高速公路机电设备安装施工管理探讨

高速公路机电设备安装施工管理探讨

李华杰   ,张志国  ,杨玉群  ,王科  ,朱辉

山东高速股份有限公司 潍日运管中心

摘要：以机电工程设备为基础，提出其在高速公路中的组成形式。在分析安装工程管理措施时，主要探索点是安全质量管理，以及通信系统机电设备安装、高速公路收费系统安装、供配电系统安装、维护管理制度、机电工程设备选型、运维信息管理等。

关键词:机电工程设备；安全性；项目管理

介绍

高速公路的安全可靠运行，除了其基本要素外，还必须有各种机电设备的安装来支撑。在高速公路建设中，这些机电设备的安装更为重要，是保证高速公路正常运行不可缺少的一部分。从实际情况来看，高速公路的机电设备可分为通信、收费、配电、监控、消防等功能。

1高速公路机电工程构件

目前，高速公路中的机电工程主要包括三部分:通信、监控和计费系统。高速公路机电通信系统主要用于收费、监控、管理等各个方面的信息传输。它是高速公路提供优质服务的重要手段，在整个道路管理系统中占据核心地位。高速公路机电监控系统主要是实时监控高速公路车辆的运行情况，其功能是监控。通过将收集到的车辆运行情况实时反馈到指挥中心，为交通管理部门的决策提供参考[1]。计费系统的主要功能是采集车辆的通行和交易数据，并将采集到的信息及时传输到指挥中心，避免原始数据丢失造成财务管理上的缺陷。该系统基于监控系统，从监控系统获取相关数据后，根据计费系统可以保证所获取数据和信息的完整性和真实性。

2高速公路机电设备安装存在的问题

2.1调查准备不完善

在高速公路上安装机电设备时，施工人员应确保做好测量工作。因为高速公路机电设备安装过程涉及的环节较多，需要相应的施工技术支持，包括管道、桥涵、消防设施设备等。，当勘测准备工作不完善时，将直接影响后续系统设备的安装质量。

因此，我们应该在施工前做好调查工作，以确保我们能够掌握施工方案和实际情况，并确保后续安装与实际施工情况相符。如果在调查工作中发现问题，应立即处理。没有全面细致的安装和测量工作，一旦出现紧急情况，不能及时处理，影响工程进度和质量。

2.2机电螺栓连接问题

螺栓是机电设备的基本部件。由于连接过紧，螺栓长时间受到机械和电磁场的作用，会产生疲劳。当剪切力或螺纹打滑时，零件之间的装配会松动，出现意外情况。电气工程中用于传导电流的螺栓螺母连接，既要注意其机械作用，又要注意其在机电安装过程中的电热作用。通电时应避免接触面发热-氧化-电阻增大等问题。如果不处理，会出现严重的过热现象，使连接部位熔化，造成接地短路和断线事故[2]。

2.3电气设备安装问题

(1)安装绝缘开关时，动静触头的接触压力与接触面积明显不同。如果使用不当，接触表面会发生电化学反应，使接触表面电阻增大，引起触点烧损、烧蚀等问题。

(2)断路器的电弧触头和触头安装不合理，插入行程、触头压力、同时性、分合闸速度等。不符合规定，会造成触头过热，延迟灭弧时间，导致其绝缘介质分解，压力急剧升高，从而引起断路器的爆炸问题。

(3)由于变压器安装维护不当，造成变压器一次绕组断开，产生极高的过电压，对人身和设备造成威胁。

(4)有载调压器的调节机构安装不当，或在装配过程中不小心掉落杂物，使其卡住，也会不同程度地导致事故发生。

(5)变压器绝缘破损。在主变压器吊芯和高压管道安装过程中，不小心掉落的物品(如螺母、键等)，或本体和套管内部无法排水，或密封部件安装不正确，这些问题都会大大削弱主变压器的绝缘强度，从而导致局部绝缘失效和严重事故[3]。

3高速公路机电系统设备安装措施

本项目位于平凉市华亭县南川乡吴家堡子，连接拟建的银川至昆明国道(G85)彭阳(甘宁街)至大桥村(甘山街)，止于天水市西十里铺，连接已建的连云港至霍尔果斯国道天水至兰州。正线全长168.070km，共9座隧道，其中石爻村2号隧道左洞为吴家川隧道左洞1225m，右洞1260m。主要工程内容包括隧道供配电系统、收费系统、通风系统和秦安隧道管理站。

