鄒華賓
(中鐵十四局集團(tuán)電氣化工程有限公司,濟(jì)南 250014)
公路隧道和地鐵隧道工程的建設(shè)過程中基本分為機(jī)電工程和土建工程兩部分,土建工程包括隧道開挖、隧道支護(hù)以及路面施工等,土建工程主要是保證整個隧道的結(jié)構(gòu)安全和提供平坦的路面;機(jī)電工程主要是為隧道提供舒適環(huán)境,包括通風(fēng)、照明等方面,并實(shí)現(xiàn)對隧道交通的有效監(jiān)控,保證車輛安全通過,提供完善的消防設(shè)施,以便在突發(fā)事件時予以施救,保證人車安全。
隧道工程中土建部分和機(jī)電部分的側(cè)重點(diǎn)及要求相差較大,所以,隧道工程的土建部分和機(jī)電部分一般分為不同的承建單位,導(dǎo)致土建施工單位和機(jī)電工程施工由于施工單位不同、工作內(nèi)容不同等方面的原因,配合度不足,進(jìn)而使隧道工程中容易產(chǎn)生以下問題。
1)預(yù)留孔洞尺寸、位置不對:土建施工階段預(yù)留的機(jī)電設(shè)備孔洞與實(shí)際機(jī)電設(shè)備安裝要求的孔洞尺寸或位置相差過大。需要預(yù)留孔洞的主要機(jī)電設(shè)備有通風(fēng)控制柜、PLC、照明配電箱、維修電源箱、疏散誘導(dǎo)標(biāo)志箱、消防控制柜、緊急電話等。
2)預(yù)埋件位置不規(guī)范:土建施工過程中的隧道風(fēng)機(jī)等預(yù)埋件位置與原定位置不一致或者位置偏差過大,甚至找不到預(yù)埋件等。
3)預(yù)埋管線不規(guī)范:土建施工中預(yù)埋管線不規(guī)范,主要有管線跑位、找不到管頭、管彎扁度太大、管彎曲半徑過小、管壁破裂導(dǎo)致水泥漿進(jìn)入封堵管路等問題。管線預(yù)埋不規(guī)范會導(dǎo)致照度儀、緊急電話、CO/VI檢測儀等機(jī)電設(shè)備無法順利進(jìn)行設(shè)備管線安裝[1]。
隧道機(jī)電工程建設(shè)中,各機(jī)電系統(tǒng)的安全接地是保證隧道內(nèi)各機(jī)電設(shè)備正常工作的重要條件,主要是強(qiáng)電系統(tǒng)(供配電、照明、通風(fēng)等)和弱電系統(tǒng)(電視監(jiān)控、火災(zāi)報(bào)警、計(jì)算機(jī)測控等)的安全接地。由于隧道工程自身?xiàng)l件的限制,機(jī)電系統(tǒng)接地設(shè)計(jì)一般采用強(qiáng)電和弱電公用接地系統(tǒng),同時要求接地電阻小于1Ω。但是公路隧道和地鐵隧道都與土壤關(guān)系密切,而土壤接地電阻率很大,采用角鋼或銅板作接地極時,不僅要利用爆破手段開挖用以增加接地極的埋深,同時還要采用降阻劑等輔助措施完善機(jī)電系統(tǒng)接地問題。
土建施工中的隧道內(nèi)裝修部分主要對機(jī)電工程中的隧道照明產(chǎn)生影響,有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)隧道內(nèi)墻面亮度可以提高路面亮度達(dá)10%,也就是說好的隧道內(nèi)裝修有助于改善隧道的照明環(huán)境,如果隧道內(nèi)裝修不夠完善,將影響照明設(shè)備的效用[2]。
隧道機(jī)電工程系統(tǒng)包括但不限于供配電、照明、通風(fēng)、電視監(jiān)控、緊急電話、交通信號、廣播、火災(zāi)自動報(bào)警及計(jì)算機(jī)測控等,根據(jù)各系統(tǒng)的功能及控制方式的要求,需要把這些機(jī)電設(shè)備分別安裝在隧道內(nèi)的設(shè)備洞室內(nèi)。主要采用的布置方式:
1)按照系統(tǒng)進(jìn)行劃分,主要分為強(qiáng)電和弱電兩大系統(tǒng),再根據(jù)機(jī)電設(shè)備的性質(zhì)分別將機(jī)電設(shè)備集中安裝在幾個大的機(jī)電洞室內(nèi)。
2)按照機(jī)電設(shè)備的特性單獨(dú)給每個設(shè)備設(shè)置洞室安放。
兩種布置方式有各自的特點(diǎn)也均存在不同的問題。
按照強(qiáng)電和弱電兩大系統(tǒng)劃分的布置方式:(1)機(jī)電設(shè)備相對集中,便于工作人員進(jìn)行管理和維護(hù);(2)同時設(shè)備洞室較大、環(huán)境相對較好,也比較有利于機(jī)電設(shè)備運(yùn)行;(3)由于設(shè)備過于集中會導(dǎo)致各類管線較多,容易產(chǎn)生管線干擾,同時設(shè)備洞室較大也對土建施工的要求相對較高。
