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                    長風公司詳解高速公路通信光纜施工技術

                    作者: 發布時間:2019-07-18 14:06:14點擊:720

                    通信光纜是高速公路機電系統中視頻、數據、語音及網絡等信息的傳輸介質,是高速公路的通信血脈,通信光纜施工質量的好壞將直接影響到高速公路運營使用的效果。本文根據筆者的工程經歷及參考相關資料,對目前主流的高速公路通信光纜施工所涉及的各項關鍵技術和施工方法,如光纜的配盤、光纜敷設、光纜的接續等施工工序和施工中各關鍵環節的技術分析,與廣大高速公路同仁共勉。


                    1、光纜配盤


                        光纜配盤是高速公路通信光纜施工前的重要工作。光纜配盤合理,則既可節約光纜、提高光纜敷設效率,同時,減少光纜接頭數量、便于維護。特別是長途管道線路,光纜敷設在硅管管道中時,合理的配盤,可以減少浪費,否則,或是出現光纜富裕量太大,或是出現光纜長度不夠,光纜一端在硅管中不能到達人孔。對于高速公路硅芯管道光纜配盤,配盤依據是人孔之間硅芯管長度,而不是人孔間距,二者有時相差較小,有時相差較大。另外,也需要核實管道施工圖紙是否準確。管道施工單位提供的竣工圖紙多數為人孔間距,而不是人孔之間硅芯管長度,對于這類竣工圖紙,還需進行硅芯管長度復核,否則,不能作為光纜配盤的準確依據。


                    由于上述原因,硅芯管道光纜配盤容易出錯,特別是地勢起伏、繞行較大區域,光纜配盤應認真考慮。按筆者在高速公路進行光纜配盤后經實踐檢驗的數據,總結得出了以下配盤計算方法:


                        (1)、對于地勢比較平坦地區,光纜盤長按照人孔間距,考慮增加1%~1.5%余量以及接頭盒處盤留10~20米。一般采用以下經驗公式:


                        光纜盤長=人孔間距(2000米左右) ×(1+1%~1.5%)+20


                        (2)、對于地勢起伏、環繞較大地區,如果硅芯管長度準確,光纜配盤可按上式計算。如果硅芯管管道竣工圖沒有硅芯管長度,只有人孔間距,要么進行實際測量硅芯管長度,要么考慮增加2.5%~3%余量。即按下述公式計算:


                    光纜盤長=人孔間距(2000米左右)×(1+2.5%~3%)+20


                        現在,多數硅芯管均有尺碼標記,如果硅芯管道相鄰兩個人孔之間沒有接頭且在人孔中能看清楚尺碼標記,那么可以按照尺碼標記計算出硅芯管長度,但是由于有時采用機械施工,硅芯管每公里將增加5~10米拉伸長度。如果已測量出硅芯管準確長度,則增加比例按0.5%考慮。


                    光纜在出廠時,由于生產工藝以及測試,一般光纜出廠長度超出訂貨長度3~30米,但這一余長隨生產廠商不同而不確定,并非一個準確數據,因此,在做光纜配盤時不應考慮。


                    2.  光纜敷設


                    根據高速公路的特點,考慮到通信光纜的安全,目前我國高速公路采用硅芯管作為主干通信管道,通信光纜主線上基本是在埋設于中央分隔帶的下面通信管道中進行敷設,遇到大橋或特殊構造物時則敷設于一側。通信光纜施工的方法主要有三種,氣吹法、牽引法及鈣裝光纜直埋敷設法。目前由于良好的管道條件及吹纜技術比較成熟使高速公路光纜的敷設大多采用氣吹法敷設,但對于匝道互通、收費站等場區的管道距離短、變向大、人手孔多,因此光纜敷設仍采用牽引法施工,對于一些無管道保護的特殊場地的光纜可能采用鈣裝光纜進行直埋敷設,由于直埋敷設施工工藝與鈣裝電纜直埋工藝相似,在此不進行敘述。


                    2.1  氣吹法敷設光纜


                        氣吹法敷設光纜工藝八十年代初期在美國出現,九十年代末期,隨著國際國內通信施工界對氣吹法敷設光纜工藝的進一步研究,氣吹設備功能的進一步完善,此工藝在高速上得到廣泛推廣和應用,目前我國高速公路通信光纜施工一般均采用氣吹法進行光纜施工。


                        在氣吹光纜前,管道在吹纜前應進行保氣及導通試驗,確認管道無破損漏氣或扭傷、無泥土等污物后方可吹纜。氣吹設備必須選用適合工程特點的機型,壓縮機出氣口氣壓0.6MP~1.5MP,氣流量大于10m3/min,氣吹機的液壓驅動推進(或氣流驅動推進)裝置的推進力符合要求。


