高速公路通信光缆综合项目施工关键技术.doc

高速公路通信光缆施工技术

摘要：本文结合高速公路现场实际情况和高速公路光缆施工工程实践，依据施工步骤对光缆施工工序和工艺进行了较为具体叙述，行成一套切合实际高速公路通信光缆施工技术。
前 言
通信光缆是高速公路机电系统中视频、数据、语音及网络等信息传输介质，是高速公路通信血脉，通信光缆施工质量好坏将直接影响到高速公路运行使用效果。本文依据笔者工程经历及参考相关资料，对现在主流高速公路通信光缆施工所包含各项关键技术和施工方法，如光缆配盘、光缆敷设、光缆接续等施工工序和施工中各关键步骤技术分析，和广大高速公路同仁共勉。
1、光缆配盘
光缆配盘是高速公路通信光缆施工前关键工作。光缆配盘合理，则既可节省光缆、提升光缆敷设效率，同时，降低光缆接头数量、便于维护。尤其是长途管道线路，光缆敷设在硅管管道中时，合理配盘，能够降低浪费，不然，或是出现光缆富裕量太大，或是出现光缆长度不够，光缆一端在硅管中不能抵达人孔。对于高速公路硅芯管道光缆配盘，配盘依据是人孔之间硅芯管长度，而不是人孔间距，二者有时相差较小，有时相差较大。另外，也需要核实管道施工图纸是否正确。管道施工单位提供完工图纸多数为人孔间距，而不是人孔之间硅芯管长度，对于这类完工图纸，还需进行硅芯管长度复核，不然，不能作为光缆配盘正确依据。
因为上述原因，硅芯管道光缆配盘轻易犯错，尤其是地势起伏、绕行较大区域，光缆配盘应认真考虑。按笔者在高速公路进行光缆配盘后经实践检验数据，总结得出了以下配盘计算方法：
(1)、对于地势比较平坦地域，光缆盘长根据人孔间距，考虑增加1％～1.5％余量和接头盒处盘留10～20米。通常采取以下经验公式：
光缆盘长=人孔间距(米左右) ×(1+1％～1.5％)+20
(2)、对于地势起伏、围绕较大地域，假如硅芯管长度正确，光缆配盘可按上式计算。假如硅芯管管道完工图没有硅芯管长度，只有些人孔间距，要么进行实际测量硅芯管长度，要么考虑增加2.5％～3％余量。即按下述公式计算：
光缆盘长=人孔间距(米左右)×(1+2.5％～3％)+20
现在，多数硅芯管全部有尺码标识，假如硅芯管道相邻两个人孔之间没有接头且在人孔中能看清楚尺码标识，那么能够根据尺码标识计算出硅芯管长度，不过因为有时采取机械施工，硅芯管每公里将增加5～10米拉伸长度。假如已测量出硅芯管正确长度，则增加百分比按0.5％考虑。
光缆在出厂时，因为生产工艺和测试，通常光缆出厂长度超出订货长度3～30米，但这一余长随生产厂商不一样而不确定，并非一个正确数据，所以，在做光缆配盘时不应考虑。

2． 光缆敷设
依据高速公路特点，考虑到通信光缆安全，现在中国高速公路采取硅芯管作为主干通信管道，通信光缆根本上基础是在埋设于中央分隔带下面通信管道中进行敷设，碰到大桥或特殊结构物时则敷设于一侧。通信光缆施工方法关键有三种，气吹法、牵引法及钙装光缆直埋敷设法。现在因为良好管道条件及吹缆技术比较成熟使高速公路光缆敷设大多采取气吹法敷设，但对于匝道互通、收费站等场区管道距离短、变向大、人手孔多，所以光缆敷设仍采取牵引法施工，对于部分无管道保护特殊场地光缆可能采取钙装光缆进行直埋敷设，因为直埋敷设施工工艺和钙装电缆直埋工艺相同，在此不进行叙述。
2.1 气吹法敷设光缆
气吹法敷设光缆工艺八十年代早期在美国出现，九十年代末期，伴随国际中国通信施工界对气吹法敷设光缆工艺深入研究，气吹设备功效深入完善，此工艺在高速上得到广泛推广和应用，现在中国高速公路通信光缆施工通常均采取气吹法进行光缆施工。