3.1通信系统安装

通信系统在高速公路的现代化管理中起着重要的作用。主要传输监控系统和收费系统中包含的数据、图像和语音，保持高速公路各部门通信畅通，保证及时与外界联系。建设单位在高速公路上实施供配电网工程时，应严格控制设计要求，防止设计变更对施工进度和质量造成负面影响。同时要进行合理的工程设计，设计人员要不断加强对施工现场实际情况的调查，保证设计图纸的科学性。通信系统安装技术主要包括综合业务接入系统建设和管道敷设。

3.1.1综合业务接入网建设

严格按照设计图纸明确其安装位置；铁支架的预制和安装；通信设备和配线架；确保网络系统和测试电缆线路系统连接无误。

3.1.2管道光缆敷设

(1)铺设光纤前，选择合适的位置进洞，铺设时从两侧放置光纤。

(2)电缆的安装和清洗应在管道内进行，但在清洗井口前，应按设计检验要求对管孔进行工具测试[4]。

(3)在管道的准备过程中，要保证放在同侧的线槽内，圆盘后面的圆弧边要保持宽松。为防止弯曲和损坏光缆，严禁大弧度降落。

(4)牵引索从中间拉到第二端。OTDR铺设后，按规格铺设，然后放线。之后，在环头[5]处将保留的电缆缠绕在光缆上。

(5)电缆末端密封后，进线电缆的孔洞也要用胶水覆盖。

型号选择

电缆的选择要科学合理，电缆型号要适合高速信号中光缆的敷设长度，保证信号的稳定传输。从而保证高速公路通信设备之间的互联互通，并通过一系列的管理和监控使其成为一个有机的整体。

3.2充电系统的安装

高速公路收费系统是我国高速公路的重要组成部分，包括收费站、桥梁车道、一级收费站和收费中心。在实际的收费系统机电安装中，需要的施工技术主要有预制、模板、收费广场电缆敷设、混凝土浇筑、广场摄像机底座、防雷接地等。下面将提出具体的实施步骤。

3.2.1预埋件和模板的安装

根据机电设备工程设计要求，合理定位模板，保证其牢固性，然后安装人员根据施工图模板图纸正确安装，并与固定架或斜支架保持适当距离，最好为500 mm. 3.2.2收费广场电缆敷设

做出合理的收费广场的电缆和施工图，包括管线的具体位置和桥梁的数量。安装前应根据电线规格、电压等级、绝缘性能等参数，准备好所需工具，并详细说明。桥架电缆应按设计要求左右分开，较弱的电缆与电力电缆一起敷设。同时要保证桥面上总电力电缆的截面小于桥上的截面，弱电电缆小于50%~40%，但不同桥上敷设的电缆应采用不同的电压[6]。另外，同一管道内没有不同线路，收费岛与充电站电源距离较近，应避免电缆电线混装。

混凝土浇筑

混凝土浇筑过程中，应在池底对称均匀浇筑，并保证侧向浇筑振动满足其实际要求。水泥凝固后，模板必须拆除，以防脱落。处理后应完成地基养护，用草袋、布袋覆盖，防止阳光暴晒，并注意浇水保湿。养护期结束后，应立即填充。

3.2.4安装摄像机立柱

施工前，安装人员首先要了解提供的设计图纸和相关技术资料，定出桩轴线和桩的标准，按要求放出灰线，检查轴流平点和灰线，然后画出土印，确保一次成型。在开挖过程中，应保证采用分层开挖的方法，在底标高范围内完成整平，避免超挖现象[7]。为了检查挖好的基坑，可以将地基夯实，然后在15cm处铺一层水泥砂浆。

3.3供配电系统安装

供配电装置安装前，应仔细检查，确保符合设计要求。在配电室内安装设备时，应保证接地的稳定性，安装位置应牢固无松动。做好准备工作后，还要保证电气设备齐全，满足供配电系统的安装要求。

(1)电源输出线连接准确、整齐，端子焊接(压接)牢固，预留长度适当。母线安装必须在光滑的表面上进行，不得有裂纹和砂眼。可以避免工作中的火灾现象，保证工程质量和安全。

(2)电缆敷设过程中，宜直埋，电缆室宜敷设在软土中。这个环节比较重要，安装人员更要注意，防止电缆在敷设过程中受损，保证其弯曲半径符合规范要求；使电缆自然弯曲，以防止机械损伤。