                        吹纜前應將潤滑劑加入管內,加入量視管孔內壁光滑程度、管道徑路復雜程度、一次吹放長度、潤滑劑的型號等而定。潤滑劑加入量直接關系到吹纜長度及速度。管道徑路爬坡度較大的情況下宜采用活塞氣吹頭敷設方法,以增加光纜前段的牽引力。管道徑路比較平坦,但有個別地段管道彎曲度較大的情況下,宜采用無活塞氣吹頭敷設方法。


                    光纜在吹放過程中應不間斷進行清潔處理,防止泥土、水隨同光纜進入管內增大摩擦力。光纜吹放速度一般控制在60~90m/min之間,不宜超過100m/min,否則施工人員不易操作,容易造成光纜扭傷現象。光纜吹放中遇管道故障無法吹進或速度極慢(10m/min以下)時,應先查找故障位置處理后在進行吹放,防止損傷光纜或氣吹設備。


                    吹纜時管道兩端必須設專人防護,并用對講機保持通信聯絡,防止試通棒、氣吹頭等物吹出傷人,防護人員同時做好光纜吹出后的預留盤放。光纜在吹放、“8”字預留盤放時,應確保安全,其彎曲半徑不應小于規定的要求。


                    2.2牽引法敷設光纜


                    牽引法敷設光纜在敷設之前首先要選擇合適的穿放入孔,在施工中通常光纜比較長,一般采用中間往兩邊的工序穿放,中間穿放入孔一般選擇高低差比較大的入孔,光纜敷設之前必須先核對設計規定使用的管孔,核對完后用鐵絲或鋼絲刷、雜布等工具試通清洗管孔。


                    纜盤應放在準備穿入管道的同一側,并使光纜從盤的上方放出,光纜從盤上退下時,應邊退邊送入管孔,并始終保持松馳的弧形,管孔處應注意不使光纜受損,纜盤入孔一定要加喇叭口保護管,每隔2~4孔光纜外皮要涂上少量的潤滑劑,光纜牽引力要均勻,速度每分鐘10m為宜,一般每入孔1~2人拉托光纜,拉托姿勢兩手手心向上,握上光纜輔助牽引,中間入孔光纜拉送過程中不準大弧度落地,以免發生光纜扭絞,損壞光纜。牽引過程中,施工隊伍須聽從指揮,若光纜過長(如超過800m)或管道拐彎夾角小于150°或地形復雜等特殊情況不能一次牽引時,應分段從中間往兩頭牽引穿放,即牽引到拐彎處或一定長度由入孔出倒“∞”字,然后將“∞”字翻面,讓光纜端頭移到外側,繼續布放,一端布放完后,從牽引頭入孔往纜盤方向沿孔壁一個一個入孔預留,另一端從纜盤上倒“∞’字下地再放另一端,放完后,從纜盤入孔往牽引頭方向預留,無接頭的入孔內光纜進入對方管孔時,注意不能崩緊,應留有一定余量。布放完成后,應沿管壁放置在托架上并掛上標志牌,入孔內拐彎處光纜的彎曲半徑應大于30cm,有接頭的入孔光纜預留每端為10~15m為宜,應將光纜頭用塑料膠帶包好,并盤圈套后放置在托架上,端頭不得泡在水中,各入孔中的光纜要用塑料套管剖開套上光纜然后用膠帶纏好,避免鼠害和其它損傷。


                    3、光纜接續


                        高速公路光纜的接續點一般在野外,條件和環境相對較差,為確保光纜接續的質量,熔接機及技術人員需保持在一個平整且相對干凈的位置。接續工作一般從前端或者尾端依次進行,具體持續工作主要歸納為剝、潔、切、熔、盤、封幾個步驟。


                    3.1光纜開剝


                    將光纜持平,光纜開剝時注意進刀深度。光纜外護套開剝的關鍵是掌握好護套切割刀的進刀深度,否則很容易發生斷纖。光纜外層剝掉后,將光纜固定在光纜接頭盒內,要注意加強件穿過固定螺絲時,加強件的下面必須是填充束管,不能是纖芯束管,纖芯束管必須處于加強件進入光纖收容盤的同側,不能在加強件上扭絞。加強件如果壓在纖芯束管上,纖芯束管受力變形會造成損耗過大,在纖芯束管中的光纖也會因長期受力發生斷裂,給工程留下隱患。


