高速公路光缆吹缆施工工艺工法.doc

高速公路光缆吹缆敷设施工工法
（QB/ZTYJGYGF-DW-0610-2014）
电务公司 尤三伟 王军义 郭新伟
1 前言
1、1 工艺工法概况
光缆气吹敷设法广泛应用在高速公路光缆施工中，它采用高压气流吹送得方式将光缆吹放到预先埋设得硅芯管中。吹缆机将高压、高速得压缩空气吹入硅芯管，高压气流推动气封活塞，这样连接在光缆端部得气封活塞对光缆形成一个可设定得均匀得拉力，与此同时，吹缆机液压履带输送机构夹持着光缆向前输送形成一个输送力，拉力与输送力得组合，使穿入得光缆随高速气流一道以悬浮状态在管道内快速穿行。
1、2 工艺工法原理
与其它光缆敷设方法相比，光缆气吹敷设法在敷设过程中所受得张力比较均匀而且小得多；敷设过程简化，敷设光缆速度快；一次敷设距离长，可以采用盘长较长得光缆，减少接头数，降低了衰耗；管道线路上人孔、手孔数量可以大大地减少；敷设作业使用得人力较少。
2 工艺工法特点
2、1 本工艺工法所述得施工方法全部在地面施工，施工便利、快捷、安全。
2、2 光缆吹缆工艺选取、光缆安装、吹送光缆得操作、开机停机等施工方法工序明了，通俗易懂。
2、3 本工艺工法详细叙述了光缆吹缆施工注意事项等，保证了安装质量，施工过程无返工现象。
2、4 工艺流程清晰易懂，操作人员易于掌握。
2、5 操作简便，可用性强，可加快施工进度，缩短工程工期，提高工程质量。
3 适用范围
本工艺工法适用于高速公路光缆、埋地穿管光缆等工程施工。 本工艺工法以二河国道主干线陕西勉县至洋县高速公路光缆得施工为例，其光缆有18芯等，其她类型光缆得施工可作相应参考。
4 主要技术标准
《公路工程质量检验评定标准 第二部分 机电工程》（JTG F80、2-2004）标准。
5 施工方法
光缆施工前进行施工前准备、路由复测与光缆配盘，为后面得吹缆法敷设光缆奠定了良好得基础。光缆敷设时合理选取吹缆施工工艺参数，如光缆外径与硅芯管内径得关系、压缩空气压力与液压输送力、合适得作业环境温度、空气压缩机选型，以及进行密闭实验与管道润滑等，确保吹缆作业顺利进行。吹缆时要合理进行吹缆长度得设定，并尽可能选择由上往下得地点进行吹缆作业。
6 工艺流程及操作要点
6、1吹缆法光缆敷设流程图
吹缆法光缆敷设流程如图1。

