1、第七章機電工程施工組織設計第一節(jié)概述機電工程是現代高速公路除土建部分以外的主要組成部分，它是高速公路安全、高效運營的保證手段，也是核算高速公路運營成本的主要平臺。一、機電系統(tǒng)的組成機電工程主要由監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、收費系統(tǒng)、低壓配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、隧道機電系統(tǒng)等組成。由于低于配電系統(tǒng)及照明系統(tǒng)技術含量及施工難度均較低，因而本章僅介紹監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、收費系統(tǒng)及隧道機電系統(tǒng)。1、監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)主要包括以下設備：（1）監(jiān)控中心設備包括綜合控制臺、大屏幕投影、不間斷電源及計算機系統(tǒng)、閉路電視系統(tǒng)、緊急電話控制臺（通信系統(tǒng)提供設備及安裝要求，監(jiān)控系統(tǒng)負責安裝）等。（2）監(jiān)控外場設備包括車輛檢測器、

2、全方位攝像機、氣象檢測器、門架式可變情報板、立柱式可變情報板、電子信息顯示屏等設備。（3）其它包括終端引入電纜的架設及連接、室內設備間的配線、外場設備機箱、安裝支架、鋼構件、支線管道以及額外需要增加的外場設備基礎等。2、通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)主要包括以下設備（1）光纖數字傳輸系統(tǒng) 該系統(tǒng)能方便地將低速率數字信號復用成高速率數字信號，通過光纜實現大容量的傳輸，并具有大容量交叉連接功能，便于實現集中統(tǒng)一網管。（2）數字程控交換機系統(tǒng)數字程控交換系統(tǒng)采用大型局用數字程控交換系統(tǒng)及其附屬設備組成，數字程控交換機為整個網絡提供統(tǒng)一的編號方案，并具有公共系統(tǒng)編碼設施和完整的性能及系統(tǒng)透明性。（3）其它組成部分主

3、要包括路側緊急電話系統(tǒng)、監(jiān)控、收費數據傳輸通路、監(jiān)控、收費閉路電視傳輸通路、室外光纜敷設、室外和室內金屬纜敷設、通信電源系統(tǒng)與接地系統(tǒng)等。3、收費系統(tǒng)高速公路收費系統(tǒng)由省收費中心、收費分中心、收費站和收費車道組成。由省收費中心完成對全省高速公路網收費的實時管理和通行費的拆分，并通過指定銀行完成通行費的清算劃撥，以及對非接觸IC卡的管理配發(fā)和參數下發(fā)等工作；收費分中心接收各個收費站的數據并及時傳輸至省中心，下發(fā)接收到的參數和非接觸IC卡至收費站；收費站是最基本的收費管理單位，實時處理各類情況，并將數據直接通過網絡上傳至收費分中心；收費車道可以處理各類收費操作，實時將收費數據傳輸到收費站，并在與收

4、費站網絡中斷的情況下獨立工作。收費系統(tǒng)設備包括：（1）省收費中心、收費分中心的計算機系統(tǒng)設備；（2）收費站計算機系統(tǒng)設備；（3）入、出口收費車道系統(tǒng)設備。4、隧道機電系統(tǒng)隧道機電系統(tǒng)是一個相對獨立的系統(tǒng)，包括隧道通風、照明、監(jiān)控、通信、消防等子系統(tǒng)組成，并由一個分中心集中控制。針對不對的情況系統(tǒng)會在不同的模式下工作，如火災情形下通風風機的轉向與轉速都會發(fā)生變化。二、機電工程施工特點機電工程不同于公路工程的其它組成部分，其特點主要表現在以下幾個方面：1、全局性和網絡性機電系統(tǒng)不僅是一條高速公路的重要組成部分，而且是該公路將來正常運營、提供優(yōu)質服務的重要保障。機電工程不能僅局限于一個土建合同段、一

5、條高速公路，它應著眼于整個高速公路網，通過網絡實現統(tǒng)一收費、統(tǒng)一結算。2、專業(yè)性強、技術含量高機電工程大部分項目屬于信息技術，因而其技術含量高、專業(yè)性強、技術更新快，對施工隊伍專業(yè)性及技術性要求也高。3、受影響因素多機電工程是獨立于土建工程的合同內容，但其許多工作又滲透在土建工程中，因而土建工程的施工進度、施工質量都影響到機電工程的進度和質量。同時氣候的變化也影響到工程施工進度及設備性能的穩(wěn)定性。4、施工工期短機電工程往往是在土建工程即將完工后進行，工期緊且點多面廣，如果在不良施工季節(jié)，將給施工帶來許多麻煩，因而科學的施工組織顯得更為重要。5、設備檢驗及調試工作量大機電系統(tǒng)的網絡性和全局性決定

