高铁公网无线信号覆盖工程施工技术工法

高铁公网无线信号覆盖工程设备安装工法工法编号：2011-24G工字07号中铁二十四局集团有限公司蔡加成陈齐铝林光宇胡明仁1前言随着中国高铁的飞速发展，通信运营商（移动、电信、联通）沿高铁的公网无线信号覆盖效果不能满足高铁开通后铁路乘客的通信需求，特别是隧道内出现的无线信号盲区或弱覆盖区，以及由于铁路空旷区频点较多，高铁运行时速快、切换频繁、信令开销大等特点，公网通信运营商需要沿高铁建设自有的无线覆盖网络，既满足铁路乘客的通信需求，又赢得经济与社会效益。高铁无线通信设备系统主要包括基站、直放站、天线、漏缆等子系统，各子系统的设备安装工艺直接影响到无线信号覆盖网络的质量。我单位在温福高铁公网移动无线信号覆盖工程设备安装过程中逐步总结并改进施工方法，最终成形标准化、规范化的工法，并在温福、福厦高铁公网无线信号覆盖工程设备安装中应用本工法，取得良好效果。2工法特点2.1统一标准：用本工法统一各作业队的工艺标准，保证工程质量。2.2规范施工：用本工法作为各作业队的作业指导书，规范施工。2.3提高工效：用工法的标准与规范作业，避免返工现象，提高工效。2.4节约成本：基于隧道内各综合洞室、区间机房建筑及基站、直放站设备的外观尺寸基本相同，根据统一的标准与规范施工，缆线等材料等可事先预配，既方便运输，也减少材料浪费，从而节约成本。3适用范围本工法适用于沿高铁进行公网无线信号覆盖工程的设备安装。4工艺原理高铁公网无线信号覆盖工程设备安装通过采用本工法施工，在基站、直放站、天线、漏缆等无线信号覆盖子系统的安装过程中遵循各子系统的工艺发生顺序及事物发展的客观规律，结合各分部、分项的主要工作内容、关键工序及操作要点，规定了各子系统的安装位置、工艺标准、施工规范，实现了外观整齐、标准统一、工效提高、成本降低、资源节约、安全质量保证的目标，又好又快完成无线信号覆盖工程设备安装工程任务。5施工工艺流程及操作要点5.1工艺流程图（见图5.1）施工准备漏（馈）缆施工准备漏（馈）缆卡具定位隧道综合洞室设备定位H(抱）杆选址卡具打眼安装质量检测漏（馈）缆敷设、安装漏（馈）缆接续与终端质量检测设备安装调整天线敷设缆线连接缆线质量检测铁路综合地自建地网调试准备接头点、连接端防护基础与地网浇筑质量检测杆件、设备安装布放缆线质量检测基（直放）站天线设备安装调试开通YN质量检测YN质量检测NYYNYNYNNY连接设备质量检测YN5.2安装操作要求5.2.1施工准备施工准备工作主要有：组建施工项目部，劳动力资源配置，制定各种规章制度，签订相关协议，办理开工报告；获取经批复的施工设计文件和相关技术标准等施工文件；组织现场调查，包括施工条件、相关管孔槽预留位置、尺寸及机房建筑等状况、光电缆径路定测、接头点、分歧点、H杆/抱杆位置选址与定位、材料屯放点选定、施工道路与便道情况、特殊点标识等；光电缆及漏（馈）缆单盘测试、配盘；编制实施性施工组织设计；参加开工前的施工协调会；设备和材料的采购、运输及储存；施工机具及仪表配置；施工人员的技术和安全培训，施工图会审与技术交底；特殊作业人员操作证培训。5.2.2隧道内漏缆与馈线安装1漏缆安装位置：隧道内漏缆吊挂位置按设计要求，漏缆吊挂高度一般距轨面2.5米，基本与列车车窗平行。2卡具安装：卡具打眼前应先划线定位，确保横平弯弧竖直要求；每隔1.1～1.3米安装1个固定卡具，相邻两个防火卡之间的距离为8～10米。