机电工程施工组织设计

第七章机电工程施工组织设计第一节概述机电工程是现代高速公路除土建部分以外的主要组成部分，它是高速公路安全、高效运营的保证手段，也是核算高速公路运营成本的主要平台。一、机电系统的组成机电工程主要由监控系统、通信系统、收费系统、低压配电系统、照明系统、隧道机电系统等组成。由于低于配电系统及照明系统技术含量及施工难度均较低，因而本章仅介绍监控系统、通信系统、收费系统及隧道机电系统。1、监控系统监控系统主要包括以下设备：（1）监控中心设备包括综合控制台、大屏幕投影、不间断电源及计算机系统、闭路电视系统、紧急电话控制台（通信系统提供设备及安装要求，监控系统负责安装）等。（2）监控外场设备包括车辆检测器、全方位摄像机、气象检测器、门架式可变情报板、立柱式可变情报板、电子信息显示屏等设备。（3）其它包括终端引入电缆的架设及连接、室内设备间的配线、外场设备机箱、安装支架、钢构件、支线管道以及额外需要增加的外场设备基础等。2、通信系统通信系统主要包括以下设备（1）光纤数字传输系统该系统能方便地将低速率数字信号复用成高速率数字信号，通过光缆实现大容量的传输，并具有大容量交叉连接功能，便于实现集中统一网管。（2）数字程控交换机系统数字程控交换系统采用大型局用数字程控交换系统及其附属设备组成，数字程控交换机为整个网络提供统一的编号方案，并具有公共系统编码设施和完整的性能及系统透明性。（3）其它组成部分主要包括路侧紧急电话系统、监控、收费数据传输通路、监控、收费闭路电视传输通路、室外光缆敷设、室外和室内金属缆敷设、通信电源系统与接地系统等。3、收费系统高速公路收费系统由省收费中心、收费分中心、收费站和收费车道组成。由省收费中心完成对全省高速公路网收费的实时管理和通行费的拆分，并通过指定银行完成通行费的清算划拨，以及对非接触IC卡的管理配发和参数下发等工作；收费分中心接收各个收费站的数据并及时传输至省中心，下发接收到的参数和非接触IC卡至收费站；收费站是最基本的收费管理单位，实时处理各类情况，并将数据直接通过网络上传至收费分中心；收费车道可以处理各类收费操作，实时将收费数据传输到收费站，并在与收费站网络中断的情况下独立工作。收费系统设备包括：（1）省收费中心、收费分中心的计算机系统设备；（2）收费站计算机系统设备；（3）入、出口收费车道系统设备。4、隧道机电系统隧道机电系统是一个相对独立的系统，包括隧道通风、照明、监控、通信、消防等子系统组成，并由一个分中心集中控制。针对不对的情况系统会在不同的模式下工作，如火灾情形下通风风机的转向与转速都会发生变化。二、机电工程施工特点机电工程不同于公路工程的其它组成部分，其特点主要表现在以下几个方面：1、全局性和网络性机电系统不仅是一条高速公路的重要组成部分，而且是该公路将来正常运营、提供优质服务的重要保障。机电工程不能仅局限于一个土建合同段、一条高速公路，它应着眼于整个高速公路网，通过网络实现统一收费、统一结算。2、专业性强、技术含量高机电工程大部分项目属于信息技术，因而其技术含量高、专业性强、技术更新快，对施工队伍专业性及技术性要求也高。3、受影响因素多机电工程是独立于土建工程的合同内容，但其许多工作又渗透在土建工程中，因而土建工程的施工进度、施工质量都影响到机电工程的进度和质量。同时气候的变化也影响到工程施工进度及设备性能的稳定性。4、施工工期短机电工程往往是在土建工程即将完工后进行，工期紧且点多面广，如果在不良施工季节，将给施工带来许多麻烦，因而科学的施工组织显得更为重要。5、设备检验及调试工作量大机电系统的网络性和全局性决定了机电系统检验及调试工作的重要性，检验与调试工作贯穿于整个工程施工中。第二节机电工程施工准备工作一、施工组织机构机电系统施工组织机构与其它承包人略有不同，其机构框图如图7-1所示：项目经理、工程部、技术部、材料供应部、工程质量部的职能与其它工程相似，组建专家小组是为了确保项目圆满完成而专门成立的技术单位，它同时对承包商和项目部负责，主要由本项目所涉及的各个领域的技术资深专家组成，为整个项目的建设提供技术支持、技术咨询、技术决策，审核各分系统的设计、图纸、施工方案，对项目建设中的关键、疑难技术提供现场服务。