按照機(jī)電設(shè)備的特性單獨(dú)設(shè)置洞室:(1)設(shè)備洞室功能單一,相互干擾因素少;(2)洞室相對較小,土建施工難度較低;(3)設(shè)備洞室數(shù)量較多,不便于工作人員進(jìn)行管理和維護(hù)。
1)機(jī)電工程一般在土建施工基本完成后進(jìn)場,所以,機(jī)電工程所需的預(yù)留孔洞、預(yù)埋件、預(yù)埋管等都是由土建單位施工時按照設(shè)計(jì)圖紙固定預(yù)留孔洞、預(yù)埋件和預(yù)埋管線的相關(guān)位置,產(chǎn)生位置偏差的主要原因是:(1)土建施工單位對預(yù)埋管件、預(yù)埋孔洞等的重要性認(rèn)識不足,對預(yù)埋管件的作用沒能完全理解;也因?yàn)轭A(yù)埋管件不涉及自己的后續(xù)工程,責(zé)任心不強(qiáng),施工時隨意性較大,容易出現(xiàn)管件綁扎固定不牢,管件垃圾清理不及時等問題。(2)機(jī)電設(shè)備安裝單位前期缺少和土建施工單位的溝通配合,導(dǎo)致問題未能在前期及時發(fā)現(xiàn)。(3)監(jiān)理單位現(xiàn)場監(jiān)督管理不力,未能及時發(fā)現(xiàn)土建單位現(xiàn)場施工存在的不規(guī)范施工行為,導(dǎo)致問題在后期才得以發(fā)現(xiàn)[3]。
2)公路隧道和地鐵隧道都與土壤關(guān)系密切,而土壤接地電阻率很大,導(dǎo)致隧道工程中接地施工要求較高,對于土建施工單位,存在對機(jī)電系統(tǒng)接地認(rèn)識不深或?qū)拥厥┕ひ蟛桓叩那闆r,導(dǎo)致接地施工達(dá)不到機(jī)電工程單位施工的要求;機(jī)電施工單位也未能在前期提供機(jī)電系統(tǒng)接地相關(guān)的技術(shù)支持,導(dǎo)致土建施工單位的機(jī)電接地施工返工,嚴(yán)重拖慢隧道工程施工進(jìn)度。
3)土建施工單位對隧道內(nèi)裝修以及機(jī)電照明的重要性認(rèn)識不足,裝修施工要求不高,導(dǎo)致照明系統(tǒng)不能發(fā)揮最大效用。監(jiān)理單位對此監(jiān)督管理力度不夠,未能及時糾正土建施工單位施工行為的不足之處。
4)由于隧道內(nèi)機(jī)電設(shè)備過多,每個隧道工程選擇的設(shè)備布置方式均有所不同,不同的機(jī)電設(shè)備布置方式帶給土建施工單位的挑戰(zhàn)和要求均不同,這就容易導(dǎo)致土建施工單位在管線預(yù)埋、洞室要求等方面出現(xiàn)問題。而機(jī)電施工單位進(jìn)場較遲,往往不能在前期發(fā)現(xiàn)問題,只能在機(jī)電設(shè)備安裝過程中發(fā)現(xiàn)并解決這些問題,如此很大程度上導(dǎo)致隧道工程施工進(jìn)度滯后,甚至影響隧道工程的工程質(zhì)量[4]。
1)針對土建施工單位預(yù)留孔洞、預(yù)埋件、預(yù)埋管線尺寸和位置等不規(guī)范問題,要求各參建單位提高對預(yù)埋工序的重視程度。(1)土建施工單位要擺正心態(tài)、提高認(rèn)知,預(yù)埋管件和預(yù)留孔洞的規(guī)范施工對機(jī)電工程甚至整個隧道工程來說至關(guān)重要。(2)機(jī)電工程施工單位應(yīng)從工程前期就加強(qiáng)與土建施工單位的聯(lián)系,必要時和土建施工單位同時指派專業(yè)安裝工程師進(jìn)場對關(guān)鍵工序進(jìn)行相關(guān)技術(shù)指導(dǎo),要求施工單位作業(yè)人員嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖施工,不得隨意更改位置,要包封好預(yù)埋管接口,避免混凝土砂漿進(jìn)入造成管道堵塞。(3)監(jiān)理單位在整個工程中一定要把好關(guān),切實(shí)做好施工現(xiàn)場監(jiān)督管理,一旦發(fā)現(xiàn)施工單位存在不規(guī)范施工行為,要及時令其整改,確保施工過程規(guī)范有序。
2)針對隧道工程中機(jī)電系統(tǒng)接地問題,目前多采用角鋼接地極的做法:先將隧道內(nèi)所有鋼筋結(jié)構(gòu)通過焊接連接后形成隧道鋼筋段,然后在隧道鋼筋段上間隔一定距離用圓鋼引出至隧道電纜溝內(nèi),最后將引出的圓鋼與沿隧道左、右電纜溝內(nèi)預(yù)埋的鍍鋅扁鋼進(jìn)行焊接,從而形成完整的接地網(wǎng)。機(jī)電系統(tǒng)接地施工中,要督促焊接到位。