卡具洞眼尺寸应按厂家及设计文件提供的尺寸要求操作，打眼过程中应注意普通卡具与防火卡具的不同要求，卡具安装后应逐一检查，确保卡具旋紧，无松动或无质量问题后方能安装漏缆及馈线。3漏缆敷设：应采用人工抬放敷设方式，每隔5～7米1人；抬放敷设过程中漏缆弧度不得过大，防止漏缆扭曲或背扣，漏缆不得在地面上拖拉，漏缆的开槽孔不得变形、外护层不得磨损或裂损，确保漏缆各项性能指标不变。4漏（馈）缆安装：漏缆的凸线应完全落入卡具的凹槽，保证漏缆的开槽孔指向车窗，方向水平；漏缆的外导体应在直放站端保护接地，直流隔离与防雷单元的规格型号、数量、安装位置应符合设计要求；漏（馈）缆接头开剥尺寸按照厂家安装指南要求操作；漏（馈）缆头切口面要求平整、无损伤与变形，配件应完整无损，漏（馈）缆头与漏（馈）缆的组合应良好，内外导体的焊接或插接应牢固可靠，电气性能良好，并保证无任何金属屑或杂物遗留在接头内；漏（馈）缆接头应做好防水密封处理，防水密封处理应采用防水胶布+防水胶泥+防水胶布三层防护；组装好的漏（馈）缆头的反射衰减应满足设备或设计要求。1/2"馈线在综合洞室处沿上弧走线或下引槽道通过，馈线布防应牢固、美观，不得有交叉、扭曲、裂损等现象，需要弯曲布放时，弯曲角应保持圆滑均匀，其弯曲半径应满足最小半径要求，下引槽道通过时不能直接敷设在地面或墙壁上，应采用硬PVC管或钢管防护；馈线每隔1米固定一次，转弯处适当增加加固点。5漏缆及馈线的弯曲半径要求：1-5/8"漏缆应大于600mm，7/8"馈线应大于240mm，1/2"馈线应大于120mm。6漏缆馈线防护：漏缆馈线敷设后应进行直流特性测试及驻波比测试，发现问题及时处理，并及时做好终端头防水密封处理。在漏（馈）缆接头及成端后，应及时进行临时防护处理和驻波比测试，驻波比满足要求后应正式进行防水防护处理。7驻波比要求：施工阶段的驻波比指标要求应有冗余，一般控制在1.3以内，以满足不同厂家设备的指标要求。5.2.3综合洞室设备安装1设备安装位置：高铁隧道内二侧一般每隔500米有一处综合洞室，面积约20m2，铁路专网及公网无线设备安装其中，安装位置一般为：沿隧道综合洞室墙壁挂设的射频拉远单元设备（RRU）、数字直放站近端机（DAU）、数字直放站远端机（DRU）、光纤直放设备（DAU+ARU）、光交箱及电源箱等设备的安装位置距地面800mm，设备列或行间距为300～400mm，综合地排安装在槽道靠墙侧的中间或距地面200mm处。2安装工艺要求：综合洞室设备安装前应按设计配置要求，先对设备位置划线定位，使外观横竖整齐美观、间距一致并符合缆线最小弯曲半径要求；不同规格设备采用上沿对齐线，连接缆线应采用软波纹管防护，光缆和电源引入宜采用钢管防护，缆线规格型号按设计要求，连接端采用三层防水处理，引上引下端口应用防火泥做密封处理，综合地排要进行防锈处理；缆线端头做好后应进行质量检测，可用万用表检测缆线的直流特性，用驻波测试仪检测馈线及端头的驻波比，检测合格后方能进入连接设备端工序，完成设备端连接后应再检测驻波比，驻波合格后应对连接端进行正式的防护处理；设备通电前应重新检查综合接地电阻值、配电箱出口端电压值、所有设备接地端是否良好后方能通电调测。