隧道机电系统施工界面浅析

2022-09-21 16:46:52 来源:写作指导

摘要:工程项目界面安全管理,是指在项目参与各方之间、部门之间以及部门成员之间界面,分析信息、物质、资金等要素交流情况,解决界面双方或多方之间的壁垒问题,提高管理的整体功能,实现项目绩效的最优化。故在现代隧道机电系统施工中,为提升施工质量,以施工界面管理来整合施工效应,也是项目施工集成化管理的核心环节。该文概述了隧道机电系统施工现状,分析了存在界面管理问题的成因,结合某工程建设实践,综合分析了基于问题的施工界面整合措施,以为隧道机电系统施工提供可行性借鉴。

关键词:隧道机电系统;机电安装;施工界面;整合措施

隧道机电系统施工中,机电安装的施工界面管理作为建设工程施工的重要一环,也是各专业接口处的管理核心。在整个高速公路交通工程建设中,基于隧道机电安装施工的管理环节,受施工技术、施工治疗、运行环节相关因素影响,使整个施工面长、施工工程量大、施工的系统性及其复杂性较高,也使工程建设后的设备更具安全性、运营效率更高。当前在隧道机电系统施工中,对施工界面的管理大多控制度尚可,但受施工中各方因素影响,仍旧面临着诸多问题,基于问题的施工界面整合措施,更能从工程建设实践出发,以达到较佳的效果。现就隧道机电系统的施工界面整合措施分析总结如下。

1工程概况

某高速公路隧道群双幅全长1.4万m,严格ISO行业标准和流程约束;合同质量要求:合格。隧道内配置设施齐全,给水系统:从电力隧道外面市政给水管引入水管供隧道内用水,独立设置水表,隧道内每隔50m设置一个水龙头;均采用PP-R给水管热熔连接;排水系统:排水管道均采用内涂塑镀锌钢管,丝扣连接;电力管沟的平时排水采用设置排水沟和集水井,在管沟里每隔50m设置一个1.5m×1m×1m集水井,在集水井处设置一用一备自动排污泵。隧道工程为两组电力电缆管沟,其中,金穗路110kV电缆沟长度约为430m,其最大截面尺寸为2.2m×2.1m;花城大道110kV电缆沟长度约为550m,最大截面尺寸为3.0m×2.1m;10kV电缆沟长度约为550m,最大截面尺寸为2.1m×2.1m。该工程电气总安装容量为116kW,金穗路36kW,花城大道80kW,隧道内低压电源采用三相五线制380/220V电源,为确保隧道内的照明采用二路电源交叉供电。电力隧道设置新风亭和排风亭,同时安装4台风量为6500m3/h,8台风量为9000m3/h低噪声轴流风机进行机械排风,并设有防火分区,在分区设置温度过高和火情监测器,当隧道内发生异常时,反馈信号给就近消防值班室,由监测器发出的温度过高信号自动启动进、排风机,由火情监测器发出的信号自动关闭进、排风机和进、排风孔。具体建设工程量具体见表1。

2施工界面的问题及其成因

依托该工程建设项目,机电安装的施工界面不是很理想,土建单位交接的工作面非常不理想。具体原因:首先表现为受土建单位没有把这个当成一个具体的施工内容来做,跟土建单位自己的施工图纸不符,导致后期机电施工设备尺寸、位置、高度都不能很好地衔接。其次是因为施工界面移交的不都理想,导致机电施工后期工期大大压缩,有效的施工时间减少,严重影响施工质量及通车时间。最后,这个移交的界面最好是从土建施工一进场就开始抓,从建设单位、总包单位、设计单位、监理单位、土建施工单位、机电施工单位多方面入手。

3隧道机电系统的施工界面整合措施

3.1施工前的整合措施

对各专业设计人员的土建结构设予以精准复核后再行施工前的设计,按要求施工,严格做好土建结构施工图中的具体子项目管理,包括预埋基础型钢、预埋穿墙穿梁套管、预埋设备和管线的固定件等内容。在土建施工前,安装技术人员应与土建技术人员沟通审核后确定施工,以此防范结构留洞图等与土建施工图纸相违的错漏之处。在严格土建施工进度计划的基础上,关于梁、柱、地面、屋面等的做法和相互间的联系,采用施工方案与安装施工准备等予以仔细核对,施工前做好对预埋件、预埋管线、接线盒、套管等的准备和加工制作工作。防雷接地安装专项施工方案中,除了做好施工编制外,还需对预留施工等进行仔细核对;做好对安装人员的技术交底,具体体现在施工方案、施工图纸审核及施工全过程控制上;做好相关记录并组好对相关任务的签发。在基础工程施工环节,洞口段及洞门施工中,清理现场,进行施工放样。隧道开挖掘进施工及其隧道初期支护,乃至隧道防水层施工中,均需做好对机电施工的界面管理。