二、技术交底作好技术交底工作，以便在工程实施前，进行项目运作的前期内部协调工作；明确项目的技术细节及施工、采购等环节的分工。技术交底工作由工程技术部经理、项目部组成人员牵头，由销售部、研发部、工程技术部下属投标部、采购部、施工管理部、售后服务部进行配合。研发部负责细化软件技术要求，完成初期系统需求分析，进而完成内部项目的分析和软件系统结构。在交叉部门间的技术交底完成后，由项目部相关人员负责完成项目部内部技术交底的细化和分工。总承包商项目经理专家小组工程部设备材料部工程质量部技术部办公室监控工程组通信工程组通风照明工程组收费工程组基础工程部软件组图7-1组织机构图三、施工图设计经过技术交底，由项目部组成人员和业主项目经理部人员和监理工程师组成的施工图设计组开始进行系统的联合设计。在此期间内，对原有设计进行细化和完善。并根据业主的相关要求进行局部系统结构的调整。在征询业主对本项目所有细节意见后，项目部人员将完成系统设计并形成方案、图纸。经业主和监理工程师审批后，施工图设计文件将成为指导工程施工和建设的方案和依据。四、制订材料、设备的采购计划在施工图设计阶段，采购部保持与项目部的实时沟通，在技术交底和联合设计的基础上进行采购计划的制订，并由工程技术部经理审批。设备的采购计划根据项目工期的要求和设备的生产周期进行制订。根据施工的工序和工期逐项分析，按需求紧迫程度定义各项分项工程，并进而制定出相应的采购顺序。设备供应商的提供的设备，只有当全部工厂测试令人满意地完成并得到监理工程师的批准后，设备才能交付运输，必要时业主和监理工程可在供应商的工厂进行测试和监造。五、检查验收土建、房建、供电工程等承包人应完成的工作在高速公路机电系统工程施工中，相关的工程较多，包括：土建工程、房建工程、供配电工程等。上述工程的进度及质量都直接影响到机电系统工程的进度和质量。任何一项相关工程未完都将直接影响到机电系统的安装、调试及试运行等工作。1、房建承包人应完成的工作（1）房建区内通信、收费管线施工从房建区外边缘的路肩人孔到房建区内的局前人孔，以及从局前人孔至室内地沟或手孔的通信管道，均由房建承包人负责完成。（2）沟槽管洞施工各专业机房内的预留壁槽（竖井）、电缆爬架以及各机房之间线缆连接所需的管洞、线缆槽、管箱、穿管等均由房建承包人完成。（3）供配电管线施工监控、通信、收费分中心等机房至房建区内变配电所的电力管线、人（手）孔等均由房建承包人完成。监控外场设备的电力管线由房建承包人负责完成至房建区边缘的人孔处（如果监控外场设备从附近房建区供电的话）。收费广场设备的电力管线由房建承包人负责完成至房建区边缘的人孔处。（4）接地房建承包人负责做各站机房和收费天棚的建筑接地。机电系统所需的所有的接地均由机电承包人负责实施完成。（5）电话配线各站点房建设计的主分线盒设置在通信机房内墙壁，从分线盒到建筑区内各房间的电话配线以及综合楼与建筑区内其他楼之间的电话配线原则上均由房建承包人负责。2、土建承包人应完成的工作（1）主线通信管道施工主干线通信管道、分歧人孔、横穿过路钢管、路肩手孔等均由土建承包人负责完成。从主线分歧人孔沿匝道至房建区外围的通信管道也由土建承包人负责。（2）紧急电话平台紧急电话平台按两公里一对，由土建承包人预留完成，紧急电话分机及接地极的安装由机电承包人负责。（3）外场设备基础监控外场设备的基础、接地以及安装设备时所需的少量土建工程由本承包人负责完成实施。（4）监控外场设备的电力管道监控外场设备的电力管道由机电承包人负责完成至房建区边缘的人孔处（如果监控外场设备从附近房建区供电的话）。（5）隧道通风竖井、斜井，消防通道、水池、泵房等。3、供配电承包人应完成的工作各通信站机房以及监控、收费、通信分中心等机房内的电源由供配电承包人提供，电源为三相380V或220V单相交流电。