(3)敷设保护管时，所有预埋管道必须敷设平整，无杂物，连接牢固。安装人员在铺设防水时应注意不要损坏外层的绝缘，在松开电缆时不应超过电缆的最大张力。

同时，为了保证供配电网能够投入运行，保证工程质量，安装人员需要在供电、配电、输电前进行调试。施工单位应指定一名具有工程技术能力的专业技术人员担任组长，负责组织安装调试工作。调试工作完成后，全部进行记录，尽可能消除安全隐患，确保设备质量能够满足高速公路的实际供电要求。

4高速公路机电设备安装质量管理及控制措施

4.1建立健全质量维护体系

在高速公路机电工程设备的项目管理中，应从完善维护管理体系入手。

(1)管理者应对机电设备的维护管理制定相应的管理制度，完善全过程的管理方案，避免设备安装或设备运行出现问题，有效消除性能和质量问题，进而保证高速公路机电设备能够满足实际运行要求。

(2)针对高速公路上机电设备的使用情况，管理者应做好监督和审核工作，杜绝不良操作，从根本上降低机电设备在运行过程中发生事故的概率。

(3)高速公路机电设备管理人员应明确管理体系的执行能力，以保证养护工作的顺利开展。采取相应的奖罚措施后，可以有效规范安装人员和施工人员的行为，不断激发员工的工作积极性。

4.2明确机电工程设备选型

(1)在选择机电工程设备时，应保证其性能稳定、可靠和使用价值高。以上条件也是机电工程设备选型的主要条件。由于高速公路是我国主要的交通运输载体，如果机电设备出现不良性能问题，损失会更加严重。因此，应从设备的合理选型入手，提高机电安装质量。

(2)选择性价比高的设备，既要有优良的性能，又要达到降本增效的基本理念。

(3)为了降低高速公路机电设备的故障概率，管理者在进行相应的管理工作时，应重视中后期的维护工作，避免因设备故障造成人身伤亡。此外，在选择机电设备时，还应做好相关检查和调试工作，确保所选机电设备能够满足高速公路的实际运营要求。

4.3建设信息技术系统运维，加强质量管理。

高速公路机电设备运行的信息化管理主要是对高速公路上配备的高压电气设备、场地照明、照明、通风、排水等机电设备进行集中管理的一种方法。在运维信息化管理上，可以实现无人值守，保障了高速公路的安全畅通，提高了机电设备的自动化管理水平，有效降低了机电设备的使用和维护成本[8]。下面将提出设备管理和设备维护的具体内容。

(1)设备管理。设备管理功能方便用户统一管理各种品牌、型号、类型的设备。在这一阶段的管理过程中，管理者需要注意的是，不同产品的维护定义是不一样的。因此，在实际管理中，管理人员应根据实际需要，在设备档案中添加需要管理的设备名称及相关内容，以保证运维信息管理中的针对性管理。

(2)设备维护。在设备维护中，管理者要根据运维信息管理平台和设备维护安装的时间，确保设备能够达到实时监控的效果。在实际维护中，可以查看设备是否已经超过使用时间和运行时间。同时，在做好相应的检查工作后，可以及时检查待更换的设备，并提示相关人员进行维修。

5结论

高速公路作为我国交通运输的主要载体，在国民经济快速发展和交通强国建设中发挥着重要作用。为保证高速公路的正常运行，应做好机电设备的安装工作，充分发挥系统设备的实际功能，实现高速公路的信息化和智能化，提高高速公路机电一体化管理水平，为人民群众提供优质的高速公路服务。

参考文献

[1]刘昊.高速公路机电设备智慧运维探索与实践[J].建筑技术开发，2021，48(6)：113-114.

[2]靳玮.高速公路机电工程通信系统的发展及其新技术的实践应用研究[J].数据通信，2021(4)：52-54.

[3]秦哲.浅析高速公路机电工程供配电施工技术[J].居业，2021(1)：84-85.

[4]赵学利.高速公路机电管理系统中物联网技术的应用[J].设备管理与维修，2021(10)：4-6.

[5]廖宏斌，张海泉.交通运输管理中的高速公路机电系统通信技术应用研究[J].中国新通信，2021，23(17)：15-16.

[6]李双峰.高速公路隧道机电安装施工技术探讨[J].大众标准化，2021(1)：44-45.

[7]李清.新建高速公路机电系统工程建设与管理养护探讨[J].科学与信息化，2021(4)：147-148.

[8]胡进存.高速公路隧道机电设施养护检测技术研究[J].甘肃科技，2021，37(4)：61-62，26.