在气吹光缆前，管道在吹缆前应进行保气及导通试验，确定管道无破损漏气或扭伤、无泥土等污物后方可吹缆。气吹设备必需选择适合工程特点机型，压缩机出气口气压0.6MP～1.5MP，气流量大于10m3／min，气吹机液压驱动推进(或气流驱动推进)装置推进力符合要求。
吹缆前应将润滑剂加入管内，加入量视管孔内壁光滑程度、管道径路复杂程度、一次吹放长度、润滑剂型号等而定。润滑剂加入量直接关系到吹缆长度及速度。管道径路爬坡度较大情况下宜采取活塞气吹头敷设方法，以增加光缆前段牵引力。管道径路比较平坦，但有部分地段管道弯曲度较大情况下，宜采取无活塞气吹头敷设方法。
光缆在吹放过程中应不间断进行清洁处理，预防泥土、水随同光缆进入管内增大摩擦力。光缆吹放速度通常控制在60～90m／min之间，不宜超出100m／min，不然施工人员不易操作，轻易造成光缆扭伤现象。光缆吹放中遇管道故障无法吹进或速度极慢(10m／min以下)时，应先查找故障位置处理后在进行吹放，预防损伤光缆或气吹设备。
吹缆时管道两端必需设专员防护，并用对讲机保持通信联络，预防试通棒、气吹头等物吹出伤人，防护人员同时做好光缆吹出后预留盘放。光缆在吹放、“8”字预留盘放时，应确保安全，其弯曲半径不应小于要求要求。
2.2牵引法敷设光缆
牵引法敷设光缆在敷设之前首先要选择适宜穿放入孔，在施工中通常光缆比较长，通常采取中间往两边工序穿放，中间穿放入孔通常选择高低差比较大入孔，光缆敷设之前必需先查对设计要求使用管孔，查对完后用铁丝或钢丝刷、杂布等工具试通清洗管孔。
缆盘应放在准备穿入管道同一侧，并使光缆从盘上方放出，光缆从盘上退下时，应边退边送入管孔，并一直保持松驰弧形，管孔处应注意不使光缆受损，缆盘入孔一定要加喇叭口保护管，每隔2～4孔光缆外皮要涂上少许润滑剂，光缆牵引力要均匀，速度每分钟10m为宜，通常每入孔1～2人拉托光缆，拉托姿势两手手心向上，握上光缆辅助牵引，中间入孔光缆拉送过程中不准大弧度落地，以免发生光缆扭绞，损坏光缆。牵引过程中，施工队伍须听从指挥，若光缆过长（如超出800m）或管道拐弯夹角小于150°或地形复杂等特殊情况不能一次牵引时，应分段从中间往两头牵引穿放，即牵引到拐弯处或一定长度由入孔出倒“∞”字，然后将“∞”字翻面，让光缆端头移到外侧，继续布放，一端布放完后，从牵引头入孔往缆盘方向沿孔壁一个一个入孔预留，另一端从缆盘上倒“∞’字下地再放另一端，放完后，从缆盘入孔往牵引头方向预留，无接头入孔内光缆进入对方管孔时，注意不能崩紧，应留有一定余量。布放完成后，应沿管壁放置在托架上并挂上标志牌，入孔内拐弯处光缆弯曲半径应大于30cm，有接头入孔光缆预留每端为10～15m为宜，应将光缆头用塑料胶带包好，并盘圈套后放置在托架上，端头不得泡在水中，各入孔中光缆要用塑料套管剖开套上光缆然后用胶带缠好，避免鼠害和其它损伤。
3、光缆接续
高速公路光缆接续点通常在野外，条件和环境相对较差，为确保光缆接续质量，熔接机及技术人员需保持在一个平整且相对洁净位置。接续工作通常以前端或尾端依次进行，具体连续工作关键归纳为剥、洁、切、熔、盘、封多个步骤。
3.1光缆开剥
将光缆持平，光缆开剥时注意进刀深度。光缆外护套开剥关键是掌握好护套切割刀进刀深度，不然很轻易发生断纤。光缆外层剥掉后，将光缆固定在光缆接头盒内，要注意加强件穿过固定螺丝时，加强件下面必需是填充束管，不能是纤芯束管，纤芯束管必需处于加强件进入光纤收容盘同侧，不能在加强件上扭绞。加强件假如压在纤芯束管上，纤芯束管受力变形会造成损耗过大，在纤芯束管中光纤也会因长久受力发生断裂，给工程留下隐患。