6、了機電系統(tǒng)檢驗及調試工作的重要性，檢驗與調試工作貫穿于整個工程施工中。第二節(jié)機電工程施工準備工作一、施工組織機構機電系統(tǒng)施工組織機構與其它承包人略有不同，其機構框圖如圖7-1所示：項目經理、工程部、技術部、材料供應部、工程質量部的職能與其它工程相似，組建專家小組是為了確保項目圓滿完成而專門成立的技術單位，它同時對承包商和項目部負責，主要由本項目所涉及的各個領域的技術資深專家組成，為整個項目的建設提供技術支持、技術咨詢、技術決策，審核各分系統(tǒng)的設計、圖紙、施工方案，對項目建設中的關鍵、疑難技術提供現場服務。二、技術交底作好技術交底工作，以便在工程實施前，進行項目運作的前期內部協(xié)調工作；明確項目的

7、技術細節(jié)及施工、采購等環(huán)節(jié)的分工。技術交底工作由工程技術部經理、項目部組成人員牽頭，由銷售部、研發(fā)部、工程技術部下屬投標部、采購部、施工管理部、售后服務部進行配合。研發(fā)部負責細化軟件技術要求，完成初期系統(tǒng)需求分析，進而完成內部項目的分析和軟件系統(tǒng)結構。在交叉部門間的技術交底完成后，由項目部相關人員負責完成項目部內部技術交底的細化和分工。圖7-1組織機構圖三、施工圖設計經過技術交底，由項目部組成人員和業(yè)主項目經理部人員和監(jiān)理工程師組成的施工圖設計組開始進行系統(tǒng)的聯(lián)合設計。在此期間內，對原有設計進行細化和完善。并根據業(yè)主的相關要求進行局部系統(tǒng)結構的調整。在征詢業(yè)主對本項目所有細節(jié)意見后，項目部人員

8、將完成系統(tǒng)設計并形成方案、圖紙。經業(yè)主和監(jiān)理工程師審批后，施工圖設計文件將成為指導工程施工和建設的方案和依據。四、制訂材料、設備的采購計劃在施工圖設計階段，采購部保持與項目部的實時溝通，在技術交底和聯(lián)合設計的基礎上進行采購計劃的制訂，并由工程技術部經理審批。設備的采購計劃根據項目工期的要求和設備的生產周期進行制訂。根據施工的工序和工期逐項分析，按需求緊迫程度定義各項分項工程，并進而制定出相應的采購順序。設備供應商的提供的設備，只有當全部工廠測試令人滿意地完成并得到監(jiān)理工程師的批準后，設備才能交付運輸，必要時業(yè)主和監(jiān)理工程可在供應商的工廠進行測試和監(jiān)造。五、檢查驗收土建、房建、供電工程等承包人應

9、完成的工作在高速公路機電系統(tǒng)工程施工中，相關的工程較多，包括：土建工程、房建工程、供配電工程等。上述工程的進度及質量都直接影響到機電系統(tǒng)工程的進度和質量。任何一項相關工程未完都將直接影響到機電系統(tǒng)的安裝、調試及試運行等工作。1、房建承包人應完成的工作（1）房建區(qū)內通信、收費管線施工從房建區(qū)外邊緣的路肩人孔到房建區(qū)內的局前人孔，以及從局前人孔至室內地溝或手孔的通信管道，均由房建承包人負責完成。（2）溝槽管洞施工各專業(yè)機房內的預留壁槽（豎井）、電纜爬架以及各機房之間線纜連接所需的管洞、線纜槽、管箱、穿管等均由房建承包人完成。（3）供配電管線施工監(jiān)控、通信、收費分中心等機房至房建區(qū)內變配電所的電力管

10、線、人（手）孔等均由房建承包人完成。監(jiān)控外場設備的電力管線由房建承包人負責完成至房建區(qū)邊緣的人孔處（如果監(jiān)控外場設備從附近房建區(qū)供電的話）。收費廣場設備的電力管線由房建承包人負責完成至房建區(qū)邊緣的人孔處。（4）接地房建承包人負責做各站機房和收費天棚的建筑接地。機電系統(tǒng)所需的所有的接地均由機電承包人負責實施完成。（5）電話配線各站點房建設計的主分線盒設置在通信機房內墻壁，從分線盒到建筑區(qū)內各房間的電話配線以及綜合樓與建筑區(qū)內其他樓之間的電話配線原則上均由房建承包人負責。2、土建承包人應完成的工作（1）主線通信管道施工主干線通信管道、分歧人孔、橫穿過路鋼管、路肩手孔等均由土建承包人負責完成。從主線