各机房内交流配电盘到变配电所的线缆及交流配电盘、开关保护装置（含防雷接地）由供配电承包人提供。第三节机电工程施工组织设计一、监控系统施工组织设计1、施工内容监控系统施工包括以下内容：监控中心设备：包括监控系统服务器、计算机、打印机、三层以太网交换机、大屏幕投影、闭路电视监控系统和综合控制台等。监控外场设备：包括外场监控全方位摄像机、车辆检测器、气象检测器、立柱式可变信息情报板和门架式可变情报板等。外场设备用通信线缆：通信电缆。外场设备的供电。2、施工工序监控系统设备安装一般按照外场设备、监控中心设备次序进行安装，整个安装过程可以划分为以下几个工序：（1）基础工程，主要包括外场监控全方位摄像机、车辆检测器、气象检测器、立柱式可变信息情报板和门架式可变情报板等的安装、基础及管道工程等；（2）系统供配电、接地工程，它是系统设备调测的必备条件，因此务必保证供电、接地工程能够尽快完成；（3）外场设备安装；（4）监控中心设备安装；（5）外场设备调试，对外场设备进行独立单元测试，确保设备能够独立正常工作；（6）监控中心系统调试；（7）监控系统联调，通过模拟正常的道路通行状况及各种异常状况，对整个监控系统进行统一调试、调测结果作为改进系统的重要依据；（8）系统试运行。考虑到监控设备安装需要使用大型施工机械，因此有可能对路面造成一定的损坏，特别是在公路上普遍使用的环形线圈车辆检测器，需要在路面上开槽埋设，因此对大型机械的行驶路线应精心安排，最低限度减少对路面的损坏。二、通信系统施工方案1、施工内容通信系统包括以下施工内容：（1）光纤数字传输系统；（2）程控数字交换系统；（3）紧急电话系统；（4）光缆工程；（5）通信电源系统。2、施工工序通信系统施工一般按照外场—通信站—通信中心的顺序进行施工。整个施工工序如下：（1）外场工程，主要包括通信光缆敷设、电缆敷设、电力手孔等等；（2）通信站供配电、接地工程，它是系统设备调测的必备条件，因此务必保证供电、接地工程能够尽快完成；（3）通信中心、通信站设备安装；（4）外场光电缆通断调试；（5）通信分中心、通信站系统调试；（6）通信系统联调；（7）系统试运行。三、收费系统施工方案1、施工内容收费系统施工包括以下内容：（1）收费车道设备，包括车道控制机、显示器、专用键盘、IC卡读写器、收据打印机等。（2）车道附属设备，包括自动栏杆机、车辆检测器、手动栏杆机、费额显示器（含语音报价器）、通行信号灯、雾灯、黄色闪光报警器、雨棚信号灯、低速动态称重设备等。（3）收费站计算机系统，包括服务器、工作站、打印机、以太网交换机等。（4）收费站紧急报警系统、对讲系统。（5）收费闭路电视监视(CCTV)系统，包括车道摄像机、收费亭摄像机、广场摄像机、光端机、硬盘录像机监视器、和视频切换控制矩阵等。（6）收费站综合控制台。（7）收费系统的电源和接地系统，包括UPS、交流参数稳压器、防雷设备等。（8）车道设备和收费广场摄像机供电及传输所需的光电缆。（9）收费系统收费站、收费中心的联网。2、施工工序收费系统的建设具有非常明显的地理分布特点——收费广场、收费站、收费中心等，所以收费系统的施工工序可以详细划分为以下几个过程：（1）基础工程：主要包括车道设备（车辆检测器、费额显示器、车道摄像机等）的安装基础、线缆、管道。（2）系统供电、接地工程：它是系统设备调测的必备条件，因此务必保证供电、接地工程能够尽快完成。（3）车道设备安装：车道设备种类较多，工程量相对较大，而且是整个收费系统的最重要的环节，车道设备应该先于收费站、收费分中心系统完成安装和调试。（4）收费站监控室设备安装：包括计算机系统、闭路监视系统、内部对讲系统、紧急报警系统等。（5）收费中心设备安装；（6）车道收费系统调试：对车道设备进行独立单元测试和整体逻辑功能调试。确保车道系统各项功能的正常运转。（7）收费站系统调试：调试收费站软件系统并与所辖收费车道进行初步的单站运行调测。（8）收