的缆线户套管。硅芯管是将有机硅同步挤压进高密度聚乙烯管，形成的一种内部带有固体润滑剂的小管管道。所使用的主体材质不同，HDPE大孔径管在断裂度、拉伸强度、纵向回缩度等特性方面都优胜于PVC—U大孔径管。目前，我国已有和在建的道路建设项目中，干线管路使用硅芯管的比率最大，其次为HDPE大孔径双壁波纹管，最小的则为PVC—U大孔径管。
通过对HDPE大口双壁波纹径管与硅芯管的重要相关工艺技术指标分析加以对比，能够很清晰地发现:应用硅芯管工艺技术，具备了抗拉强度高、接缝面积小、穿缆结构简单、便于扩容等一系列优势，保证了工程建设品质，每千米费用也更低廉，为工程建设方缓解了融资压力，效益更加明显。综上所述，建议在高速公路的通信管道上应适用硅芯管工艺技术作为干线管道。
1.1.2 分歧管道管材的选择
分歧管材一般用作公路干线管道至互通线、控制外野设备的分支通信管道，以及控制外野设备的供电用分支通信管道等。分歧管材中还有镀锌管道、涂塑管道、玻璃管道等，有两种以型钢为主体，外涂防护材料(涂锌管道为热浸涂锌防腐加工，涂塑管道为在表面上涂覆一道塑胶膜)，增强了型钢的耐腐蚀性。玻璃管道采用热固性高分子树脂为主体，以玻璃钢为增强材质。在机械性能技术领域方面，铝镁基钢和涂塑钢在抗击力、耐水压、环硬度、伸缩硬度、耐温性、抗候性等技术领域方面，都较玻璃管道优异。涂塑管材的价格比同种类的涂锌管材高出10%左右，铝镁基管材更能抵抗盐、碱、水的侵蚀，使用期限高达几十年，在应用过程中对人身也无害，对周围环境又无污染。综合考虑，推荐高速公路使用铝镁基管材做分歧管材。
1.1.3 过构造物管道管材的选择
过结构物管路，在线路管路经过大中桥梁建筑物时起防护过渡的功能。选择方式有玻璃钢管盒和钢质管板，两者的技术特性比较见表1。
表1 玻璃钢管盒和钢质管板比较表
1.2 挖掘位置及深度
在高速公路及通信管道的施工过程中，放线定位完成后，按照工程设计图样规定，进行地层上撒灰线，掌握好施工方位，通过机械设备实施壕沟施工。挖掘壕沟的过程中禁止超挖，预留空间20 cm人工整平，满足工程设计规定的深度、宽度之后，铺设一层细沙，作硅芯管的防护垫层[2]。
施工完工后对槽质量进行检验，采用塔尺或钢卷材测定槽的断面大小，将测定数据整理为图表、数据分析图，进行统计分析，整理数据分析成果，指导今后工程实施。现场提取1 000 cm实测资料进行数据分析，深度、面积的实测数据分析见图1、图 2。
图1 深度实测数据分析（单位：cm）
图2 宽度实测数据分析（单位：cm）
数据表明沟槽施工达到了设计条件，偏差在标准的容许区域以内时，可持续施工，保证施工质量。正确的数据也说明了选择的施工方式、施工工艺适合现场实际状况，符合施工条件。
1.3 光缆敷设
高速公路通信光缆大多为管道光缆，高速公路旁及隔离带的地下几乎都埋设了这些光缆。作为主要数据传播媒介，光缆的质量直接影响高速公路的通信功能。通过相关数据可知，在高速公路通信工程故障问题几乎都与光缆有关。通信管道施工质量控制中，必须优先保证光缆的质量。
当前，高速公路通信电缆的保护管理工作主要面临如下困难：日常巡护不彻底，如电缆接线盒、沙井、手孔进水没有及时处理，接线盒和护套等松散、移位、锈蚀，造成电缆通信断裂。输电设备跨线桥的标识与电缆线路和尾纤的标志不统一，造成纤芯的使用和管理混淆，无法厘清，降低高速公路管道施工质量[3]。这是因为在一般情况之下，工作人员仅顾及光缆的物理路由，忽视了光缆的各根纤芯的应用效果。后期机电改造项目的进行，现已停止使用的光纤链路以及临时光纤链路中的跳线将不能进行拆卸，在日后应用流程中，这些停用的光纤链路也将一直保持正常连接状况，导致质量问题。
以某高速公路通信管道施工中光缆敷设技术为例，在其施工过程中实现了质量控制。
2.1 施工重难点
白天高速公路上来往行驶的车辆较多，选择在夜间施工，施工时间较短，工人们夜间施工的效率也大打折扣；
高速公路的总里程较长，为光缆的运输工作造成了一定的困难，高速公路道路中间两旁都有防护栏、绿化带，在施工过程中应尽量避免对其造成损害，增加工作量。
2.2 施工过程
2.2.1 前期调查