5.2.4基站/直站设备安装1设备安装位置：铁路沿线各车站设置的通信机房面积一般为20～30m2,区间基站机房面积为15m2，区间直放站为9m2，由于机房空间有限，没有冗余空间资源可共享，车站公网设备一般安装在车站机房墙上，区间公网设备一般安装在机房背向铁路侧的墙壁上，第一排设备下沿距地面600mm,设备的行或列间距为300～400mm。2天线安装位置：公网隧道外的铁路红线内的基（直放）站一般是共用铁路冗余的铁塔资源，GSM-R系统的铁塔一般为二层平台设计，二层间距5米，每层平台有4个天支，GSM-R占用第一层1个天支，公网一般是利用第二平台的天支资源或增设第三平台以安装公网天线。3天线安装：各运营商的天线安装位置及方位角和俯仰角应按设计要求配置，调试开通时再进行必要的调整优化；天支必须保持与地面垂直，天线安装必须牢固、稳定、可靠，不得随风摆动；天线应安装在避雷针45°角的保护区域内；天支底部同天线底部应在同一平面，利于固定软馈线；天线的方向应满足覆盖铁路沿线的方向性要求，天线方向一般应与铁路平行，其顶部应稍低于天线固定杆的上平面。4馈线安装：馈缆应沿上扶梯一侧安装，在塔上与天线连接端处应将其外导体良好接地；馈线每隔1米应固定一次，转弯处应适当增加固定点；馈线安装完毕后，应将入口处用防火泥密封，以防雨水渗入机房；馈线安装应整齐美观，无交叉，外观无破损；天线端馈线固定时，第一个馈线卡子与馈线接头间的距离应在600mm以内；馈线拐弯应圆滑均匀，弯曲点尽可能少，弯曲半径应符合要求；馈线尾部进入机房或设备端前应作滴水弯，保证雨水不会顺馈线流入机房或设备内，在满足最小弯曲半径的前提下滴水弯切角应大于120度；馈线与硬体接触的转变处要加套橡胶圈；馈线水平安装每隔800～1000mm固定一次，垂直安装时每隔600～800mm固定一次；馈线卡不能使用普通金属卡或管卡，馈线卡外观应整齐，保持直线。5馈线接地：馈线长度在20m以内应二处接地，第一处接地应由1/2"跳线与7/8"馈线连接点后方0.5米处接至接地扁铁，第二处接地应在馈线引入机房的馈线洞外处接至地排；馈线长度在20～60m以内应三处接地，第一处接地在1/2"跳线与7/8"馈线连接点后方0.5米处，第二处接地应在馈线中段馈线拐弯前0.5～1米处，第三处接地应在馈线引入机房的馈线洞外处接至地排；馈线长度60m以上需增加第四点接地，即在第一处和第二处之间增加一接地点，接地点视现场情况而定。6设备安装：车站机房有空间资源的设备一般安装在落地式标准柜内，没有空间资源的，墙挂设备一般以不影响专网设备维护及美观为原则；区间机房外墙挂设的第一排设备应加工高度为500～600mm底座来减轻外墙负载，底座应进行热镀处理；连接设备的缆线应用塑料槽防护，出槽部分应用软波纹管防护，既保护缆线强度，又使墙体外观整齐美观。5.2.5H杆、抱杆安装1H杆、抱杆自建一般要求：在没有铁路资源或铁路资源没有冗余的情况下，公网应根据需要自建H杆、抱杆；地线要求为距铁路20米内的利用铁路综合地线，阻值为1欧姆以下；距铁路20米以外的应单独设置地网，阻值应小于4欧姆。H杆、抱杆位置不得选择在浮土、垃圾土、流质土和易受水冲刷的地方，避开断层、土坡边缘及坟墓古迹等，建在海拔较高、地形开阔、附近无高压电力线、沿铁路无视距阻碍且倒杆距离满足铁路安全要求的地点。2基础浇筑：基础制作前应按要求对水泥、钢筋等材料进行送检，合格方能进入制作工序。