高速公路機電工程聯(lián)合設(shè)計方案優(yōu)化

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［摘要］介紹了高速公路機電項目的概念，通過研究找出該項目在設(shè)計過程中隱藏的問題，并以天津市取消高速公路省界收費站為背景，就機電工程聯(lián)合設(shè)計中監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計提出具體優(yōu)化措施，最后總結(jié)機電工程聯(lián)合設(shè)計的重要性及提高設(shè)計水平的有效對策，希望能夠為類似的優(yōu)化工程所參考。

［關(guān)鍵詞］機電工程；聯(lián)合設(shè)計；優(yōu)化設(shè)計

1工程概況

本文選取天津市取消高速公路省界收費站項目作為具體研究對象，考慮到該項目對工期要求較高、勘查設(shè)計周期較短，加之技術(shù)因素的限制，部分項目只能選用較為原始勘測方式，這也導(dǎo)致項目單位在勘測過程中易出現(xiàn)疏漏，造成設(shè)計方案不完善，對后續(xù)施工將產(chǎn)生影響。由此可見，設(shè)計之后的服務(wù)工作也屬于勘查設(shè)計的工作范疇，影響著項目單位后續(xù)施工的開展，且與項目質(zhì)量、工程造價、投資利潤等也密切相關(guān)。

2高速公路機電聯(lián)合設(shè)計形式及存在的問題

2.1高速公路機電項目概述

高速公路機電項目工程包含在交通工程范疇之內(nèi)。其由6大系統(tǒng)組成，包括通信、監(jiān)控、收費、低壓配電、照明及隧道機電系統(tǒng)。而在項目建設(shè)及后續(xù)使用過程中，前三者可同時開展，相互配合發(fā)展；供配電系統(tǒng)卻須作為一個獨立的系統(tǒng)，承擔(dān)服務(wù)工作，服務(wù)所有其他系統(tǒng)，維系整體系統(tǒng)的工作。

2.2當(dāng)前高速公路機電項目設(shè)計中存在的問題

高速公路機電項目是一類交通項目，是交通項目極為關(guān)鍵的組成部分之一，機電項目質(zhì)量高低的影響因素較多，其中包含安全設(shè)備、管理設(shè)備等[1]。此外，機電項目質(zhì)量好壞會影響著后續(xù)服務(wù)質(zhì)量的好壞。所以，為使該項目技術(shù)水平達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計者須立足于設(shè)計形式展開深入研究。這主要是因為已有的管理程序具有其自身的特殊性。除此之外，機電設(shè)備技術(shù)要想得到提升也與項目單位控制形式密切相關(guān)，而要健全控制形式除了要找出設(shè)計方案中的問題所在，還需盡量將這些風(fēng)險爆發(fā)時產(chǎn)生的危害控制到最低，從而最大限度地發(fā)揮出已有設(shè)計體系的作用[2]。對設(shè)計進(jìn)行深化過程中，設(shè)計人員應(yīng)對招標(biāo)文件和相關(guān)合同進(jìn)行仔細(xì)研究，確保對設(shè)計的深化過程是合乎規(guī)定的，并最終使深化結(jié)果與設(shè)計圖的相關(guān)規(guī)定相符。

