如何编制合格的高速公路机电工程施工图设计文件

如何编制合格的高速公路机电工程

施工图设计文件

1、 开场白

笔者长期参与了高速公路机电工程初步设计文件、联合设计文件和施工图设计文件的评审工作。特别是近几年来，在主持一些工程的联合设计、施工图设计的评审工作中，发现了一些共性的问题，例如，高速公路机电工程施工图设计文件的的组成与内容、设计深度与广度、施工图设计与初步设计的异同之处，以及如何评审施工图设计文件、评审的重点是什么等等。提出这些问题的目的是，与从事这方面工作的同行门商榷，以便更好地总结经验，共同努力，提高我国高速公路机电工程的设计水平，确保工程的施工质量。当然，这些意见和看法只是想起到抛砖引玉的作用，仅供同行们参考，不对的地方请大家指正。

众所周知，施工图设计文件是工程施工的主要依据，是指导工程施工的根本大法，是确保工程施工质量的重要基础。但长期以来，由于种种主观上和客观上的原因，设计单位对施工图设计重视不够，拿来主义、粗制滥造、偷工减料、闭门造车、想当然的现象越来越严重和盛行，结果设计质量得不到保证，致使工程的施工质量低下，返工现象严重，工期延误，业主意见很大。

从可靠性理论知道，一个好的工程或产品首先是设计出来的。很难现象，依据一个低劣的设计能制造出或构建出一个好的工程或产品。对于高速公路的机电工程这样一个庞大的系统工程来讲，道理也是一样的，而且更应当重视设计工作。

根据笔者的亲身体验，当前，在高速公路机电工程的施工图设计（不包括施工图预算，下同）中，主要存在以下的一些问题：

① 业主（建设）单位不能及时提供进行施工图设计所必要的基础资料，例如主线构造物土建 数据、场区平面图、机房建筑图、管道埋设图、供配电线路图以及接地装置施工图等。 ② 设计所引用的技术标准和规范不完整或根本不提。

③ 施工图设计单位缺乏必要的施工现场的勘察工作和能指导施工的有用数据。 ④ 有的施工图设计图纸仅仅是一个示意图或原理框图，根本不能指导施工。

⑤ 有的施工图图纸上缺乏最基本的数据，如设备安装位置、安装尺寸、设备接线图及连线表 （特别是线缆型号和所用长度）、主要的施工流程和施工工艺等。

⑥ 设计中，对所用产品（包括设备和材料）的功能、性能、使用方法和结构、工艺不熟悉，

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或手头没有相应的用户资料。

⑦ 图表中的图示、图例不规范，五花八门。 ⑧ 其它问题。

出现上述这些问题，究其原因主要有：

? 设计人员缺乏经验，不知道施工图设计文件的编制要求和编制方法，尤其是搞不清楚施 工图设计文件与初步设计文件之间的主要区别；

? 设计的基本条件不具备，业主单位不能及时提供有关的数据和资料； ? 由于某种原因驱动，急功近利，追求速度；

? 国家或行业还缺乏必要的技术标准、技术规范和施工验收规范等。

2、 施工图设计文件的主要编制依据

通常，要编制出一套符合要求的施工图设计文件，首先必须规定有明确编制依据。一般来说， 我国高速公路机电工程的施工图设计文件的主要编制依据有：

① 交通部：公路工程基本建设项目设计文件编制办法（交公路发[1995]1036号）；

② 交通部：公路工程基本建设项目设计文件编制办法（部分修订）“高速公路交通工程及沿 线设施“部分（公设技字[1998]097号）；

③ 工程项目招标文件、工程合同及设计变更、工程量变更文件； ④ 国家、行业、地方颁布的有关产品、施工及验收的技术标准、规范； ⑤ 各地高速公路机电系统联网技术要求； ⑥ 设备、材料供应商提供的产品技术文件；

⑦ 业主单位提供的有关土建、房建、供电的技术文件和资料； ⑧ 其它文件和资料。

3、 施工图设计与初步设计文件的主要区别

一个工程项目的设计工作一般包括两个阶段，即初步设计阶段和施工图设计阶段。根据以 往的做法（以后可能会改革），我国高速公路机电工程的施工图设计一般是放在中标后的联合设计阶段完成的，也就是说，机电工程的招标文件中的技术规范部分主要是根据初步设计文件编制的。应当强调的是，这两个设计阶段的设计要求和设计内容是完全不同的，因此具体做法也是不同的。由于有些设计人员对上述两种设计工作的具体要求和侧重点不太了解，因此，在具体的设计工作中往往有些混淆，致使施工图设计质量达不到预期的广度和深度。具体的表现是施工图设计中大量地应用了初步设计中的图表，特别是系统示意图、原理框图等带有不确定因