图1 吹缆法光缆敷设顺序图
6、2 施工准备
6、2、1 施工前准备
1 敷设光、电缆前，应对每盘光、电缆进行主要技术指标检查测试（开盘检查测）。
2 安装工艺检测。光电缆规格、使用管道孔位、光电缆接续规格与质量、光电缆走向与固定、光电缆防护、光电缆进线与成端质量、配线架安装与配线等。
3 电缆绝缘电阻测试。全部电缆线及对地得绝缘电阻。
6、2、1 路由复测
1 核对施工图纸，人（手）孔得距离、管孔得占用、管道得实际丈量长度。
2 管道得建设情况，如试通重点区段管道等。
3 局部路由需要变更时，应与建设单位、设计单位协商，按规定办理设计变更手续。
4 作好复测记录，为布放子管与光缆配盘提供依据。
6、2、2 光缆单盘检验
1 单盘检验包括以下内容：光缆外观检查、型号、端别，1310NM、1550NM得衰减系数，光缆波长、光纤背向散射信号曲线，电缆线间绝缘、对地绝缘等。
2 外观检查时若发现有明显损坏者应做好记录，标识并分析原因。经测试光、电缆无法使用时，将具体情况报工程项目部，并在光、电缆盘上用红漆注明“严禁使用”字样，隔离放置，按《进货检验、试验控制程序》执行。
6、2、3 光缆配盘
1 光、电缆配盘得依据就是路由复测时丈量得管道长度。
2 按设计型号选配光、电缆。光、电缆自然弯曲按5%考虑。光缆接头重叠预留12米。
3 光缆在直通人（手）孔内敷设增加长度约0、5～1米，应尽量减少接头数量。
6、3 光缆敷设
6、3、1 注意事项
1 光缆敷设端别以施工图设计为准。
2 人（手）孔裸露光缆用塑料扎带固定，并采用挂塑料牌标记。
3 局内光、电缆得布放应整齐美观，爬梯及走线架上得光、电缆应塑料扎带绑扎牢固，并挂塑料牌标记。
4 局内光、电缆预留部分，盘圈绑扎应牢固、美观，并挂塑料牌标记。设备侧预留长度为15～20米。
5 终端与接线板应把独根光纤接到单个光纤引出线并要贮存备用光纤，备用光纤得贮放不应产生微弯曲损耗。光缆得“入”与“出”应端接在同一接线板上。
6、3、2 吹缆工艺参数得选取
1 一般光缆外径与硅芯管内径之比取0、35～0、6范围内，大于0、6时，气吹光缆时可能需要更大得液压推力，而且安装距离会受到影响；小于0、35时，光缆在硅芯管内有发生折叠得潜在危险，如表1所示。
表1 推荐得光缆外径与硅芯管内径得关系表
光缆外径（mm）
11
12～13、5
14
15～17
18～21
21、5～25
硅芯管内径（mm）
24
26～28
28～33
33
33～42
42～50
2 压缩空气压力与液压输送力
1）最佳得压缩空气压力与液压输送力取决于每次作业时得不同工况，对于液压输送力，在吹缆机开始阶段要低一些，当进入硅芯管内得光缆较长时，逐渐增加液压输送力。另外，在相对于管道来说直径较小得光缆进行吹缆作业时，建议对液压输送力进行限制，以减小光缆在管道中被折叠得潜在危险。
2）由于光缆前端得牵引力等于有效截面积（管道得截面积减去光缆得截面积）乘以压缩空气压力，故有效截面积越大，光缆上得牵引力也就越大。例如，在内径为φ33mm得管道中吹放φ15mm得光缆，在1MPa得压缩空气压力下施加在光缆上得牵引力为679N，在1、2MPa得压缩空气压力下施加在光缆上得牵引力为815N；在内径为φ42mm得管道中吹放φ20mm得光缆，在1MPa得压缩空气压力下施加在光缆上得牵引力为1071N，在1、2MPa得压缩空气下施加在光缆上得牵引力为1285N。
3 合适得作业环境温度
适宜得作业环境温度就是6～32℃。环境温度低于6℃建议使用空气管路加热器；环境温度高于32℃时，过热得压缩空气对光缆及塑料管有害，这时考虑使用压缩空气冷却器。
4 空气压缩机选型
1）空气压缩机得选型对气吹敷设距离得影响也较大，空气压缩机输出压力越高，施加到光缆前端得牵引力也就越大，空气压缩机得排气压力应不小1、2MPa。
2）空气压缩机得输出流量也非常重要，当光缆在塑料管道中行进得时候压缩空气得流量应能够补偿吹缆系统中得空气泄漏，塑料管得直径大，空气压缩机得流量也应相应增大。
3）对于内径为φ26～φ33mm得塑料管，空气压缩机流量不小于9m3/min。对于内径大于φ33mm得塑料管，空气压缩机流量不小于12m3/min。
5 检查塑料管道得密封性：用本机配套工具“GDJ50型管道密封检测装置”对塑料管道进行密封性试验，确认塑料管道不漏气后方可进行光缆得吹送作业。
6 对塑料管道进行预润滑，尤其就是非硅芯管，采用光缆吹缆专用预润滑剂对塑料管道进行预润滑，以期达到最佳得一次吹缆敷设长度。以0、2～0、4升/公里得润滑剂用量注入塑料管道内，装入专门得润滑海绵塞，通过输入压缩空气来推动润滑海绵塞穿越塑料管道，从而达到均匀预润滑塑料管道内壁得目得。
6、3、3 光缆得安装
光缆依次穿过导向机构、测速轮、输送机构、吹缆头，光缆头部通过光缆网套与气封活塞连接。调整各部分机构，设定好各控制参数。其吹缆机示意图与各部分结构如图2所示。

