浅谈高速公路机电工程与土建工程的交叉设计

浅谈高速公路机电工程与土建工程的交叉设计

马广义(沈阳信佳利工程有限公司辽宁沈阳110000)

中图分类号:U412.36+6文献标识码:A

一、机电工程与土建工程交叉设计的概念

高速公路机电工程通常是指《公路工程本建设项目设计文件编制办法》第八篇(交通工程及沿线设施部分)中规定的通信设施、收费设施、监控设施、供电照明设施等四大系统的内容。随着我国高速公路建设的大力发展,与之配套的通信、监控、收费等机电设施在公路运营、管理中的作用与地位越来越突出,机电工程的设计、施工质量与运营效果也越来越受到各方重视,其中机电工程的预留预埋设施对整个机电工程质量起着举足轻重的作用。

机电工程作为高速公路的附属工程,必须依靠路桥主体工程即土建工程内的预留预埋设施来实现,如通信管道、监控收费设备基础、横穿路基的预埋电力、信号管道及设备防雷接地装里等。这部分工程大多情况下必须纳入到路桥主体工程中同步施工并由土建承包商完成,待土建工程完工后再由机电工程承包商入场完成缆线敷设、设备安装调试等工作。由此可知,机电工程其实包括机电系统工程及其土建设施两部分内容。机电工程预留预埋部分的设计不仅要遵循国家标准和交通行业规范同时也涉及到通信、电子、供配电等行业的要求,是一个多专业交叉的领域,公路机电工程与土建工程的交叉设计主要就体现于此。

二、机电工程与土建工程交叉设计的依据

机电工程预留预埋设计依据的主要规范有交通部颁发的《公路工程技术标准》《高速公路交通工程及沿线设计通用规范》及通信工程、电子工程、供配电工程的一些行业规范。设计中最基本的出发点是要根据机电工程的设置等级和规模来保证满足未来机电系统施工和正常运营的需要。避免与土建工程施工的干扰,尽量便于日后的维修并为系统扩容改造留有充分合理的冗余度。

此外,机电工程预留预埋设计在很大程度上受到土建工程设计方案的影响。如路基型式、防护排水设施设计、沿线地质情况、桥梁型式等。设计中应该充分考虑这些因素的形响,有针对性地提出解决方案。

三、机电工程与土建工程交叉设计的内容

(一)通信系统

通信系统是公路监控、收费与管理的支撑系统。为公路管理中的各项业务提供不间断语音、数据及图像的传输通道。对全线交通管理和运营各部门形成一个有机整体起着中枢神经的作用其土建设施主要体现为通信管道工程。

通信管道工程主要是为通信光缆提供敷设通道。它直接影响到通信、监控系统的传输质量和系统的可靠性。由于通信管道是沿道路纵向连续的,因此它对土建工程设计的影响最大,也是四大系统中与土建工程内容交叉最多的部分。

通信管道的设计包括管道规模、布设位皿、材质的确定,人孔设计。紧急电话平台设计等。

(二)收费系统

收费系统是公路管理、运营的重要组成部分。其设计也由机电工程与土建工程组成二者交叉内容较多。主要有收费广场设计、收费岛设计、收费机电系统设计等(本文暂不考虑房屋建筑部分)。设计界面通常划分如下:由机电工程设计部门根据收费制式、交通其他相关要求确定收费车道数、收费岛尺寸规格然后由土建工程设计部根据以上因素并结合路线平纵面指标和其他要求确定收费广场位皿并完成收费广场的几何设计、收费广场范围内的路墓路面排水设计等。以上内容中属机电工程范畴但却由土建工程负责施工的有收费岛及其附属设施、收费岛内设备荃础和预埋管道、收费广场设备基础和预埋管道等。

(三)监控系统

监控系统的功能是加强各管理部门对公路文通状况的感知能力、对交通异常事件的应变和处理能力:能针对道路上发生的事故做出及时的反应和处理,及时疏导交通阻塞,确保高速公路的文通运行安全、高速、舒适。

监控设施由监控外场设备和监控室计算机系统构成与土建工程关联的只是外场设备。主要有车辆检测器、闭路电视摄像机、可变情报板等。监控外场设备根据管理需要及道路特点设皿,应避免与土建工程中构造物的冲突,相对比较灵活。对土建工程影响总体较小。主要体现在一些设备基础如预埋横穿路基的电力和信号管道,设计一些穿线用的人(手)孔等。

车辆检测器的土建设施包括基础(机箱维修平台)以及通信、供电用的分支横穿管道。

可变情报板的土建设施包括门架(或立柱)基础和必共的通信、供电横穿管道,外加一个外场控制器基础检修平台,其对土建工程的影响与安全设施中的标志相同。

闭路电视摄像机的土建部分包括立柱签础和必要的通信、供电横穿管道。摄像机立柱及基础与主体的关系就相当于一个大型标志对土建工程影响较小。

(四)供配电、照明系统

供配电系统指以上各系统自身设备的供配电及路段内一些设施的照明供配电,照明系统指收费广场、重要立交区域、隧道的照明。

收费及通信设备一般都相对集中于管理及养护设施的房屋内,监控外场设备目前大都采用太阳能供电方式,其供配电系统对土建工程影响很小。收费广场、重要立交区域、隧道的照明供配电对主体工程的影响主要体现在一些沿线电力管道和横穿公路管道的预埋上,与前述分离式路基坡脚的通信管道和横穿管道相同,不过由于它管孔数少,一般不是全线连续供电(有设备即供。否则就无管道,可从不同地点接入接出),所以它的影响较通信管道要小些。照明系统对土建工程的影响体现在灯杆基础预埋上,灯杆基础也相当于标志墓础对土建工程影响也较少。

四、结束语

综上所述,机电工程的设计对土建工程的设计有相当大的影响,高速公路设计是由两者的文叉设计组成的。土建工程是机电工程设计的基础,同时也是机电工程的载体及服务对象,离开了机电工程土建工程也难以发挥出安全、高速、舒适的服务水平,无法体现高速公路应有的功能,两者只有密切配合、协调设计才能提高高速公路项目的整体设计水平。

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