11、分歧人孔沿匝道至房建區(qū)外圍的通信管道也由土建承包人負責。（2）緊急電話平臺緊急電話平臺按兩公里一對，由土建承包人預留完成，緊急電話分機及接地極的安裝由機電承包人負責。（3）外場設備基礎監(jiān)控外場設備的基礎、接地以及安裝設備時所需的少量土建工程由本承包人負責完成實施。（4）監(jiān)控外場設備的電力管道監(jiān)控外場設備的電力管道由機電承包人負責完成至房建區(qū)邊緣的人孔處（如果監(jiān)控外場設備從附近房建區(qū)供電的話）。（5）隧道通風豎井、斜井，消防通道、水池、泵房等。3、供配電承包人應完成的工作各通信站機房以及監(jiān)控、收費、通信分中心等機房內的電源由供配電承包人提供，電源為三相380V或220V單相交流電。各機房內交流配

12、電盤到變配電所的線纜及交流配電盤、開關保護裝置（含防雷接地）由供配電承包人提供。第三節(jié)機電工程施工組織設計一、監(jiān)控系統(tǒng)施工組織設計1、施工內容監(jiān)控系統(tǒng)施工包括以下內容：監(jiān)控中心設備：包括監(jiān)控系統(tǒng)服務器、計算機、打印機、三層以太網交換機、大屏幕投影、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)和綜合控制臺等。監(jiān)控外場設備：包括外場監(jiān)控全方位攝像機、車輛檢測器、氣象檢測器、立柱式可變信息情報板和門架式可變情報板等。外場設備用通信線纜：通信電纜。外場設備的供電。2、施工工序監(jiān)控系統(tǒng)設備安裝一般按照外場設備、監(jiān)控中心設備次序進行安裝，整個安裝過程可以劃分為以下幾個工序：（1）基礎工程，主要包括外場監(jiān)控全方位攝像機、車輛檢測器、氣

13、象檢測器、立柱式可變信息情報板和門架式可變情報板等的安裝、基礎及管道工程等；（2）系統(tǒng)供配電、接地工程，它是系統(tǒng)設備調測的必備條件，因此務必保證供電、接地工程能夠盡快完成；（3）外場設備安裝；（4）監(jiān)控中心設備安裝；（5）外場設備調試，對外場設備進行獨立單元測試，確保設備能夠獨立正常工作；（6）監(jiān)控中心系統(tǒng)調試；（7）監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)調，通過模擬正常的道路通行狀況及各種異常狀況，對整個監(jiān)控系統(tǒng)進行統(tǒng)一調試、調測結果作為改進系統(tǒng)的重要依據；（8）系統(tǒng)試運行?？紤]到監(jiān)控設備安裝需要使用大型施工機械，因此有可能對路面造成一定的損壞，特別是在公路上普遍使用的環(huán)形線圈車輛檢測器，需要在路面上開槽埋設，因此對大

14、型機械的行駛路線應精心安排，最低限度減少對路面的損壞。二、通信系統(tǒng)施工方案1、施工內容通信系統(tǒng)包括以下施工內容：（1）光纖數字傳輸系統(tǒng)；（2）程控數字交換系統(tǒng)；（3）緊急電話系統(tǒng)；（4）光纜工程；（5）通信電源系統(tǒng)。2、施工工序通信系統(tǒng)施工一般按照外場通信站通信中心的順序進行施工。整個施工工序如下：（1）外場工程，主要包括通信光纜敷設、電纜敷設、電力手孔等等；（2）通信站供配電、接地工程，它是系統(tǒng)設備調測的必備條件，因此務必保證供電、接地工程能夠盡快完成；（3）通信中心、通信站設備安裝；（4）外場光電纜通斷調試；（5）通信分中心、通信站系統(tǒng)調試；（6）通信系統(tǒng)聯(lián)調；（7）系統(tǒng)試運行。三、收費系

15、統(tǒng)施工方案1、施工內容收費系統(tǒng)施工包括以下內容：（1）收費車道設備，包括車道控制機、顯示器、專用鍵盤、IC卡讀寫器、收據打印機等。（2）車道附屬設備，包括自動欄桿機、車輛檢測器、手動欄桿機、費額顯示器（含語音報價器）、通行信號燈、霧燈、黃色閃光報警器、雨棚信號燈、低速動態(tài)稱重設備等。（3）收費站計算機系統(tǒng)，包括服務器、工作站、打印機、以太網交換機等。（4）收費站緊急報警系統(tǒng)、對講系統(tǒng)。（5）收費閉路電視監(jiān)視(CCTV)系統(tǒng)，包括車道攝像機、收費亭攝像機、廣場攝像機、光端機、硬盤錄像機監(jiān)視器、和視頻切換控制矩陣等。（6）收費站綜合控制臺。（7）收費系統(tǒng)的電源和接地系統(tǒng)，包括UPS、交流參數穩(wěn)壓器

