隧道工程机电施工方案.doc

隧道工程机电系统施工技术方案
一、系统组成及技术参数要求
（一）供配电系统
1. 高压供电系统
o 采用双回路10kV进线设计，设置2台SCB13-1250kVA干式变压器（阻抗电压6%），低压侧采用单母线分段接线，配置智能型万能式断路器（分断能力50kA）。
o 高压柜选用KYN28-12型金属铠装移开式开关柜，配置真空断路器（额定电流1250A，短路开断电流31.5kA）及微机保护装置（具备过流、速断、零序保护功能）。
2. 应急供电系统
o 配置2台250kW柴油发电机组（主用功率200kW），采用全自动ATS切换装置，切换时间≤15s。发电机房设置独立通风系统（换气次数15次/h）及储油设施（日用油箱容积500L，防火等级丙类）。
3. 低压配电设备
o 隧道内设置防水防尘型动力配电箱（IP65），出线回路配置MCB断路器（分断能力10kA）及浪涌保护器（Imax≥40kA）。照明配电箱采用智能时控模块，支持远程调光控制。
（二）照明系统
1. 基本照明
o 洞口段采用250W高压钠灯（色温2200K），间距8m；过渡段采用150W金卤灯（色温4000K），间距10m；基本段采用100W LED隧道灯（色温5000K，显色指数Ra≥70），间距12m。
o 灯具安装高度5.5m，仰角15°，防护等级IP66，灯具效率≥90%，平均照度：洞口段≥30lux，过渡段≥20lux，基本段≥15lux，应急照明≥5lux。
2. 应急照明
o 沿隧道两侧壁设置36V安全电压应急灯（连续照明时间≥90min），间距20m，采用EPS集中供电（备用电源容量15kVA）。
（三）通风系统
· 采用射流风机纵向通风方式，配置12台SDS-11.2型轴流风机（单台风量30m³/s，全压800Pa，功率37kW），分3组对称布置（每组4台），风机安装角度与隧道轴线呈10°夹角。
· 控制方式支持自动（CO浓度≥150ppm或能见度≤100m时启动）、远程及就地手动控制，风机启动间隔时间≥30s（避免电网冲击）。
（四）消防系统
1. 消火栓系统
o 隧道内设置DN100消火栓（间距50m），配置25m水龙带及19mm水枪（出水压力≥0.3MPa）。消防水泵房设置2台XBD8.0/30G-L型消防泵（一用一备，流量30L/s，扬程80m），采用自动巡检装置（每周巡检1次，每次运行2min）。
2. 火灾报警系统
o 配置感温光纤火灾探测器（测温精度±1℃，定位精度≤3m），沿隧道顶部敷设（距离拱顶0.5m）；手动报警按钮（带电话插孔）间距50m，与消防泵联动触发时间≤10s。
（五）监控系统
1. 视频监控
o 采用200万像素红外网络摄像机（分辨率1080P，红外距离50m），洞口及变坡点间距30m，直线段间距50m，支持H.265编码及智能行为分析（异常停车、行人检测）。
o 配置4台32路NVR硬盘录像机（存储容量4TB×8块，保存时间≥30天），监控中心设置4×4拼接大屏（55英寸，分辨率1920×1080）。
2. 环境监测
o 安装CO/VI检测仪（检测范围CO 0-500ppm，VI 0-5000m⁻¹）、风速风向仪（量程0-20m/s，精度±0.5m/s）及温湿度传感器，数据采样频率1次/min，上传至监控平台延迟≤5s。
（六）通信系统
· 配置光纤数字传输系统（48芯GYTA53铠装光缆），语音通信采用IP电话交换机（容量64门），隧道内设置紧急电话分机（间距200m，通话清晰度≥90dB）及广播系统（号角扬声器功率30W，声压级≥110dB）。
二、施工总体流程
（一）施工准备阶段
1. 技术准备
o 组织图纸会审（重点核查机电管线与土建结构冲突点），编制专项施工方案（含BIM模型深化设计），对施工人员进行技术交底（考核合格后方可上岗）。
o 进行管线综合排布设计，绘制机电安装BIM模型（精度LOD400），明确各专业管线间距要求：强电电缆与弱电电缆间距≥0.2m，给水管与排水管间距≥0.5m，风管底部距轨面高度≥4.5m。