为了保证施工的顺利展开，同时针对提高施工质量问题做出最完美的施工方案，对光缆敷设区域要做一定的调查，包括光缆运输路径、光缆敷设路径、寻找光缆最佳临时存放点、光缆配盘数据测量等。对要进行光缆敷设的区域实行划分区段施工，务必确保每一施工区段施工质量。一般情况下光缆敷设区域如图3所示。
图3 BIM光缆敷设区域
2.2.2 沟槽开挖和管基处理
在开工前请相关人员到现场交底，等交底卡办好后方可施工。在开挖沟槽前先开挖样洞摸清通信管道的走向后再开挖沟槽。离通信管道较近时，为了确保通信管道不受损坏，结构层开挖采用机械开挖，其余部分采用人工开挖。在开挖沟槽时还需要对暴露在外的通信管道进行吊装，防止通信管道断裂。在排管过程中与平行或相交的通信管道保持一定的距离，在覆土前对暴露在外的通信管道一定要有效支撑，防止在覆土后通信管道经挤压造成损坏，同时在覆土过程中也要注意不要将碎石块复入沟槽中。
2.2.3 光缆配盘
有线光缆配盘以光缆的敷设提供便捷为前提，每个施工区间配一个盘。配盘表须进行更细致的分类，光缆进各施工区段的长度应单独列出，方便每个施工区间在进行敷设之前预留好引入长度。同时在进行光缆配盘的时候还需要对光缆内部的光纤进行检查，确保所有光缆的光纤都能够满足通信光缆敷设施工的要求和标准，而且在进行光缆放置、拉扯等操作的时候也需要注意对光缆进行保护，避免发生操作失误导致光缆外表或者内部光纤出现故障的现象发生。可以说只有前期保证了光缆配盘工作开展的科学性和合理性，才能够在进行通信光缆敷设施工的时候最大限度上保证施工质量，从而以此来达到进一步推动通信光缆敷设工作更加顺利进行的目的。
2.2.4 BIM技术应用
BIM可用于模拟特殊位置（如护栏区域）（如图4所示），方案更加直观。施工即将完成时，避免因为对这些特殊位置造成一定的损坏而造成的工作量的增加。
图4 BIM模拟光缆自行过防护栏底部防护施工
2.2.5 分段“8”字形运输
光缆运输到需要进行敷设的路程中时，没有专业的运输轨道，很容易对防护栏、绿化带造成损坏。光缆从整体中分割出来，利用人工运输到各个施工区间中去，能有效地解决上述问题。施工前，光缆应分段按“8”引导，绑扎牢固。保证搬运方便的情况下，每段长度不应超过400 m，两段之间的光缆长度不应小于5 m。各施工段附近用车辆运输，工作人员放置到至具体敷设位置。
2.2.6 平板车敷设
施工过程中工作人员徒手拖拽光缆可能会对光缆造成一定的损害。一个施工点内施工人员数量过多，会造成某些施工人员工作懈怠，管理人员的监督管理工作会有一定的困扰。光缆敷设可借助平板车进行，提高作业效率。一个施工段内同时布置双份平板车和光缆，施工时，两人负责将平板车向前拉，一人或两人用大绳控制后方平板车的速度，一人负责铺设光缆，光缆先放在敷设位置，由捆扎人员捆扎。
2.3 质量控制方式
2.3.1 整合作业
多个相似工种在同一工作区域整合作业，管理方提出相关工作要求，施工过程中安排专门的安全监督员全程监管这支整合作业的施工队，施工人员专业性水平必须达到要求。
2.3.2 装备升级
为了防止平板车在停车时发生滑动现象，在车轮上安装制动装置。当平板车处于停车模式时，踩下制动装置以防止车轮继续转动。平板车与捆绳、夹具等相结合进行双重制动，最大限度地避免滑动现象。道路的倾斜度较大时，在车辆相应位置安装刹车装置，依据相关标准手册设计紧急制动功能，防止车辆滑下坡造成安全事故。考虑到成本和运输方便，在平板车的前后位置预留倾斜千斤顶，插入延伸架。升级后的平板车如图5所示。
图5 升级后的平板车
2.3.3 管道试通检查
通信管道工程质量控制的直接目的是确保管道畅通。由于通信管道工程的特点，不能按比例进行抽样检验，务必将所有管道都进行检验。通常用标准拉杆、气吹法试通，辅以“电老鼠”的方式进行检验。
综上所述，施工质量控制是高速公路通信管道施工的关键点。及时预控施工过程中存在的安全隐患，对关键部位和工程重难点实施动态控制，实现对高速公路通信管道施工整个施工过程质量控制的目的。实际施工过程之中，对各个会影响到施工质量的环节进行全面、系统的监督、审查，实现整个工程透明化实施，高速公路通信工程发展也会更加顺利。
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