3高速公路機電工程聯(lián)合設(shè)計方案的具體優(yōu)化措施

3.1優(yōu)化監(jiān)控設(shè)計方案

在本段高速公路內(nèi)有一段隧道占比較高的公路，隧道長度與總長度之比為6∶7。隧道以橋隧向量為主，因此呈現(xiàn)出分布密集的特征。若是隧道分布極為密集，那么施工也必然存在極大的安全風(fēng)險。因此，優(yōu)化提升監(jiān)控設(shè)計方案非常必要。為更好地對交通運行狀態(tài)進(jìn)行控制，保證運營過程的安全性，施工人員應(yīng)在實施隧道土建的過程中提前留出專門的開口部。除此之外，隧道入口處交通信號的增加也很有必要。以往的設(shè)計方案要求項目單位使用特定的洞外亮度檢測儀完成亮度檢測工作。該設(shè)備使用時應(yīng)擺放在隧道口的位置?？紤]到安全性能的保障，本設(shè)計決定基于原有基礎(chǔ)上添加8個檢測儀，便于施工人員更加清晰地看到隧道內(nèi)狀況。在原有的設(shè)計方案中，設(shè)計人員采用的亮度檢測儀不利于后期的維護和修理，因此可更換為英國公司生產(chǎn)的產(chǎn)品，從而與風(fēng)速風(fēng)向檢測器的供應(yīng)保持一致。此時，項目所使用的洞內(nèi)、洞外亮度檢測儀型號是LU-201與LU-100。設(shè)置及安裝檢測器時，施工人員應(yīng)充分考慮以下各項因素：（1）由于通風(fēng)氣流分布不均，采集結(jié)果容易受到濃度和氣流的影響，需獲取平均值；（2）對縱向通風(fēng)情況進(jìn)行采集時，采集點應(yīng)遠(yuǎn)離風(fēng)口，從而減少采集誤差；（3）氣流會對風(fēng)速收據(jù)造成影響，從而影響檢測結(jié)果，因此風(fēng)速儀的設(shè)置很有必要。隧道1內(nèi)風(fēng)速風(fēng)向檢測器應(yīng)該置于ZK9+232/K12+515的位置；而隧道2內(nèi)除了需安設(shè)風(fēng)速風(fēng)向檢測器，還需準(zhǔn)備C0/VI設(shè)施，其位置應(yīng)置于ZK12+835/K12+305。相關(guān)規(guī)定表明，當(dāng)隧道為單向隧道且沒有豎井時，施工人員應(yīng)在隧道中部和隧道的出口位置分別安裝一套風(fēng)速風(fēng)向儀。對風(fēng)速風(fēng)向儀的安裝進(jìn)行設(shè)計時，設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對整個安裝方案進(jìn)行優(yōu)化。（1）隧道1共長4.5km。設(shè)計人員在原先設(shè)計方案的基礎(chǔ)上，另外配備了一套風(fēng)速風(fēng)向檢測器和CO/VI。（2）隧道2共長3.3km。設(shè)計人員在原先設(shè)計方案的基礎(chǔ)上，分別在隧道K13+310與ZK14+845樁號處增設(shè)了一套風(fēng)速風(fēng)向檢測器和CO/VI。（3）隧道3共長2.6km。設(shè)計人員在原先設(shè)計方案的基礎(chǔ)上，分別在隧道K18+465與ZK18+490樁號處增設(shè)了一套風(fēng)速風(fēng)向檢測器和CO/VI。（4）隧道4共長6.87km。設(shè)計人員在原先設(shè)計方案的基礎(chǔ)上，分別在隧道K30+725與K24+555樁號處增設(shè)了一套風(fēng)速風(fēng)向檢測器和CO/VI。上述作業(yè)皆由土建單位提前做好相關(guān)的準(zhǔn)備工作，以確保設(shè)備的順利安裝。綜上所述，該項目在進(jìn)行過程中共計要增設(shè)8套風(fēng)速風(fēng)向檢測器與CO/VI設(shè)備。

3.2CCTV監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計方案

隧道CCTV（閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)）的優(yōu)化設(shè)計應(yīng)以之前的招標(biāo)圖紙和設(shè)計施工圖為依據(jù)，具體的優(yōu)化設(shè)計方案如下。（1）視頻分配器、編碼器及以太網(wǎng)交換機等機器的數(shù)量統(tǒng)計應(yīng)根據(jù)實際工程量進(jìn)行計算。所需機器的數(shù)目應(yīng)結(jié)合實際勘測結(jié)果決定。（2）在該路段的施工中，SYV75-3既是視頻分配器的線纜，也是硬盤錄像機的線纜。在進(jìn)行施工時，施工人員需盡可能把線纜工程量降低到最低標(biāo)準(zhǔn)。這既是根據(jù)該路段通信站數(shù)量較多的實際情況決定的，也是傳統(tǒng)施工經(jīng)驗決定的。研究表明，采用SYV75-3作為線纜能大幅提高設(shè)備連接的合理性和整齊性。（3）經(jīng)過調(diào)查可發(fā)現(xiàn)，施工對視頻編碼器和硬盤錄像機的需求不高，需使用到它們的通信站僅有2個。在四路KVM切換器的作用下，4臺硬盤錄像機能夠較好地完成切換。同時2個路碼控制合成器又可靈活高效解決施工現(xiàn)場出現(xiàn)的控制總線沖突故障及隧道口一體化機遠(yuǎn)程控制故障。因此，施工人員應(yīng)適當(dāng)調(diào)整四路切換器的規(guī)格，并使用KVM切換器對其進(jìn)行替換。