                    3.2 裸纖的清潔


                    一是講究清潔用料擇優原則,即選擇使用優質醫用脫酯棉,工業用優質無水乙醇。二是應用“兩次”清潔法,即剝纖前對所有光纖用干棉捋擦,并用酒精棉對尾纖5-6cm處重點清潔;剝纖后,將棉花撕成層面平整的扇形小塊,灑少許酒精(以兩指相捏無溢出為宜),折成“V”形,夾住已剝覆的光纖,順光纖軸向擦拭,力爭一次成功,一塊棉花使用2-3次后要及時更換,這樣既可提高棉花的利用率,又防止了裸纖的兩次污染。三是注意與切、熔操作的銜接,清潔后勿久置空氣中,謹防二次污染。


                    3.3 光纖的熔接


                    光纖的接續直接關系到工程的質量和壽命,其關鍵在于光纖端面的制備。光纖端面平滑,沒有毛刺或缺陷,熔接機能夠很好地接受確認,并能做出滿足工程要求的接頭,如果光纖端面不合格,熔接機則拒絕工作,或接出的接頭損耗很大,不符合要求。在制作光纖端面過程中,首先在剝出光纖涂覆層時,剝線鉗要與光纖軸線垂直,確保剝線鉗不刮傷光纖;在切割光纖時,要嚴格按照規程來操作,使用端面切割刀要做到切割長度準、動作快、用力巧,確保光纖是被崩斷的,而不是壓斷的;在取光纖的時候,要確保光纖不碰到任何物體,避免端面碰傷,這樣做出來的端面才是平滑的、合格的。熔接機是光纖熔接的關鍵設備,也是一種精密程度很高且價格昂貴的設備。在使用過程中必須嚴格按照規程來操作,否則可能造成重大損失。特別需要注意的是熔接機的操作程序,熱縮管的長度設置應和要求相符。


                    3.4 盤纖規則和方法


                    沿松套管或光纜分支方向進行盤纖,前者適用于所有的接續過程,后者僅適用于主干光纜末端,且為一進多出。分支為小對數光纜,以預留盤中熱縮管安放單元為單位盤纖,此規則是根據接續盒內預留盤中某一小安放區域內能夠安放的熱縮管數目進行盤纖;特殊問題特殊處理,如在接續中出現光分路器等特殊器件時,為安全常另盤操作,以防止擠壓引起附加損耗的增加。盤纖時,應根據余留盤大小和光纖長度靈活采用圓、橢圓、“∞”等多種形式盤纖。


                    3.5 接頭盒的密封


                    在高速公路光纜施工中光纜接頭盒的密封很重要。因為接頭盒進水后光纖表面很容易產生微裂痕,時間長了光纖就會斷裂,而且高速公路光纜接頭盒一般都置于人手孔內,許多人手孔內會有大量積水,使得接頭盒長期浸泡在水中,所以必須做好接頭盒的密封。接頭盒的密封,主要是光纜與接頭盒、接頭盒上下蓋板之間這兩部分的密封。在進行光纜與接頭盒的密封時,要先進行密封處的光纜護套的打磨工作,用紗布在外護套上垂直光纜軸向打磨,以使光纜和密封膠帶結合得更緊密,密封得更好。接頭盒上下蓋板之間的密封,主要是注意密封膠帶要均勻地防止在接頭盒的密封槽內,將螺絲擰緊,不留縫隙,接頭盒裝完后需將光纜盤整齊并綁扎好,做好標簽然后將接頭盒固定在人手孔內的掛架上。


                    4. 光纜測試


                         光纜施工完畢,要對光纜進行測試,測試內容包括光纖特性、光纖線路損耗的測量、光纜長度的測量及光纖散射信號曲線的檢測等,每根光纜在1-311nm波長的平均接頭損耗不超過0.1dB,,這些數據需保存供分析和存檔使用。


                        光纖線路損耗的測量是傳輸信號前最重要的一項檢測工作,我們可根據顯示的數據來準確的調整光電平和光功率,達到即經濟又不影響傳輸特性。這項工作一般采用光時域反射器作后向法檢測,它可較準確的測出光纖線路的長度、衰減值、光纖故障點和連接器的接點及光纖末端引起的菲涅爾反射或光纖嚴重的斷點位置。另外也可用光功率計直接檢測光接收功率和光電平值。


                    5. 結束語


                    通信光纜是高速公路各種業務數據及信號傳輸的血脈,廣大高速建設者在高速公路的通信光纜施工過程中,除了要按規范要求進行組織施工,還應不斷總結各個工程中遇到的問題處理方法和經驗,為高速公路機電設備的運行提供良好的通信保障。


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