3)針對隧道內(nèi)裝修不佳影響照明效果問題:(1)設(shè)計(jì)單位在設(shè)計(jì)時應(yīng)明確隧道內(nèi)裝修的要求與規(guī)格;(2)監(jiān)理單位加大監(jiān)督力度,確保土建施工單位嚴(yán)格按照相關(guān)圖紙和規(guī)范進(jìn)行隧道內(nèi)裝修施工,組織驗(yàn)收時,嚴(yán)格按照隧道內(nèi)裝修施工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)收。
4)隧道工程中,無論選擇何種機(jī)電設(shè)備布置方式,均要求土建施工單位嚴(yán)格按圖施工、規(guī)范每一道施工工序,尤其是涉及孔洞管線、洞室結(jié)構(gòu)等方面的;機(jī)電工程施工單位可以提前指派安裝工程師進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo);監(jiān)理單位加強(qiáng)施工過程監(jiān)督管理力度,確保工序施工規(guī)范。
1)土建施工中存在重要主線的管線、管件預(yù)埋工程,可由機(jī)電工程單位進(jìn)行施工而不再由土建單位負(fù)責(zé)施工,這樣不僅能從根本上解決預(yù)埋件、預(yù)埋管線尺寸和位置等不規(guī)范的問題,同時也能最大限度地保證整體隧道工程的工程質(zhì)量與施工進(jìn)度。
2)機(jī)電設(shè)備接地工序由機(jī)電施工單位的專業(yè)安裝工程師進(jìn)行指導(dǎo)并安排機(jī)電接地施工工作,不再只是單獨(dú)由土建施工單位按圖施工,這樣可以確保整個隧道工程機(jī)電系統(tǒng)接地網(wǎng)的施工質(zhì)量并滿足機(jī)電系統(tǒng)接地要求。
3)施工前期可以加大對設(shè)計(jì)單位隧道內(nèi)裝修的設(shè)計(jì)與審計(jì),同時增強(qiáng)各參建單位對隧道內(nèi)裝修重要性的認(rèn)識,明確隧道內(nèi)裝修是機(jī)電照明系統(tǒng)的重要補(bǔ)充,而不僅僅是土建施工單位的工序之一。
4)各參建單位間應(yīng)密切聯(lián)系,按照隧道工程的特點(diǎn)選擇最佳的機(jī)電設(shè)備布置方式,可在滿足相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的前提下,采用兩種布置方式相協(xié)同的形式,不僅可以保證設(shè)備的協(xié)同性,還可以減少相關(guān)干擾因素。
5)機(jī)電施工單位應(yīng)在工程前期參與土建施工管理,在工程前期,機(jī)電施工單位指派專業(yè)安裝工程師指導(dǎo)土建施工單位的一些施工工序,比如,一般預(yù)埋管件的位置和尺寸、洞室管線走向以及管線封口等[5]。
6)監(jiān)理單位從整個工程開始就可以定期或者不定期地組織土建施工單位和機(jī)電施工單位進(jìn)行溝通,雙方應(yīng)就當(dāng)前工程施工中發(fā)現(xiàn)的問題及時進(jìn)行討論、商討解決方案,不一定要等到土建施工后期全員進(jìn)場才開始進(jìn)行土建施工單位和機(jī)電施工單位雙方協(xié)商會談。
7)管理單位可以將土建施工單位和機(jī)電施工單位的并行工序列為重要考評要求,通過這種方式可以加強(qiáng)土建施工單位的責(zé)任心,使其對機(jī)電安裝等后續(xù)工程有足夠的重視,保質(zhì)保量地完成各項(xiàng)機(jī)電施工前期工程;也讓機(jī)電施工單位盡早參與到隧道工程管理中,減少甚至避免整個隧道工程土建施工過程中的問題。
8)相關(guān)單位根據(jù)公路隧道工程和地鐵隧道工程的特點(diǎn),完善現(xiàn)行規(guī)范和法律法規(guī),根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求土建施工單位做好隧道工程的后續(xù)工序,保證機(jī)電工程的施工前序;同時可以要求機(jī)電施工單位對機(jī)電工程前工序負(fù)責(zé),如此可提高土建施工單位和機(jī)電施工單位的責(zé)任心,進(jìn)一步保證隧道工程的有序進(jìn)行。
土建施工是隧道工程的先行官,土建施工單位除了盡善盡美地做好土建結(jié)構(gòu)的建設(shè)以外,還必須保質(zhì)保量地完成后續(xù)機(jī)電工程的先行工序,這樣才能確保機(jī)電工程順利進(jìn)行,同時也為保證隧道工程施工進(jìn)度和質(zhì)量打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同樣,機(jī)電工程施工單位也要提前布局,盡早安排專業(yè)安裝工程師進(jìn)場協(xié)助、指導(dǎo)土建施工單位重要機(jī)電工程工序,雙方相互配合,共同保證隧道工程順利完工。