基础浇筑应严格按设计要求作业，满足配合比，确保砼强度符合要求；基础深度、宽度、平整度、杆高、钢筋绑扎方式、间距、预埋螺栓位置等应符合设计要求和相关标准；四根预埋螺栓应与基础主筋和连接地线扁铁焊接，扁铁引出基础外应预留足够长度对接铁路综合地或自建地网。 3H杆、抱杆安装：抱杆、H杆杆件运输与安装过程中应注意镀层的保护，避免野蛮装卸、拖拉而使镀层破损，对镀层磨损处应采取必要的防锈防腐处理；杆件安装完成后应用经纬仪检验天线杆的垂直度，杆身与预埋螺栓的连接应用双螺母，螺栓外露丝扣不应少于2扣，全部连接螺栓均应做防松动与防盗处理；地网制作一般应与基础制作同作，有地形的可除外。杆体金属构件间应保证良好的电气连通，预埋螺栓与杆体底座应接触良好、螺母应旋紧，保证良好接地；避雷针安装位置及高度应符合设计要求，安装牢固、端正；安装完毕后应对照设计文件观察检查，用万用表检查电气连通性，用接地电阻测试仪测试接地电阻值；天线及其它设备安装位置应确保在避雷针的有效保护区域范围内；在对杆体全部检查合格后，底座与连接的连接螺栓应用混凝土覆盖保护，接地排应进行防锈处理；4天馈线安装：天线、馈线吊装过程应安全可靠，不得因操作不当而变型；天线馈电点应朝下，避免雨水浸入，护套顶端应与支架主杆平或略高；馈线与天线接头及与设备连接时应制作滴水弯并进行防水密封处理；天线的方向角、俯仰角应进行测量，调试开通时再进行必要的微调；馈线敷设到位后应进行必要的电气性能测试，测试合格后再进行成端制作，馈线成端制作后应进行驻波测试，合格后方能连接设备端，馈线与天线连接后应再进行驻波测试，检查合格并确认全部连接良好后应正式进行防水处理。5设备安装要求：安装在H杆、抱杆的设备下沿高度一般距地面1800～2000mm，落地的综合柜、电源箱等应在H杆、抱杆附近，落地安装的设备应加装100～150mm的底座且地面应进行硬化，硬化面应超出设备底部边沿300～400mm，底座中间应设置手孔，以便缆线进出，手孔应做排水处理。5.2.6地网制作及地排1地网制作要求：地网的制作应按设计要求和相关标准规定执行，根据均压、等电位的原理，将工作地、保护地、防雷地组成一个联合接地网。在地形困难、电阻率高的地方制作接地装置，可利用抱杆、H杆的基础主钢筋共同组成地网及采用降阻剂、增加接地体等措施保证电阻值满足要求。地网通过扁铁与基础主筋及预埋螺栓柱的连接处应焊接连通，接地体应采用热镀锌钢材，角钢、扁钢尺寸应符合设计要求，接地体垂直长度宜为1.5～2.5m。接地体所有焊点应作防锈防腐处理。2接地排材料宜采用300mmx150mmx10mm铜板，孔数20个或按需，铜板应镀锡处理，表面做防锈处理并加黄油保护；地排引线应采用不小于95mm2的黄绿色铜导线与就近的接地体或地网可靠连接，地排接地引线一般不宜超30m，从接地排引至各设备接地端应采用不小于16mm2的软连接电缆；地排的接线端子应做防腐防锈处理，连接点必须紧固无松动，总接地体处应做铜铁转换焊接，接地线接头应作绝缘处理并不能与其他带电体相连，地排上的每个连接点只能接一条地线。5.2.7调试开通调试开通工作一般由通信营运商负责组织，主设备商负责网管数据的配置与调试，施工单位现场配合调试开通。网管数据配置好后，调试开通人员可根据营运商的网管段划分成一个或几个调试开通组，调试开通步骤一般为：先打通包括设备级联的所有光路、再连接光配线架（ODF）到（RRU、DRU、DAU等）设备的尾纤、设备上电、站点数据配置与调试、故障排查处理、最后逐一对基带处理单元（BBU）所带的设备进行调试开通。