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素的内容。当然，这种设计图纸是完全不能指导具体施工的。

根据笔者的调查和经验，这两种设计所要的解决的问题和设计侧重点是不同的： 1）初步设计阶段要解决的问题是： ? 拟订管理体制和管理机构 ? 明确系统功能 ? 提出系统性能 ? 比选确定方案 ? 确定系统组成 ? 明确设备要求 ? 提出工程量清单 ? 编制工程概算

2）施工图设计阶段要解决的问题（或所谓的“七定”）是：

? 定管理体制和管理机构 ? 定系统的功能和技术性能

? 定工程量清单（强调“量”的准确性） ? 定设备、主材的规格、型号、指标和供货厂商 ? 定设备安装位置、尺寸、线缆路由和连接长度 ? 定施工流程、施工方法和施工工艺

? 定施工图预算（如果是中标后作施工图设计，则可不作施工图预算）

概况地说，初步设计主要解决方案性问题，设计图表只是示意性的或参考性的，设备技术 指标也是初步的，工程量也只是估计性的，不一定非常准确，因此只要求提出工程概算。而施工图设计是要解决实际施工问题，设计图表必须是准确的，且能指导施工；设备指标要求也是确定的，工程量清单不能有重复或遗漏。

4、 编制施工图设计文件的方法和步骤

通常，编制高速公路机电工程的施工图设计文件大致分为以下几个步骤： 1）准备阶段

准备阶段的主要工作内容包括：

① 进一步熟悉并消化招标文件、投标文件、工程合同、联合设计文件等；

② 收集并熟悉国家、行业、地方的有关技术标准、规范、标准图集等，其中包括了各地制定的高速公路机电系统联网技术要求（如果有的话）；

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③ 收集并熟悉该路段相关的土建、房建、供电、接地工程的技术资料和图纸；

④ 收集并熟悉工程所用的电子设备产品、主要材料的规格、型号、技术性能指标以及机产品架结构、各种插件、板件的安装位置、连线图表和调试方法等。 2）勘察（或调查）阶段

在编制施工图设计文件前，为了避免纸上谈兵、脱离实际的弊病，同时也为了简化竣工 文件的编制工作量，现场的勘察工作是完全有必要的。现场勘察的内容包括： ① 主线的路基、路面特性、构造物结构、管道路由、人孔和手控的型式和位置； ② 机房和场区、收费广场的平面结构、面积、供配电和照明条件； ③ 接地装置所在地的土壤特性； ④ 安装施工现场的气象条件； ⑤ 其他与设计有关的资料和数据。 3）编制阶段

在完成上述两个阶段工作的基础上，根据已经收集到的资料和数据，可以着手编写施工 图设计文件。为使编写工作有条不紊，建议在编写前，拟制一个编写工作计划和编制大纲， 并做工好分工。具体的设计内容见下一节。 4）审查阶段

这里所指的“审查”是指编制单位的内部审查，或称“自审”。由于高速公路机电工程是 一个技术复杂、跨不同专业的系统工程，因此，为保证编制质量，在设计文件正式出版前的内部审查是必不可少的。笔者在审查施工图设计文件中，经常发现许多本不该发生的差错，如果重视审查，这些差错是完全可以避免的。特别是一些所谓的“低级错误”，留给人的印象是：该编制单位的领导不重视、粗制滥造、照搬照抄，结论是：编制水平低，文件质量差！ 像这样的设计文件，通过评审的可能性小，其结果是推倒重来。因此，设计单位的领导，特别是技术负责人，必须重视设计文件的审查工作，绝不要把它看作是一种负担，草草的签字就交差，这绝对是一种对企业、对自己、对从事设计工作的员工不负责任的表现。

5、 高速公路机电工程施工图设计文件的组成

根据交通部颁布的“公路工程基本建设项目设计文件编制办法”（部分修订）中“高速公路交通工程及沿线设施”部分[公设技字[1998]097号文的规定，并结合高速公路电工程施工的实际情况，高速公路机电工程的施工图设计文件通常应当包括两部分内容，即设计说明部分和设计图表部分（这里不考虑设计预算部分的内容）。经过这几年的实践和总结，笔者认为，这两部分至少（但不局限于此）应当包括以下内容：