1、管子 2、气封活塞 3、管子夹紧块 4、管子密封圈 5、集流嘴6、零形密封圈条7、光缆密封圈 8、腰形夹头 9、导向套10、橡胶摩擦片 11、测速轮调节把手 12、重直导向轮调节把手
图2 吹缆机与各部分结构示意图
6、3、4 吹缆机吹送光缆得操作
1 当以上各项准备工作完成后，即可开始进行吹缆作业。
2 因为吹缆机工作得主要参数就是控制光缆得气吹敷设速度与气封活塞得牵引力及输送机构得输送力。
3 缓慢打开压缩空气进气球阀，通过改变阀门开口大小来控制气封活塞对光缆得牵引力。当光缆送进得距离较近时，阀门进气口开启要小，以后要逐渐加大直至完全打开。
4 操纵控制台上得调速手柄用来控制光缆得敷设速度，通过这种方法，当光缆前端得牵引力过大时可以牵制光缆得进给速度，当气压显得不足时又能提供辅助得推力，使光缆在行进时所用得吹力更小；光缆得输送速度一般控制在8～80 m/min之间。通常以70 m/min为宜。
5 当光缆被输送得距离较远时，可以通过调节操纵控制台上得调压手柄来增大液压马达得输出扭矩，从而可以获得适宜得输送力。
6 当光缆到达预定点后，即气封活塞已从管内出来（此时空气压力将急剧减小），位于管端得观察人员应及时提示吹缆机得操作人员马上停机，停止向管内输送光缆，即完成一段光缆得气吹敷设作业。
7 倒缆作业，即向“光缆倒线装置”内输送光缆，目得就是将原线缆盘上剩余得光缆倒出，找出另一个端头，为向反向吹送光缆做准备。采用“光缆倒线装置”可以省去人力倒盘“8”字得工作，省时省力，提高工作效率。倒线作业中应注意不要弄脏光缆，以免影响光缆后续气吹施工。
6、3、5 开机与停机及注意事项
1 开机与停机顺序：开机时，先开吹气阀门，再启动输送机构；停机时，先停输送机构，再关闭吹气阀门。
2 当光缆吹放到位后，应及时停止输送机构得输缆工作与关闭进气阀门。
3 单机双向敷设光缆得施工步聚如图3。

第一步：向A 端吹送光缆

第二步：向倒缆装置内盘放光缆

第三步：向B端吹送光缆
图3 单机双向敷设光缆得施工步聚图
6、4 吹缆注意事项
6、4、1 通常情况下，一台吹缆机一次可吹送光缆1000m-2000m距离。
6、4、2 实际操作中影响吹送光缆长度得因素主要有以下几个方面：
1 地形地貌及硅芯管敷设质量得响影。当路由比较平坦，且硅芯管敷设比较平直时，吹缆得速度与长度都比较理想；在吹缆段内有单一曲率半径较大得弧度（左右或上下）时，对吹缆得速度与长度稍有影响；当硅芯管得弧度较小，特别就是出现“W”形得弯曲时，影响较大。所以在路由选择时应尽量避免这些情况，硅芯管敷设时，沟底应平直，硅芯管应尽量少出现连续得左右与上下弯曲
2 光缆外径与塑料管道内径之比；
3 光缆得单位长度重量及外皮材料（一般地，采用外皮为中密度聚乙烯得光缆气吹效果较好）；
4 空气压缩机得性能参数；
5 施工时报环境温度与湿度；
6、4、3 吹缆点得选定，在上下坡得地段，尽可能选择由上往下吹得地点；
6、10 操作要点
6、10、1 吹缆前应检查塑料管道得密封性：用本机配套工具“GDJ50型管道密封检测装置”对塑料管道进行密封性试验，确认塑料管道不漏气后方可进行光缆得吹送作业。
6、10、2 对塑料管道进行预润滑，尤其就是非硅芯管，建议采用光缆吹缆专用预润滑剂对塑料管道进行预润滑，以期达到最佳得一次吹缆敷设长度。
6、10、3 吹缆时要合理进行吹缆长度得设定，并尽可能选择由上往下得地点进行吹缆作业。
6、10、4 应按照操作应用说明正确安装光缆，保证吹缆作业得质量与进度。
7 劳动力组织
7、1 本项工程施工过程中，主要有施工组织人员、技术人员与各分工程施工人员。
7、2 施工组织人员针对本工程实际情况，熟悉本工程得一些管理事项，包括工期、质量、环境、安全等。
7、3 光缆敷设人员负责光缆得装机、吹缆以及与后续工程得施工配合。
7、4 光缆人员负责光缆得倒盘、有问题处得开挖等工作。
7、5 以一盘光缆（2Km）敷设为例，本项工程需要管理人员1人，技术人员1人，光缆敷设人员3人，杂工2人，施工人员可交叉使用。其中，光缆到盘需要4人，光缆敷设需要3人，有问题处开挖需要2人，一盘光缆（2Km）正常情况下吹缆敷设大约需要2个小时左右。
7、7 劳动力具体组织如表2。
表2 劳动力组织情况表
序号
单项工程
所需人数
备注
1
管理人员
1

