高速公路通信光纜施工技術(shù)
江西方興科技有限公司
廖慶華 汪才華
摘要：本文結合高速公路的現場(chǎng)實(shí)際情況和高速公路光纜施工的工程實(shí)踐，根據施工流程對光纜施工工序和工藝進(jìn)行了較為詳細敘述，行成一套切合實(shí)際的高速公路通信光纜施工技術(shù)。
前 言
通信光纜是高速公路機電系統中視頻、數據、語(yǔ)音及網(wǎng)絡(luò )等信息的傳輸介質(zhì)，是高速公路的通信血脈，通信光纜施工質(zhì)量的好壞將直接影響到高速公路運營(yíng)使用的效果。本文根據筆者的工程經(jīng)歷及參考相關(guān)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(guān)鍵技術(shù)和施工方法，如光纜的配盤(pán)、光纜敷設、光纜的接續等施工工序和施工中各關(guān)鍵環(huán)節的技術(shù)分析，與廣大高速公路同仁共勉。
1、光纜配盤(pán)
光纜配盤(pán)是高速公路通信光纜施工前的重要工作。光纜配盤(pán)合理，則既可節約光纜、提高光纜敷設效率，同時(shí)，減少光纜接頭數量、便于維護。特別是長(cháng)途管道線(xiàn)路，光纜敷設在硅管管道中時(shí)，合理的配盤(pán)，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(cháng)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(pán)，配盤(pán)依據是人孔之間硅芯管長(cháng)度，而不是人孔間距，二者有時(shí)相差較小，有時(shí)相差較大。另外，也需要核實(shí)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(cháng)度，對于這類(lèi)竣工圖紙，還需進(jìn)行硅芯管長(cháng)度復核，否則，不能作為光纜配盤(pán)的準確依據。
由于上述原因，硅芯管道光纜配盤(pán)容易出錯，特別是地勢起伏、繞行較大區域，光纜配盤(pán)應認真考慮。按筆者在高速公路進(jìn)行光纜配盤(pán)后經(jīng)實(shí)踐檢驗的數據，總結得出了以下配盤(pán)計算方法：
(1)、對于地勢比較平坦地區，光纜盤(pán)長(cháng)按照人孔間距，考慮增加1％～1.5％余量以及接頭盒處盤(pán)留10～
光纜盤(pán)長(cháng)=人孔間距(
(2)、對于地勢起伏、環(huán)繞較大地區，如果硅芯管長(cháng)度準確，光纜配盤(pán)可按上式計算。如果硅芯管管道竣工圖沒(méi)有硅芯管長(cháng)度，只有人孔間距，要么進(jìn)行實(shí)際測量硅芯管長(cháng)度，要么考慮增加2.5％～3％余量。即按下述公式計算：
光纜盤(pán)長(cháng)=人孔間距(
現在，多數硅芯管均有尺碼標記，如果硅芯管道相鄰兩個(gè)人孔之間沒(méi)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(cháng)度，但是由于有時(shí)采用機械施工，硅芯管每公里將增加5～
光纜在出廠(chǎng)時(shí)，由于生產(chǎn)工藝以及測試，一般光纜出廠(chǎng)長(cháng)度超出訂貨長(cháng)度3～
2． 光纜敷設
根據高速公路的特點(diǎn)，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(xiàn)上基本是在埋設于中央分隔帶的下面通信管道中進(jìn)行敷設，遇到大橋或特殊構造物時(shí)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(shù)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(chǎng)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(wú)管道保護的特殊場(chǎng)地的光纜可能采用鈣裝光纜進(jìn)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(jìn)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(zhù)國際國內通信施工界對氣吹法敷設光纜工藝的進(jìn)一步研究，氣吹設備功能的進(jìn)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(jìn)行光纜施工。
在氣吹光纜前，管道在吹纜前應進(jìn)行保氣及導通試驗，確認管道無(wú)破損漏氣或扭傷、無(wú)泥土等污物后方可吹纜。氣吹設備必須選用適合工程特點(diǎn)的機型，壓縮機出氣口氣壓0.6MP～1.5MP，氣流量大于
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(cháng)度、潤滑劑的型號等而定。潤滑劑加入量直接關(guān)系到吹纜長(cháng)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(gè)別地段管道彎曲度較大的情況下，宜采用無(wú)活塞氣吹頭敷設方法。
光纜在吹放過(guò)程中應不間斷進(jìn)行清潔處理，防止泥土、水隨同光纜進(jìn)入管內增大摩擦力。光纜吹放速度一般控制在60～
吹纜時(shí)管道兩端必須設專(zhuān)人防護，并用對講機保持通信聯(lián)絡(luò )，防止試通棒、氣吹頭等物吹出傷人，防護人員同時(shí)做好光纜吹出后的預留盤(pán)放。光纜在吹放、“
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(cháng)，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(pán)應放在準備穿入管道的同一側，并使光纜從盤(pán)的上方放出，光纜從盤(pán)上退下時(shí)，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(pán)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