4高速公路機電工程聯(lián)合設(shè)計的重要性

相較于其他建筑系統(tǒng)，機電工程覆蓋領(lǐng)域比較窄，缺乏很好的替代性與互補性，所以項目單位應(yīng)重視聯(lián)合設(shè)計工作[3]。在聯(lián)合設(shè)計的作用下，機電工程和其他系統(tǒng)之間相互彌補，相互促進(jìn)，共同解決了原有系統(tǒng)中存在的問題和不足。同時，設(shè)計是否科學(xué)規(guī)范也可借助聯(lián)合設(shè)計進(jìn)行檢測。此外在施工開展過程中，該技術(shù)還可精準(zhǔn)計算出設(shè)備參數(shù)，減小誤差，盡可能避免出現(xiàn)因計算失誤造成損失的問題，以保證最終施工質(zhì)量達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。總之，聯(lián)合設(shè)計對整個機電工程有著重要意義，其能夠協(xié)調(diào)業(yè)主和監(jiān)管單位之間的關(guān)系，方便對施工過程的管理，使工程施工能有序進(jìn)行。項目變更與聯(lián)合設(shè)計有密切聯(lián)系。聯(lián)合設(shè)計過程中，項目變更也因此受到了巨大的影響。與很多高速公路建設(shè)工程類似，機電項目造價工作同樣受到政府的嚴(yán)格監(jiān)管。因此，項目變更需經(jīng)過更加嚴(yán)格的審查。項目變更審查是一個漫長的過程，經(jīng)過長時間的審查后，項目往往就失去了自身的價值，從而成為虧本項目。因此，為避免這一問題的發(fā)生，最根本的是需控制項目變更，即盡可能不發(fā)生變更，這也就要求設(shè)計方案具備強可行性。通過聯(lián)合設(shè)計，能夠更好地展現(xiàn)系統(tǒng)運營的重要性。項目施工結(jié)束后，由施工單位嚴(yán)格審查所有建設(shè)內(nèi)容，排查是否存在錯誤。一旦出現(xiàn)失誤，整個高速公路的運營都會受到影響。

5提高設(shè)計水平的幾點對策

5.1嚴(yán)格勘察，解決設(shè)計缺陷

（1）詳細(xì)查閱合同文件等各類與工程有關(guān)的資料，實現(xiàn)對工程內(nèi)容的全方位掌握，具體包含工程施工范圍、工期安排等方面。（2）積極與建設(shè)單位取得聯(lián)系，收集施工現(xiàn)場的信息，編制科學(xué)的勘察計劃。（3）工程勘察計劃應(yīng)具有可行性，避免遺漏現(xiàn)象。編制工作不可獨立完成，需得到建設(shè)單位的配合，以保證勘察計劃各處細(xì)節(jié)都能得到合理的優(yōu)化。（4）若實際情況與設(shè)計內(nèi)容不符，則要及時聯(lián)系建設(shè)單位，就具體問題展開分析，經(jīng)商討后提出可行的處理方法。雙方應(yīng)達(dá)成共識，創(chuàng)建個別事項備忘錄，以便記錄各項重要的事宜。若工程建設(shè)條件缺乏適應(yīng)性（與實際情況不符），此時應(yīng)及時告知建設(shè)單位，以便根據(jù)實際情況積極整改。若存在暫時無法確定的事項，應(yīng)準(zhǔn)確注明原因，經(jīng)過多方面的分析后得出勘察結(jié)論。