3.2 裸纤清洁
一是讲究清洁用料择优标准，即选择使用优质医用脱酯棉，工业用优质无水乙醇。二是应用“两次”清洁法，即剥纤前对全部光纤用干棉捋擦，并用酒精棉对尾纤5-6cm处关键清洁；剥纤后，将棉花撕成层面平整扇形小块，洒少许酒精(以两指相捏无溢出为宜)，折成“V”形，夹住已剥覆光纤，顺光纤轴向擦拭，努力争取一次成功，一块棉花使用2-3次后要立即更换，这么既可提升棉花利用率，又预防了裸纤两次污染。三是注意和切、熔操作衔接，清洁后勿久置空气中，谨防二次污染。
3.3 光纤熔接
光纤接续直接关系到工程质量和寿命，其关键在于光纤端面制备。光纤端面平滑，没有毛刺或缺点，熔接机能够很好地接收确定，并能做出满足工程要求接头，假如光纤端面不合格，熔接机则拒绝工作，或接出接头损耗很大，不符合要求。在制作光纤端面过程中，首先在剥出光纤涂覆层时，剥线钳要和光纤轴线垂直，确保剥线钳不刮伤光纤；在切割光纤时，要严格根据规程来操作，使用端面切割刀要做到切割长度准、动作快、用力巧，确保光纤是被崩断，而不是压断；在取光纤时候，要确保光纤不碰到任何物体，避免端面碰伤，这么做出来端面才是平滑、合格。熔接机是光纤熔接关键设备，也是一个精密程度很高且价格昂贵设备。在使用过程中必需严格根据规程来操作，不然可能造成重大损失。尤其需要注意是熔接机操作程序，热缩管长度设置应和要求相符。
3.4 盘纤规则和方法
沿松套管或光缆分支方向进行盘纤，前者适适用于全部接续过程，后者仅适适用于主干光缆末端，且为一进多出。分支为小对数光缆，以预留盘中热缩管安放单元为单位盘纤，此规则是依据接续盒内预留盘中某一小安放区域内能够安放热缩管数目进行盘纤；特殊问题特殊处理，如在接续中出现光分路器等特殊器件时，为安全常另盘操作，以预防挤压引发附加损耗增加。盘纤时，应依据余留盘大小和光纤长度灵活采取圆、椭圆、“∞”等多个形式盘纤。
3.5 接头盒密封
在高速公路光缆施工中光缆接头盒密封很关键。因为接头盒进水后光纤表面很轻易产生微裂痕，时间长了光纤就会断裂，而且高速公路光缆接头盒通常全部置于人手孔内，很多人手孔内会有大量积水，使得接头盒长久浸泡在水中，所以必需做好接头盒密封。接头盒密封，关键是光缆和接头盒、接头盒上下盖板之间这两部分密封。在进行光缆和接头盒密封时，要优异行密封处光缆护套打磨工作，用纱布在外护套上垂直光缆轴向打磨，以使光缆和密封胶带结合得更紧密，密封得愈加好。接头盒上下盖板之间密封，关键是注意密封胶带要均匀地预防在接头盒密封槽内，将螺丝拧紧，不留缝隙，接头盒装完后需将光缆盘整齐并绑扎好，做好标签然后将接头盒固定在人手孔内挂架上。
4． 光缆测试
    光缆施工完成，要对光缆进行测试，测试内容包含光纤特征、光纤线路损耗测量、光缆长度测量及光纤散射信号曲线检测等，每根光缆在1-311nm波长平均接头损耗不超出0.1dB，，这些数据需保留供分析和存档使用。
光纤线路损耗测量是传输信号前最关键一项检测工作，我们可依据显示数据来正确调整光电平和光功率，达成即经济又不影响传输特征。这项工作通常采取光时域反射器作后向法检测，它可较正确测出光纤线路长度、衰减值、光纤故障点和连接器接点及光纤末端引发菲涅尔反射或光纤严重断点位置。另外也可用光功率计直接检测光接收功率和光电平值。
5． 结束语
通信光缆是高速公路多种业务数据及信号传输血脉，广大高速建设者在高速公路通信光缆施工过程中，除了要按规范要求进行组织施工，还应不停总结各个工程中碰到问题处理方法和经验，为高速公路机电设备运行提供良好通信保障。