曾会翔，苏文琦，潘 扬

(1.广西交科集团有限公司，广西 南宁 530007；2.广西交通投资集团南宁高速公路运营有限公司，广西 南宁 530022)

0 引言

随着智慧高速公路建设的推进，高速公路路侧设备密度大幅增加，路侧电缆越敷越长。以柳南高速公路改扩建项目为例，其路侧电缆敷设长度与道路长度之比为95∶100，而在桂柳高速公路改扩建项目施工图设计中这一比例为110∶100(不计隧道)，在天峨(黔桂界)至北海高速公路(巴马至平果段)项目施工图设计中这一比例达到了179∶100(不计隧道)。

高速公路路侧电缆敷设的传统工法为直埋敷设，其通病有埋设深度不足、未填埋细沙、电缆混乱交叉、扰动路基、破坏绿化等。近期出现的电缆气吹敷设法能有效地规避上述问题。

1 电缆气吹敷设法概述

电缆气吹敷设是依靠吹缆机、空压机等设备将电缆吹放到预埋管道中[1]。其原理是通过压缩空气形成一个可控的均匀推力推动气封活塞拉动电缆，与此同时由吹缆机液压履带给电缆提供一个向前的推力，通过拉力与推力的组合使电缆在管道中随高速气流一同以悬浮状态快速穿行[2]。在实际应用中，考虑到预埋管道的承压能力、内壁摩擦系数等情况，气吹法预埋管道一般选用φ40/33 mm或φ50/41 mm硅芯管与通信硅芯管一同预埋，如图1所示。气吹电缆一般选用≤YJLV-2×16 mm2电缆。

图1 通信、电力预埋纵向管道敷设断面图

2 技术合理性分析

2.1 敷设质量比较分析

《公路工程质量检验评定标准-第二册-机电工程》(JTG 2182-2020)对电缆埋设质量的要求可概括为：(1)直埋电缆两端铠装层接地处理措施应得当；(2)应避免电缆遭受机械性外力、过热、腐蚀等危害；(3)电缆排列整齐、绑扎牢固，标识清晰，电源线、信号线分开布设、做好保护处理[3]。

直埋法电缆一般选用钢带式铠装电缆，铠装层应进行有效接地；气吹法电缆一般选用无铠装电缆，规避了验收评定中关于铠装层接地处理的问题。

直埋法通过细沙层和电缆铠装层保护电缆不受机械外力、过热、腐蚀等危害，如图2所示。其质量通病有埋设深度不足、未按要求填埋细沙等；而气吹法通过硅芯管保护电缆不受机械外力、过热、腐蚀等危害，通过规避挖填工艺规避了埋设深度不足、未按要求填埋细沙等绝大部分质量通病。

直埋敷设时电缆需要保持一定距离，如图2所示，放线后为确保电缆做到排列整齐、间距达标而需要进行电缆整理；气吹敷设时每根硅芯管中仅吹放一根电缆，直接规避了电缆混乱交叉排列不整这一通病出现的可能。

图2 电缆直埋设计图

因此，从敷设质量进行比较，气吹法较直埋法有优势。

2.2 敷设进度比较分析

本文以计算人工工日的方法来比较直埋法与气吹法的进度。以桂柳高速公路改扩建项目为例，其路侧电缆若采用直埋法则选用YJLV22-2×25 mm2电缆(埋地额定载流95 A)，若采用气吹法则选用2根YJLV-2×16 mm2电缆(空气额定载流60 A)并联敷设。计算时将除载货汽车外的设备台班均折算为人工工日，计算气吹法时忽略因硅芯管预埋而增加的挖、填方人工工日。直埋敷设YJLV22-2×25 mm2电缆，每公里需要180人工工日，其构成如表1所示，气吹敷设YJLV-2×16 mm2电缆，每公里需要55人工工日，其构成如表2所示。

表1 YJLV22-2×25 mm2电缆直埋法敷设人工工日计算表

表2 YJLV-2×16 mm2电缆气吹法敷设人工工日计算表

因此，从敷设进度来比较，气吹敷设较直埋敷设有压倒性优势。

2.3 敷设安全性比较分析

直埋法工序复杂、施工人员众多、施工设备多而杂、工期长、施工环境复杂危险。以敷设过桥电缆为例：过桥电缆一般敷设在桥梁混凝土护栏外侧专用托架上，施工人员需要使用安全绳在桥梁外侧进行电缆敷设、整理、绑扎固定等作业；而气吹法工序简单、施工人员较少、施工设备少而简、工期短、施工环境简单安全。气吹法人员、设备一般集中在人手井旁，施工区域在道路、桥梁内侧，施工环境风险要大大减少。

表3 直埋法与气吹法安全性对比分析表

依据引发事故的四个基本要素进行比较，在“人的不安全行为”和“物的不安全状态”两个要素的比较上，气吹法因人员、设备显著少于直埋法，故安全性更高；在“环境的不安全条件”这一要素的比较上，气吹法较直埋法安全性更高；在“管理缺陷”这一要素的比较上，气吹法因工序工艺较直埋法少而简单，故安全性更高。

因此，从敷设安全性进行比较，气吹法较直埋法有压倒性优势。

2.4 其他方面比较分析

2.4.1 工程成品保护

直埋法需要进行路肩开挖，该过程会扰动路基，破坏路侧绿化；而气吹法无须开挖，避免了对路基的扰动和对绿化的破坏。

2.4.2 交叉施工协调管理

直埋法需要进行路肩开挖与回填，与路基工程、绿化工程、交安工程均会产生交互影响，需要开展大量的协调管理工作；而气吹法利用预埋的硅芯管敷设电缆，交叉作业情况极少发生，协调管理工作极少。

2.4.3 文明施工管理

直埋法在路肩开挖、混凝土包封、回填时，泥土、混凝土洒落污染道路的情况极难避免，且过多的工序容易造成施工场面出现混乱的情况，文明施工管理难度大；而气吹法施工时基本不产生路面污染，工序少而简单，文明施工管理难度小。

2.4.4 检修维护

直埋法电缆固定深埋，检修维护费时费力，困难重重；而气吹法将电缆放置于硅芯管内，检修维护相对简单。

3 经济合理性分析

以桂柳高速公路改扩建项目为例，其路侧电缆敷设若采用直埋法则预算为每公里71 976.16元，其预算构成如表4所示；若采用气吹法则预算为每公里55 263.80元，其预算构成如表5所示。

表4 YJLV22-2×25 mm2电缆直埋法敷设预算表

表5 YJLV-2×16 mm2电缆气吹法敷设预算表

因此，从经济合理性比较，气吹法较直埋法更具优势。

4 结语

通过上述比较分析发现，无论是在技术上还是在经济上，气吹法较直埋法都是高速公路路侧电缆敷设的更优选择。