2. 现场准备
o 设置材料仓库（分区存放：电气设备区、管材区、灯具区，温度控制5-35℃，湿度≤75%），电缆敷设前进行绝缘电阻测试（≥10MΩ）及耐压试验（1kV/1min不击穿）。
o 隧道内划分施工段（每500m为一个作业面），设置临时照明（36V安全电压）、通风（轴流风机风量≥5000m³/h）及消防设施（灭火器、消防水桶、防火沙箱）。
（二）主体施工阶段
1. 管线敷设
o 电缆桥架安装：采用300×150mm热镀锌钢制桥架（厚度2.5mm），支架间距1.5m，膨胀螺栓固定（M12×100mm，埋深≥80mm），桥架连接采用铜编织带跨接（截面积≥6mm²），接地电阻≤4Ω。
o 电缆敷设：高压电缆采用YJV22-8.7/15kV-3×120mm²（直埋敷设埋深0.7m，穿CPVC管保护），低压电缆采用YJV-0.6/1kV-4×70+1×35mm²（桥架敷设，弯曲半径≥12D），控制电缆采用KVVP-450/750V-4×1.5mm²（穿镀锌钢管Φ20mm保护）。
2. 设备安装
o 配电箱安装：明装式箱体采用膨胀螺栓固定（受力点4处），垂直度偏差≤1.5‰；暗装式箱体与墙面平齐（缝隙≤2mm），箱体接地采用6mm²铜导线与接地干线连接。
o 风机安装：风机基础采用C30混凝土浇筑（尺寸1500×1200×300mm，预埋8-M20地脚螺栓），安装时采用水平仪调平（水平偏差≤0.5mm/m），风机与基础之间设置减震垫（厚度10mm，邵氏硬度50±5）。
o 灯具安装：灯架采用∠50×5角钢制作，与隧道预埋件焊接固定（焊缝长度≥60mm，高度≥6mm），灯具接线采用防水端子（IP68），线缆预留长度≥200mm。
3. 系统调试
o 供配电系统：变压器冲击合闸3次（每次间隔5min），测量三相直流电阻（不平衡度≤2%）及变比（误差≤±0.5%）；低压配电柜进行分合闸试验（5次无异常），母线绝缘电阻≥0.5MΩ。
o 照明系统：进行照度测试（采用TES-1335照度计，测试点间距2m×2m网格），三相负荷不平衡度≤10%，灯具启动时间≤5s，连续燃点100h无故障。
（三）竣工验收阶段
1. 功能测试
o 模拟火灾报警（触发手动报警按钮），测试消防泵启动时间≤30s）、排烟风机联动（启动顺序：着火点上游风机正转，下游风机反转）及应急照明切换功能。
o 进行供电中断试验，验证柴油发电机自启动成功率（10次试验无失败）及ATS切换可靠性（电压波动≤±5%）。
2. 资料验收
o 提交完整技术资料：设备出厂合格证、检测报告、隐蔽工程记录（含影像资料）、系统调试记录、BIM模型交付文件（格式.ifc）等，资料归档符合《建设工程文件归档规范》GB/T 50328要求。
三、关键施工技术要求
（一）防水施工技术
1. 电缆接头处理
o 高压电缆中间接头采用冷缩式（3M品牌），处理前需清洁绝缘层（用无水乙醇擦拭），半导电阻水带重叠缠绕（重叠率50%），密封管加热温度控制120-140℃（热缩时间3-5min）。
o 灯具接线盒采用双密封圈密封（丁腈橡胶材质，硬度70 Shore A），线缆入口处填充防火密封胶（膨胀倍率≥250%），防护等级经IP66浸水试验（水深1m，30min无渗漏）。
2. 设备防水措施
o 配电箱底部设置排水孔（Φ10mm，带滤网），内部安装冷凝水收集槽（坡度5°）；风机接线盒采用倾斜安装（角度10°），防止雨水积聚。
（二）接地系统施工
· 采用联合接地网（接地电阻≤1Ω），水平接地体为60×6mm镀锌扁钢（埋深0.8m），垂直接地体为Φ50×2.5mm镀锌钢管（长度2.5m，间距5m），接地体连接采用放热焊接（焊点搭接长度≥100mm，焊缝厚度≥6mm）。
· 隧道内每隔100m设置接地端子（铜质，规格60×60×8mm），与接触网回流线、设备外壳、桥架等可靠连接（采用螺栓连接，扭矩值35N·m）。
（三）BIM技术应用
1. 碰撞检测