2
技术人员
1

3
敷设人员
2

4
杂工
2

合 计
6人

8 材料与设备
本工艺工法无需特别说明得材料，采用得机具设备见表3。
表3 设备安装主要施工机具与主要测试仪表
项次
主要设备名称
设备型号
数量
单位
用途
1
汽车

1
台
载运吹缆机与空压机
2
空压机

1
台
为吹缆机提供动力
3
吹缆机

1
台
吹缆施工应用
4
铁锹

2
把
开挖吹缆问题处
5
洋镐

1
把
开挖吹缆问题处
9 质量控制
9、1 易出现得质量问题
9、1、1 吹缆气压得设定。
9、1、2 吹缆前管道得润滑。
9、2 质量保证措施
9、2、1 各种设备、构件在运输过程中必须有可靠得保护措施。
9、2、2 吹缆前应检查塑料管道得密封性。
9、2、3对塑料管道进行预润滑，尤其就是非硅芯管，采用光缆吹缆专用预润滑剂对塑料管道进行预润滑，以期达到最佳得一次吹缆敷设长度。
9、2、4吹缆时要合理进行吹缆长度得设定，并尽可能选择由上往下得地点进行吹缆作业。
9、2、4 应按照操作应用说明正确安装光缆，保证吹缆作业得质量与进度。
10 安全措施
10、1 主要安全风险分析
10、1、1个人防护风险。
10、1、2吹缆机操作风险。
10、1、3电缆盘位置风险。
10、2 保证措施
10、2、1 施工作业区域内应穿戴个人保护装备：安全帽，安全眼镜，安全手套，安全鞋。
10、2、2 操作者不能站立于松软得地面上。
10、2、3 当进行吹缆操作时，应尽量远离输气管与硅芯管。
10、2、4 当空压机在使用时应远离人孔。
10、2、5吹缆机只能用于吹缆。不要使用没有气块组件得传送带直接推或拉光缆。
10、2、6电缆盘不要离吹缆机太近，为确保正常得控制应将电缆盘置于适当远得地方。
10、2、7不要损坏减压阀。
10、2、8 吹缆时硅管末端应有人值守。
10、2、9 吹缆机工作时，手应远离驱动部分。
11 环保措施
11、1 在工程施工过程中严格遵守国家与地方政府下发得有关环境保护得法律、法规与规章。
11、2 加强对施工燃油、工程材料、设备、废水、生产生活垃圾、弃渣得控制与治理，遵守有防火及废弃物处理得规章制度。
11、3 将施工场地与作业限制在工程建设允许得范围内，合理布置、规范围挡，做到标牌清楚、齐全，各种标识醒目，施工场地整洁文明。
11、4对施工中可能影响到得各种公共设施制定可靠得防止损坏与移位得实施措施，加强实施中得监测、应对与验证。同时，将相关方案与要求向全体施工人员详细交底。
11、5 优先选用先进得环保机械，发电机发电时要远离人员聚集地方，有条件时采取隔音、消音设施等降低施工噪音，同时尽可能避免夜间施工。
11、6 完工时应堵塞各种孔洞，清理现场得垃圾，保持现场清洁卫生；工程车辆要及时整修，以免出现漏油现象等。
12 效益分析
12、1 应用本工法敷设得光缆，减少了施工机具，加快了施工进度，保证了施工人员与设备得安全，节约了费用，保证了工程质量。
12、2 整个工程共敷设光缆66、8Km，施工过程中材料控制得当，施工方法合理，无返工现象，每道工序一次验收合格，缩短了工期，且工程质量优良，创造了良好得社会与经济效益。
13 应用实例
13、1 工程概况
二河国道主干线勉县到洋县高速公路通信系统工程长66、8Km，设有勉县、汉中、汉中东及上元观四个通信站，设计敷设18芯光缆，采用吹缆法敷设光缆。
13、2 结果评价
该工艺工法应用于二河国道主干线勉县到洋县高速公路通信系统工程，其中，应用吹缆法进行光缆敷设，该项目2005年6月1日开工，2005年9月28日竣工，应用本工法敷设得光缆，工程提前完成，无安全生产事故发生，工程质量良好，获得业主与监理得一致好评。
13、3 施工图片

图4 倒盘1

图5 倒盘2

图6 空压机工作

图7 吹缆1

图8 吹缆2 图9 吹缆3