16、、防雷設備等。（8）車道設備和收費廣場攝像機供電及傳輸所需的光電纜。（9）收費系統(tǒng)收費站、收費中心的聯(lián)網。2、施工工序收費系統(tǒng)的建設具有非常明顯的地理分布特點收費廣場、收費站、收費中心等，所以收費系統(tǒng)的施工工序可以詳細劃分為以下幾個過程：（1）基礎工程：主要包括車道設備（車輛檢測器、費額顯示器、車道攝像機等）的安裝基礎、線纜、管道。（2）系統(tǒng)供電、接地工程：它是系統(tǒng)設備調測的必備條件，因此務必保證供電、接地工程能夠盡快完成。（3）車道設備安裝：車道設備種類較多，工程量相對較大，而且是整個收費系統(tǒng)的最重要的環(huán)節(jié)，車道設備應該先于收費站、收費分中心系統(tǒng)完成安裝和調試。（4）收費站監(jiān)控室設備安裝：包

17、括計算機系統(tǒng)、閉路監(jiān)視系統(tǒng)、內部對講系統(tǒng)、緊急報警系統(tǒng)等。（5）收費中心設備安裝； （6）車道收費系統(tǒng)調試：對車道設備進行獨立單元測試和整體邏輯功能調試。確保車道系統(tǒng)各項功能的正常運轉。（7）收費站系統(tǒng)調試：調試收費站軟件系統(tǒng)并與所轄收費車道進行初步的單站運行調測。（8）收費中心系統(tǒng)調試。（9）收費系統(tǒng)聯(lián)調：模擬正常的收費過程，對整個收費系統(tǒng)進行統(tǒng)一調試、調測結果作為改進系統(tǒng)的重要依據。（10）系統(tǒng)試運行。設備安裝一般按照收費車道及附屬設備、收費站監(jiān)控室設備、收費分中心設備的次序進行安裝，若因為其他特殊原因，可相應調整次序以保證工程總體進度，四、隧道機電系統(tǒng)施工組織設計1、工作內容包括隧道照明

18、、隧道通風、隧道監(jiān)控、消防等幾個方面。在此僅介紹照明及通風兩個方面。2、施工程序（1）照明施工電纜敷設：橋架位置確定橋架安裝承重試驗電纜敷設。照明燈具：位置確定燈座安裝與電纜聯(lián)接安裝燈具。配電機柜：機柜安裝箱體接地電纜接續(xù)盤柜接線。單獨調試：各部分完成并檢查無誤后通電調試。系統(tǒng)聯(lián)調：各子系統(tǒng)施工完畢后統(tǒng)一進行調試。（2）通風施工風機支架位置測量支架制作支架安裝風機吊裝風機接線與接地通電試機整個系統(tǒng)聯(lián)調。五、工程質量保證措施（1）集中技術力量，精心安排各道工序的施工時間，科學地設計施工方案，作好各道工序的銜接工作。（2）結合工程實際，采用倒排工期，層層分解的辦法，在保證質量安全的前提下，在計劃時

19、間內完成各道工序。（3）積極配合業(yè)主作好物資調度，對設備到貨后及時開箱檢驗。（4）做好內外協(xié)調工作，使交叉工程不因外界干擾而耽誤工時。（5）加強設備檢驗及調試工作，保證設備安裝后正常運行。六、工程進度保證措施根據可能影響本工程進度的因素，項目經理和項目技術負責人應與業(yè)主或監(jiān)理方加強協(xié)調工作，確保與機電系統(tǒng)工程相關的土建、房建、供配電，包括聯(lián)合設計階段機電系統(tǒng)要求新增的管道、橋架、管洞等按計劃如期完成，這是機電系統(tǒng)工程按計劃完工的先決保證。1、進度保證組織措施將各系統(tǒng)設備安裝工程作為多個單位工程，編制施工總進度計劃。由項目經理控制其執(zhí)行，按期完成整個施工項目的任務。分別以分部工程和分項工程為單位，編制施工進度計劃。由項目經理和各系統(tǒng)工程師控制其執(zhí)行，按期完成各分部、分項工程的施工任務。以月、周為單位，編制月、周作業(yè)計劃，由項目經理統(tǒng)一控制其執(zhí)行，完成規(guī)定的目標。如圖7-2所示。圖7-2分項工程進度率計劃（斜率圖）2、進度保證技術措施根據工程具體情況，列出詳盡的附材清單，提前完成附材的采供工作。避免施工時因部分附材的短缺造成延誤。注意現場進度，針對已具備的施工條件，進行穿插施工。施工時可