o 施工前进行机电管线与土建结构碰撞检测（精度±5mm），重点核查风管与消防管道交叉点、电缆桥架与照明灯具安装位置冲突，出具碰撞报告并优化设计方案。
2. 进度模拟
o 基于BIM模型进行4D进度模拟，将施工计划与模型关联，每周对比实际进度与计划偏差（偏差率超过5%时调整资源配置）。
四、安全管理措施
（一）施工安全防护
1. 高空作业防护
o 2m以上作业设置满堂脚手架（立杆间距1.2m，横杆步距1.8m），脚手板采用防滑木脚手板（厚度50mm，搭接长度≥200mm），外侧设置1.2m高防护栏杆及18cm挡脚板，脚手板下方张挂安全平网（网目密度≥2000目/100cm²）。
o 作业人员佩戴双钩安全带（静负荷测试≥15kN），使用防坠器（有效长度≤6m），严禁同时拆除2个及以上相邻立杆。
2. 临时用电安全
o 采用TN-S接零保护系统，配电箱实行“三级配电两级保护”（总配电箱→分配电箱→开关箱），漏电保护器动作电流：总箱≤100mA，开关箱≤30mA（潮湿环境≤15mA），动作时间≤0.1s。
o 电缆线路采用架空敷设（高度≥4m）或穿管埋地（埋深≥0.7m），严禁沿地面明设或浸泡水中。
（二）危险源控制
1. 火灾防控
o 动火作业办理许可证（审批人、监护人、作业人三方签字），动火点10m范围内清除易燃物，配备2具4kg干粉灭火器及防火毯（面积≥1.5m×1.5m），作业后留观30min确认无复燃风险。
o 油漆、稀料等危险品单独存放（与其他材料间距≥10m），设置防爆型照明（Ex d IIB T4）及通风设备（防爆风机）。
2. 有限空间作业
o 隧道内作业前进行气体检测（O2≥19.5%，CO≤24ppm，可燃气体≤LEL的10%），配置四合一气体检测仪（精度±5%FS）及强制通风系统（风量≥3次/h）。
o 实行“双人监护制”，作业人员佩戴隔绝式呼吸器（气瓶压力≥25MPa），设置安全绳（承重≥500kg）及应急出口标识（荧光指示，间距50m）。
（三）应急管理
1. 应急预案
o 编制触电、火灾、坍塌等专项应急预案，每季度组织演练（演练记录包含影像资料及评估报告）。现场配置应急救援物资：担架2副、急救箱（含止血带、绷带等）、应急照明灯具（连续照明≥4h）。
2. 事故处理
o 发生触电事故时，立即切断电源（使用绝缘工具拉闸或用干燥木棒挑开电线），对伤者进行心肺复苏（按压深度5-6cm，频率100-120次/min）；发生火灾时，优先切断着火区域电源，使用干粉灭火器灭火（站在上风向，距离火源2-3m），同时拨打119报警。
五、质量控制标准
（一）关键工序验收标准
工序名称
允许偏差
检验方法
检验频率
电缆桥架安装
垂直度≤1.5‰
水平仪+钢直尺
每50m检查1处
接地电阻测试
≤1Ω
接地电阻测试仪（ZC-8型）
每个接地极1次
照度测试
±10%设计值
照度计（距地1m）
每100m测3点
风机安装
水平偏差≤0.5mm/m
百分表+磁力座
每台风机4点
（二）质量通病防治
1. 电缆绝缘不良
o 敷设前进行绝缘电阻测试（采用2500V兆欧表，读数稳定后记录），受潮电缆进行干燥处理（温度60-70℃，持续48h），不合格电缆严禁使用。
2. 灯具闪烁
o 安装前检查灯具接线极性（L/N线区分），三相负荷均衡分配（不平衡度≤5%），更换损坏的镇流器或LED驱动电源（输出电压波动≤±2%）。
六、施工进度计划
施工阶段
工期（天）
关键节点工作
资源配置（人数）
管线敷设
45
电缆桥架安装、电缆敷设
电工15人，普工20人
设备安装
30
配电箱、风机、灯具安装
钳工8人，焊工5人
系统调试
20
供配电、照明、消防系统调试
技术员6人，调试工10人
竣工验收
15
功能测试、资料归档
质检员4人
注：总工期110天，雨季施工（6-9月）需增加防雨棚及排水设施，工期顺延10天。
本方案严格遵循《公路隧道照明设计细则》JTG/T D70/2-01、《电力工程电缆设计标准》GB 50217等规范要求，施工过程中需接受第三方检测机构监督，确保各系统达到设计使用功能。