调试开通后，网络优化人员仍将进行多次的路测与拨测，并根据网管数据及路测、拨测数据反复进行网络优化。优化过程中，施工单位应配合现场数据调整，如天线的方位及俯仰角调整、光路衰耗处理、驻波处理等，不断对无线网络进行优化，直至数据最优、通话质量最佳。6材料与设备机具仪表配置（见表6）表6机具仪表配置序号 名称 单位数量 用途驻波测试仪 台 4 漏缆、馈线驻波测试耐压测试仪 台 1 漏缆耐压测试接地电阻测试仪 台 4 综合地及地网测试电桥 台 1 缆线直流电阻测试万用表 台 4 缆线及设备施工对讲机台30现场施工7发电机台4现场施工电脑套管打号机 台 4 管路、缆线及设备施工标号电锤 台 8 现场施工10汽车 部 4 现场施工11电工刀 把 8 缆线开剥12锯弓 把 8 线缆开剥刻度尺 把 4 测量开剥长度用平锤 把 4 修整毛刺15钢刷 把 8 修整毛刺16指南针 个 4 天线方向调整17天线倾角仪 台 4 天线倾角调整破坏钳 把 4 开剪缆线组合工具 套 4 现场施工扳手 把 8 紧固连接器7质量控制7.1质量标准执行《铁路GSM-R数字移动通信工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2007]163号）、《高速铁路通信工程施工质量验收标准》（TB10755-2010）、相关设计文件及业主的相关技术要求等。7.2精度要求杆（塔）基础顶面要求平整，接触面紧密贴合，水平误差不大于3mm；地脚螺栓应垂直、不变形，基础螺栓中心间距允许偏差不大于3mm；各塔靴的高度允许偏差不大于3mm；漏缆吊挂后的垂直度在20℃时应保持0.15～0.2m范围内；设备机架底部对地加固，安装应垂直，垂直偏差应小于1.0‰，同列机架面板应成直线，相邻机架缝隙应小于3mm；铁路综合接地阻值应不大于1欧姆，自建地网阻值应不大于4欧姆；设备、缆线应按要求挂标识牌、贴标签纸；缆线弯曲度应符合最小半径要求。7.3管理措施7.3.1施工前应对全员进行培训，重点培训有关的技术标准、设计要求；技术员、施工负责人等施工骨干应参加运营商的标准施工培训，掌握主要质量控制点，把好质量关。7.3.2施工前应认真做好图审与技术交底，并根据工程的实际情况制定详细的操作规程、工程质量保证措施。7.3.3选择一个有代表性的站点，组织各施工班组进行现场标准安装，统一全线工艺标准，确保质量。7.3.4建立质量保证体系，各工序专人负责，严把各道工序质量关，严禁不合格工序转入下道工序。7.3.5加强机具设备、仪器仪表管理，做到专人使用、保养与管理，确保机具设备、仪器仪表的状况良好，满足现场要求。7.3.6严格计量器具和检测仪器仪表的检测制度，加强日常检测保养工作，确保测试检测的准确性。3.7严格执行贯标程序要求，认真做好现场的各项记录，保证现场各工序的真实性、完整性与可追溯性。7.3.8加强材料设备的仓储及运输管理，采取必要的防震、防尘、防潮措施，以免损坏设备。8安全措施8.1基本规定1.1严格遵守《铁路工程基本作业施工安全技术规程》（TB10301—2009）、《铁路通信工程施工安全技术规程》（TB10306—2009）等安全相关规定。8.1.2工程开工前，应与相关单位签订安全施工协议，办理开工报告；营业线施工应严格执行“三不动、三不离”；在雷雨、冰雹、能见度低及六级以上大风等环境恶劣条件下严禁高处作业。