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5．1设计说明部分

设计说明部分至少应当包括： 1）设计编制依据

2）设计所引用的施工、验收技术标准和/或规范

3）工程概况（包括线路概况、系统功能、系统组成及主要工程数量等） 4）设计变更及理由 5）系统内外界面说明 6）施工组织设计

7）施工流程、施工方法及主要的施工工艺（包括设备安装、线缆施工、防雷接地等）

5．2设计图表部分

通常，设计图表可以分为总系统图和各子系统图两大部分。 1）总系统图

总系统图一般包括以下图表：

（1）线路地理位置图

（2）交通工程及沿线设施平面布设总图 （3）系统管理体制及管理机构设置图 2）监控系统设计图表 监控系统一般包括以下图表：

（1）监控设施汇总表

（2）监控设备及主要材料数量汇总表 （3）监控系统外场设备布设图或设置一览表 （4）管理体制构成图 （5）监控系统构成图

（6）监控系统软件流程图及功能模块详细框图 （7）监控系统操作流程图 （8）监控中心

? 中心计算机网络构成图 ? 中心软件功能框图 ? 中心机房设备平面布设图

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? 中心控制台布置图 ? 中心CCTV系统构成图 ? 大屏幕投影系统构成图

? 中心大型监视墙（投影屏、电视墙、地图板）布置图 ? 中心设备间连接图和接线表 ? 中心线缆敷设图（含线槽图）

? 中心视频设备（包括视频传输设备、视频控制矩阵、硬盘录象机、视频分配器 等）接线图。

? 中心调制解调器接线图 ? 中心供配电系统构成图

? 中心配电室设备布置图、连接图及接线表 ? 中心接地装置图、设备接地线连接图 ? 中心各种配线架的电缆运用、排列、配线图

说明一点，如果设有监控分中心时，其设计图表可参考监控中心部分。 （9）环形线圈车辆检测器 ? 机箱结构图

? 检测线圈布设及施工图 ? 设备接线表

? 设备基础及接地装置施工图 ? 与传输线路连接图

（10）视频检测器

参照“主线摄象机”

（11）气象检测器

? 各种组成设备的安装图 ? 机箱结构图 ? 设备接线图

? 设备基础及接地装置施工图 ? 与传输线路连接图 （12）门架式可变情报板 ? 结构设计与安装图 ? 基础设计图与配筋表

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? 接地装置施工图 ? 设备接线图 ? 与传输线路连接图 （13）可变信息标志 ? 结构设计与安装图 ? 基础设计图与配筋表 ? 接地装置施工图 ? 设备接线图 ? 与传输线路连接图 （14）小型可变信息标志 ? 结构设计与安装图 ? 基础设计图与配筋表 ? 接地装置施工图 ? 设备接线图 ? 与传输线路连接图 （15）主线遥控摄象机 ? 结构设计与安装图 ? 基础设计图与配筋表 ? 接地装置施工图 ? 设备接线图 ? 与传输线路连接图 （16）服务区摄象机 参照“主线摄象机“部分 （17）外场设备线缆路由图

（18）外场设备供电路由图及与电力电缆接线表 （19）路侧配电箱基础图 （20）线缆过构造物时的保护措施 （21）各种型式人孔和手孔标准图 （22）人孔和手孔附件标准图 （23）工程量清单

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3）通信系统设计图表 通信系统一般包括以下图表：

（1）通信设施汇总表

（2）通信设备及主要材料数量汇总表 （3）通信站布设及网络结构图 （4）通信系统传输网络构成图 （5）通信系统时钟传递图

（6）光传输系统通道分配图或通路组织图 （7）交换网络构成图 （8）程控交换机中继方式图 （9）指令电话系统构成图 （10）紧急电话系统构成图

（11）电话号码分配表 （12）光缆纤芯分配表

（13）监控系统数据传输网络构成图 （14）收费系统数据传输网络构成图 （15）监控、收费视频图象传输网络构成图 （16）话音、低速数据传输网络构成图 （17）办公自动化系统数据传输网络构成图 （18）会议电视系统传输网络构成图 （19）光、电缆线路分配图 （20）通信中心 ? 系统连接图