3.2主体结构施工阶段

采用单层防火板密拼安装,顶棚涂料选用天蓝色水性涂料喷涂,天蓝色水性涂料通过灯光的照射,让人仿佛感觉在大海中遨游,而且蓝色提神醒脑,便于缓解驾驶视觉疲劳。隧道侧墙钢钙板安装采用明框施工工艺,分上下三段式横向排版,板材颜色划分由上到下分别为钛白色、橘色、钛白色,侧墙钢钙板总高3.05m。电缆桥架处如有防火要求的场所,应采取防火隔离措施。

3.3施工中常见问题的解决及其各参建单位的协同

3.3.1协调管理问题的解决。严格建筑电气工程施工质量验收中的《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300—2001)和相应的设计规范配套使用。《建筑电气工程施工质量验收规范》(GB503032002)具体整合措施上,严格按照规范加强施工管理。详细勘测以度隧道及预留预埋的相关数据等进行更加合理的安排。勘测形成数据报告后进行设计、土建修复,则按照流程调试、运行、验收。为保证后续工作按期完成,做好科学的设计方案,同时提出一套紧急预案。施工界面整合中,通过建立相关制度,使每一个系统责任到人。设计工作后,就相关勘测报告各项数据进行分析,重点对电线电缆进行复核。在完成相关设计后,对设计院、监理及业主进行评审与核查,通过评审后的相关设计图进行整合。3.3.2经验中的借鉴。实时监控系统设计了上位机界面,可实现沉管浮运沉放全过程的实时可视化监控,以实现沉管隧道碎石基础铺设高精度、高效率的技术要求;采用可编程逻辑控制器(PLC)与数据库等技术,实现了沉管隧道碎石基础铺设施工过程的实时监控。PLC控制采用“比例—积分—微分”(PID,调节器控制规律为比例、积分、微分控制)算法,实现沉管浮运沉放过程的闭环控制[1]。为进一步开展隧道机电建设,基于隧道通风系统在设计阶段计算参数、施工阶段设备参数等参数进行关键点核算[2]。将BIM技术在大型隧道工程设计、施工管理中应用隧道地质、土建结构、机电设备全专业BIM模型设计,并对模型构件进行轻量化处理,基于B/S架构,开发出隧道工程信息管理系统,为隧道工程提供了一种直观、便捷的管理方式。系统主要包含构件管理、不良地质管理(崩塌、滑坡、泥石流、岩溶、土洞)、工程资料管理等功能模块。通过系统的部署应用,实现了隧道地质风险预测预警、设计方案优化校核、工程资料高效管理等目的,有效提升了公路隧道的信息化管理水平[3]。基于专用固定件+外置槽道系统和预埋套筒+外置槽道系统两种设置方案,也是对盾构隧道槽道技术的进一步探索和延伸。通过选型、计算模拟分析,对专用固定件+外置槽道系统和预埋套筒+外置槽道系统等关键技术问题进行研究,认为两种设置方案都是可行的和安全的,可根据线路实际情况选择采用,以达到方便施工、易于更换的目的[4]。基于TCP/IP进行工业组网通信与远程控制;利用数字图像处理技术OpenCV的视觉库实现盾尾间隙的自动测量;将Lon‐Works现场总线技术应用于综合自动化系统作为微处理器间隔层设备的现场总线控制,其性能、容量、速度、通信系统信息吞吐、数据处理等,重点解决工业现场管理环节,基于现场控制设备和高级控制系统间的信息交互式传递问题,并在智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信及现场控制设备、高级控制系统等中,以公开化、标准化的解决方案,整合低速串口通信采样数据环节以降低可能出现的问题。以直径为8m的盾构机为原型进行实地测试,开发基于Qt的PC客户端软件;该测量方法能够满足工地实际测量要求[5]。根据施工现场地质勘探资料,用马尔可夫过程的隧道围岩分类方法预测隧道沿线的围岩分布概率;将该围岩分布概率作为先验围岩信息,结合TBM掘进参数作为神经网络输入,真实围岩类别作为输出,训练深度神经网络以实现对TBM前方围岩的实时识别。所设计的深度神经网络模型的围岩总体识别率高于96%;相比于仅将掘进参数作为输入,当结合先验围岩信息和掘进参数作为输入时,模型围岩识别率提高>6%[6]。在整合措施上,系统及服务模式对隧道机电设备的高效可靠运行及智能监控提供了新思路[7]。规划好安装程序,将隧道机电安装是重点和难点的强度和稳定性较高。

4结语

隧道机电系统施工管理作为工程项目管理的重要一环,也是一种涉及多项技术工种结合且相对复杂的工程,涉及机电、通风、机械等各领域。然而施工线路拥挤,工程量大影响,对工程的质量和安全性都提出了更高的要求。该文概述了隧道机电系统施工现状,分析了存在界面管理问题的成因,结合某工程建设实践,综合分析了基于问题的施工界面整合措施,以为隧道机电系统施工提供可行性借鉴。

作者:赵航 单位:中铁十六局集团电气化工程有限公司