8.2安全责任应坚持“管生产必须管安全”的原则，建立安全生产管理体系，设置安全生产管理机构，配备安全管理人员，制定安全生产规章制度，建立岗位安全责任制，执行安全技术交底制度，严格特种作业人员持证上岗制度。8.3安全管理严格岗前培训，未经培训或培训不合格者不得上岗；识别本工程施工主要危险源、危害因素：施工防护不当、工具材料侵限、用电用火、杆塔组立、天线安装、接地保护、野外防雷等；坚持班组负责人班前安全讲话、班中检查、班后小结，强化现场安全管理。8.4安全措施8.4.1桥隧施工应专人负责，统一指挥，配备良好通信设备，桥梁上作业应符合高处作业安全相关规定。8.4.2严格高空作业安全规程，严禁上下传递物品、抛掷工具与材料、杆塔下站人等，防止材料及工器具坠落伤人。8.4.3设备等外包装箱应在入场前拆除并妥善处置，施工时所用材料要堆放平稳，不得侵入铁路安全限界，防止刮擦铁路施工车辆而造成安全事故。8.4.4按规定佩戴好劳保用品，禁穿硬鞋、带钉和易滑的鞋，高空、悬崖和陡坡施工时，必须按规定使用安全带，安全带必须高挂低用，挂设点必须安全可靠。8.4.5在隧道壁或墙壁上打洞眼时应戴好防尘防眼罩、防护帽等防护用具，防止粉尘或碎块伤害眼睛，使用楼梯应有专人防护。8.4.6现场用火、用电应严格按规定使用，做好机电设备日常保养，防止火灾、触电事故发生。8.4.7严格按要求做好接地保护，设备通电前应再次确认接地、电源电压是否符合规定，并确认设备处于关机状态时方能合上电源。8.4.8接地电阻值应符合设计要求，设备金属外壳及缆线的屏蔽应严格按设计要求接地，接地线截面、色标等应符合规范规定，接地端连接导体应牢固可靠。8.4.9在安装设备插件板时，应严格按照操作维护手册的要求，将对应硬件退出服务，逐级切断电源，并戴上防静电手环才能拔插硬件。8.4.10夜间及隧道内施工应戴好照明用具，人工抬放漏缆时应保持在同一肩侧，不得交叉或走S弯路，以免施工人员摔伤。9环保节能措施9.0.1施工前应对全员进行《环境保护法》、《森林法》等相关法律法规教育，牢固树立环保意识，自觉遵守环保规定。9.0.2建筑垃圾、生活废品、施工废料、外包装箱盒等要集中堆放，完工时及时清出现场，并到指定地点集中处理，做到工完料清场洁。9.0.3在隧道内打夹具洞眼时要采用硬纸板或三合板等接尘措施，及时将粉尘回收集中，并将撒落在地面上的粉尘及时清扫，完工时带出隧道外集中处理，保持隧施工道现场干净清洁。9.0.4基坑及揽沟开挖后应及时恢复，弃土应集中到指定地点处理，不得随意丢弃，造成水土流失及环境污染。9.0.5禁止在施工现场焚烧油毡、橡胶、塑料、垃圾等废弃物品，防止产生有毒有害气体而污染环境。9.0.6在居民区地段施工时，应严格按规定施工，并做好防尘、防噪声处理措施，避免施工扰民。9.0.7做好施工现场复测，优化缆线径路，选好穿越轨道、桥隧、河流及有关建筑物等需要防护的处所和防护方式，节约工料机资源。10效益分析本工法是在温福高铁福建段公网移动无线信号覆盖工程基础上总结出来的，工法注重实施性的施工组织设计、施工顺序的合理安排、施工规范与标准站要求，施工流程与工序的控制，大大提高了设备安装的质量和效率，有效地降低了设备安装的故障率，减少了调试开通的工作量，实现了统一标准、规范施工、缩短工期、提高工效、节约成本的目标。福厦高铁公网无线信号覆盖工