? 光传输设备连接图、接线表 ? 交换设备连接图、接线表 ? 中心机房平面布置图 ? 综合机柜布置图

? ADM机柜布置图、板位布置图

? OLT机柜布置图、板位布置图、设备连接图 ? 程控交换机机柜布置图 ? 通信电源系统图、机房布置图

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? 蓄电池组图

? MDF、ODF、DDF、VDF等配线柜（架）布置图、接线图 ? 接地系统连接图

（21）通信站（有人站、无人站） ? 系统连接图 ? 设备接线表 ? 机房设备平面布置图 ? 机柜布置图 ? ADM板位布置图 ? ONU板位布置图 ? ONU设备连线图 ? 综合配线柜布置图

? MDF、ODF、DDF配线架接线图

? MDF分配接线表（至通信中心及其他各站） ? 桥架路由图 （22）紧急电话系统 ? 系统连接图 ? 路侧分机外形结构图

? 基础平台施工图、设备接地图 ? 话路主机板接线图 （23）会议电视系统 ? 网络构成图 ? 设备连线图、接线表 ? 终端设备连线图、接线表 ? MCU板位图 ? 主会场设备布局图 ? 分会场设备布局图 （24）主干管道工程 ? 管道路由图 ? 管道群组断面图 ? 管道铺设标准断面图

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? 人孔布置标准断面图、人孔构造图、标准附件图 ? 管道通过构造物保护措施图 ? 路边设备分支管道铺设断面图 （25）其他管道工程

? 场区管道路由图 ? 互通管道路由图 （26）光缆、电缆工程

? 光、电缆工程主要设备材料表 ? 主干光缆敷设分配图 ? 主干光缆配盘表、配盘图 ? 分支光缆敷设分配图 ? 分支光缆配盘表、配盘图

? 通信电缆敷设分配图、配盘表、配盘图 ? 各站光缆（ODF）融接图 ? 主干光缆占用管孔图 ? 通信电缆占用管孔图 ? 光缆截面和纤芯色谱图

? 光、电缆接续、分支施工工艺图 ? 光、电缆接头盒安装图 ? 光、电缆预留保护措施图 ? 光、电缆盘留保护措施图 ? 光、电缆标牌图 ? 光缆对接头图 （27）工程量清单

4）收费系统设计图表 收费系统设计图表一般包括以下内容：

（1）收费设施汇总表

（2）收费设备及主要材料数量汇总表（包括收费中心、收费站、收费车道） （3）收费系统管理体制构成图 （4）收费站点布设图 （5）收费系统构成总框图

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（6）IP地址表

（7）收费系统软件功能及流程框图 （8）收费中心

? 中心计算机网络构成图 ? 中心网络连接图及接线表 ? 收费数据传输层次图

? CCTV系统组成图、设备连接图及接线表 ? 中心电视墙布置图 ? 中心机房设备平面布置图 ? 综合机柜设备布置图

? 综合控制台构造图及设备布置图 ? 机房内线槽路由及线缆敷设图 ? 中心供配电系统图、配电箱结构安装图 ? UPS电源接线图 ? 系统接地图 ? 通行卡管理软件模块

? 非接触式IC卡通行券管理流程图

说明一点，如果设有收费分中心时，其设计图表可参考监控中心部分。

（9）收费站

? 主要设备、材料表 ? 收费站收费系统组成框图

? 收费站系统计算机网络构成图、接线表 ? 收费站机房设备平面布设图、桥架平面布设设图 ? CCTV系统网络构成图、接线表 ? 视频控制矩阵接线图 ? 视频分配器接线图 ? 视频录象机接线图 ? 电视墙设备布置图及接线表

? 内部对讲、安全报警、监听系统构成图、接线表 ? 收费站机房供配电系统图 ? 配电箱结构安装图、接线表

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? UPS电源接线图 ? 接地系统连接图 （10）收费广场

? 正、反向雨棚灯安装图、线缆路由图及接线表

? 广场摄象机安装结构图（包括立柱、避雷装置等）、线缆路由图及接线表 ? 广场摄象机控制机箱安装图、接线图 ? 各种管道路由图 ? 各种缆线敷设图 （11）收费车道