5.2提高設(shè)計精度，減小設(shè)計誤差

內(nèi)業(yè)設(shè)計前應(yīng)做好準(zhǔn)備工作，即審查外業(yè)勘察資料，分析其是否與設(shè)計要求相符，若存在差別要及時補充勘察。設(shè)計工作應(yīng)根據(jù)各標(biāo)段的實際情況形成針對性的方案，兼顧主線構(gòu)造物、場區(qū)平面圖、管道埋設(shè)圖等多個方面的內(nèi)容。設(shè)計工作應(yīng)具有系統(tǒng)性，在行業(yè)持續(xù)發(fā)展之下，應(yīng)杜絕閉門造車的方式，需緊密結(jié)合實際，并從業(yè)內(nèi)積極吸取設(shè)計經(jīng)驗和方法，以便提高設(shè)計方案的可行性。各專業(yè)組應(yīng)緊密配合，從根本上避免重復(fù)設(shè)計的問題，從而提高設(shè)計效率。

5.3加強過程管控，強化質(zhì)量意識

設(shè)計院是設(shè)計工作的重要參與主體，以何種方式將質(zhì)量保證體系落實到位是尤為關(guān)鍵的問題。首先，需加大規(guī)范管理力度，運行“兩校三審”制度，最大限度減少非技術(shù)性錯誤；并做好“三環(huán)節(jié)控制”的相關(guān)工作，提高事先指導(dǎo)的可行性，加強中間檢查，以免在成果評審過程中發(fā)現(xiàn)問題。其次，各專業(yè)組緊密配合，強化技術(shù)接口管理，需將資料互提確認(rèn)制度落實到位，使各項工作有效銜接，提高設(shè)計的效率性與準(zhǔn)確性。最后，設(shè)計人員的綜合素質(zhì)應(yīng)得到持續(xù)性的提升，需做好培訓(xùn)工作，在提高員工專業(yè)水平的同時應(yīng)注重職業(yè)素養(yǎng)的強化，在設(shè)計團隊內(nèi)部營造積極向上、勇于攻堅、實事求是的工作氛圍。

5.4注重人才管理，提高綜合水平

在交通工程如火如荼推進(jìn)的背景下，設(shè)計院人員緊缺問題愈發(fā)明顯，且個別在崗人員的綜合水平偏低，導(dǎo)致設(shè)計工作難以根據(jù)計劃落實到位。對此，應(yīng)從外界積極引入人才，并創(chuàng)建一套適用于人才的培訓(xùn)機制，使其能實現(xiàn)自我的提升，從而有效留住人才。對于經(jīng)驗不足、技術(shù)水平偏低的設(shè)計人員，應(yīng)給予足夠的包容，通過豐富的渠道促使其提升自身的綜合水平。對于現(xiàn)場反饋的設(shè)計缺陷，技術(shù)人員應(yīng)及時探討，明確其中的原因并提出改進(jìn)方案，從中總結(jié)經(jīng)驗，避免后續(xù)設(shè)計中出現(xiàn)類似的問題。

6結(jié)束語

機電工程項目是一個復(fù)雜的過程，其所包含的各項檢測器及監(jiān)控設(shè)施能在一定程度上決定高速公路的運行是否安全?？梢?，機電項目工程質(zhì)量高低與公路經(jīng)濟效益、行車安全都密切相關(guān)。因此，為確保設(shè)計形式與后續(xù)的設(shè)計體系相符，設(shè)計人員不僅要充分了解工程設(shè)計要求，還要對各個控制形式進(jìn)行深入的研究，基于聯(lián)合設(shè)計的形式，能夠有效彌補原有設(shè)計方案的不足之處，優(yōu)化設(shè)計方案，提升高速公路的安全性能。

參考文獻(xiàn)

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[3]廖慶華.高速公路機電工程聯(lián)合設(shè)計分析[J].中國交通信息化，2012（11）：34–35.

作者：楊瑞琦 單位：中咨泰克交通工程集團有限公司