3、光纜接續
高速公路光纜的接續點(diǎn)一般在野外，條件和環(huán)境相對較差，為確保光纜接續的質(zhì)量，熔接機及技術(shù)人員需保持在一個(gè)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(jìn)行，具體持續工作主要歸納為剝、潔、切、熔、盤(pán)、封幾個(gè)步驟。
3.1光纜開(kāi)剝
將光纜持平，光纜開(kāi)剝時(shí)注意進(jìn)刀深度。光纜外護套開(kāi)剝的關(guān)鍵是掌握好護套切割刀的進(jìn)刀深度，否則很容易發(fā)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(guò)固定螺絲時(shí)，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(jìn)入光纖收容盤(pán)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(huì )造成損耗過(guò)大，在纖芯束管中的光纖也會(huì )因長(cháng)期受力發(fā)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(yōu)原則，即選擇使用優(yōu)質(zhì)醫用脫酯棉，工業(yè)用優(yōu)質(zhì)無(wú)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
3.3 光纖的熔接
光纖的接續直接關(guān)系到工程的質(zhì)量和壽命，其關(guān)鍵在于光纖端面的制備。光纖端面平滑，沒(méi)有毛刺或缺陷，熔接機能夠很好地接受確認，并能做出滿(mǎn)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(guò)程中，首先在剝出光纖涂覆層時(shí)，剝線(xiàn)鉗要與光纖軸線(xiàn)垂直，確保剝線(xiàn)鉗不刮傷光纖；在切割光纖時(shí)，要嚴格按照規程來(lái)操作，使用端面切割刀要做到切割長(cháng)度準、動(dòng)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(shí)候，要確保光纖不碰到任何物體，避免端面碰傷，這樣做出來(lái)的端面才是平滑的、合格的。熔接機是光纖熔接的關(guān)鍵設備，也是一種精密程度很高且價(jià)格昂貴的設備。在使用過(guò)程中必須嚴格按照規程來(lái)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(cháng)度設置應和要求相符。
3.4 盤(pán)纖規則和方法
沿松套管或光纜分支方向進(jìn)行盤(pán)纖，前者適用于所有的接續過(guò)程，后者僅適用于主干光纜末端，且為一進(jìn)多出。分支為小對數光纜，以預留盤(pán)中熱縮管安放單元為單位盤(pán)纖，此規則是根據接續盒內預留盤(pán)中某一小安放區域內能夠安放的熱縮管數目進(jìn)行盤(pán)纖；特殊問(wèn)題特殊處理，如在接續中出現光分路器等特殊器件時(shí)，為安全常另盤(pán)操作，以防止擠壓引起附加損耗的增加。盤(pán)纖時(shí)，應根據余留盤(pán)大小和光纖長(cháng)度靈活采用圓、橢圓、“∞”等多種形式盤(pán)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(jìn)水后光纖表面很容易產(chǎn)生微裂痕，時(shí)間長(cháng)了光纖就會(huì )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(huì )有大量積水，使得接頭盒長(cháng)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(jìn)行光纜與接頭盒的密封時(shí)，要先進(jìn)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(pán)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(jìn)行測試，測試內容包括光纖特性、光纖線(xiàn)路損耗的測量、光纜長(cháng)度的測量及光纖散射信號曲線(xiàn)的檢測等，每根光纜在1-311nm波長(cháng)的平均接頭損耗不超過(guò)0.1dB，，這些數據需保存供分析和存檔使用。
光纖線(xiàn)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(lái)準確的調整光電平和光功率，達到即經(jīng)濟又不影響傳輸特性。這項工作一般采用光時(shí)域反射器作后向法檢測，它可較準確的測出光纖線(xiàn)路的長(cháng)度、衰減值、光纖故障點(diǎn)和連接器的接點(diǎn)及光纖末端引起的菲涅爾反射或光纖嚴重的斷點(diǎn)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(yǔ)
通信光纜是高速公路各種業(yè)務(wù)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(guò)程中，除了要按規范要求進(jìn)行組織施工，還應不斷總結各個(gè)工程中遇到的問(wèn)題處理方法和經(jīng)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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