? 入口车道（岛）设备布设图、连接图及接线表 ? 入口收费亭内设备布设图、连接图及接线表 ? 入口车道管道路由图 ? 入口车道布线图

? 入口车道控制机端子排图、接线图 ? 入口收费车道流程图

? 出口车道（岛）设备布设图、连接图及接线表 ? 出口收费亭内设备布设图、连接图及接线表 ? 出口车道管道路由图 ? 出口车道布线图

? 出口车道控制机端子排图、接线图 ? 出口收费车道流程图

? 双向车道（岛）设备布设图、连接图及接线表 ? 双向收费亭内设备布设图、连接图及接线表 ? 双向车道管道路由图 ? 双向车道布线图

? 车辆检测器线圈（存在线圈计数线圈）施工图及接线表 ? 自动栏杆、手动栏杆安装图及接线表

? 车道通行灯、费额显示器、雾灯、报警装置安装图及接线表 ? 收费亭内配电箱安装图及接线表 ? 收费员终端设备连接图及接线表 ? 收费专用键盘图

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? 交换机光缆连接图 ? 接地系统接线图

? ETC收费入口车道系统构成图、操作流程图等 ? ETC收费出口车道系统构成图、操作流程图等 （12）设备基础

? 广场摄象机基础及配筋图、表 ? 车道摄象机基础施工图

? 自动栏杆、手动栏杆基础施工图 ? 雾灯基础施工图 ? 费额显示器基础施工图 （13）工程量清单 5．3 特别提醒 1）一一对应关系

施工图设计文件中，图表中的设备和所用材料必须与工程量清单吻合，即图纸与实物一一对应。凡是工程量清单中列出的设备，在系统构成图或框图中都应有所反映。

2）工程量清单中必须准确地列出设备、材料的规格、型号、主要技术指标、生产厂商和实际数量。

3）系统设备连接图中，设备间的连线必须注明线缆的编号、规格、型号。

4）系统设备接线表中，必须注明线缆连接的起终点设备名称、连接端子、线缆规格、型号以及所用长度。

5）机房设备的安装图中，必须注明设备的安装位置与尺寸，如与机房四周的距离、与相邻设备之间的距离等。

6）设备基础的施工图上，必须注名外形尺寸、所用水泥标号、钢筋配筋图和配筋表；有预埋件的，必须列出预埋件的规格和数量。

7）关键性的施工项目，必须在图纸上详细地写明施工方法、流程和所采用的工艺。例如车辆检测器的线圈施工。

8）非标准设备的机械加工制作图，如龙门架、支架、控制台、电视墙等，必须按照制图规 则注明加工尺寸，并列出所用材料品种和数量。特别要强调一点的是，标注的尺寸既不能遗漏，也不要封闭，因为，加注封闭尺寸的部件是很难保证其加工精确度的。

9）光缆与电缆的敷设图中，必须标注出管道或线槽的路由、接续与分支的操作要求和施工工艺、接头盒的规格型号以及防雷接地措施等。

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10）全部设计图纸中，必须采用统一的缩写字与图示、图例。

11）所有设计图纸必须有图名与图号，且不能有重复（即唯一性）；同时，必须有有关设计人员的签署，包括设计、复核和审核。

12）凡是图中注有尺寸的，须标注尺寸单位。

6、 施工图设计文件的评审

施工图设计文件必须经过评审，并经批准后才能据此组织工程施工。评审主要考察其“六性”，即符合性、完整性、规范性、准确性、确定性和指导性。

所谓“符合性”是指设计文件是否符合招标文件、工程合同、联合设计以及部颁有关文件的要求。

所谓“完整性”是指设计文件的内容是否完整、全面和翔实。

所谓“规范性”是指设计文件所引用的技术标准和规范是否准确，文字描述和图表制作是否符合国家有关标准化的要求。

所谓“准确性”是指工程量清单中的工程数量是否准确，有否遗漏和重复。

所谓“确定性”是指安装施工诸要素（如安装位置、连接关系、接线型号和长度、施工工艺等）是否明确等。

所谓“指导性”是指设计文件能否具体指导工程施工。 评审的结论应当着重于设计文件能否最终指导工程施工。

另外，对于在联合设计中作出的设计变更或其它变更，必须根据其变更理由，作出可否采纳的结论。

同时，设计文件的深度应当达到这样的要求，即对于已获得上岗证的任意一个专业安装工人来讲，都能看懂每一份设计图纸，并能按图纸准确地、独立地完成施工任务。

7、 结束语

重视与提高高速公路机电工程施工图设计文件的编制质量，是关系到高质量地构建高速公路机电系统的最关键性的环节，这是所有工程项目参与方，即业主单位、设计单位、监理单位和施工单位必须十分重视的问题，也是大家义不容辞的责任与义务。同时，应邀参加设计文件评审的专家与学者也必须高度负责地把好最后这一关，共同努力，使我国高速公路机电工程的设计水平和施工水平达到一个新的高度！

沈

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恂 达

二○○五年六月

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/e5gf.html