武廣鐵路客運專線站后預(yù)留接口施工質(zhì)量通病及防治方法

王小明,李冬立

(中鐵一局集團有限公司,西安 710054)

1 概況

接口技術(shù)是系統(tǒng)集成技術(shù)的重要內(nèi)容之一,站后預(yù)留接口質(zhì)量直接影響客運專線的整體性,對建成后運營至關(guān)重要,對于以土建施工為主的單位來說是一個新的課題,站后預(yù)留接口施工與站前土建同步施作,要做到預(yù)留正確,無遺漏,滿足站后“四電”專業(yè)功能使用條件。

站后預(yù)留接口施工主要內(nèi)容如下。

1.1 隧道專業(yè)

接觸網(wǎng)基礎(chǔ)預(yù)埋槽道安裝、防閃絡(luò)鋼筋設(shè)置、洞口段及綜合洞室附近的過軌管埋設(shè)、初支內(nèi)綜合接地設(shè)置、電纜溝槽上的綜合接地鋼筋及端子設(shè)置等。

1.2 橋梁專業(yè)

墩臺(含樁基礎(chǔ)、樁基承臺、明挖擴大基礎(chǔ))綜合接地鋼筋及端子設(shè)置、墩身及梁部電纜爬架上橋槽道、梁部接觸網(wǎng)基礎(chǔ)施工、梁部綜合接地鋼筋及端子設(shè)置、梁部鋸齒形槽口設(shè)置等。

1.3 路基專業(yè)

接觸網(wǎng)基礎(chǔ)施工、過軌管(電力、通信、信號、接觸網(wǎng)、牽引供電等)埋設(shè)、貫通地線及分支電纜敷設(shè)等。

1.4 無砟軌道

綜合接地鋼筋、接地端子、結(jié)構(gòu)鋼筋絕緣設(shè)置、鋼纜連結(jié)等。

2 站后預(yù)留接口施工質(zhì)量通病及防治方法

由于站后預(yù)留接口施工是保證客運專線運行可靠的關(guān)鍵工程之一,復(fù)雜精細(xì),施作完成后難以整改,質(zhì)量控制重點在事前。站后預(yù)留接口施工由于陌生或思想忽視易形成質(zhì)量問題,是站后預(yù)留接口施工中質(zhì)量控制的要點。

2.1 隧道接觸網(wǎng)基礎(chǔ)預(yù)埋槽道

2.1.1 質(zhì)量通病

安裝誤差大,超過設(shè)計圖紙要求,主要是平行誤差(±5 mm/m)和間距誤差(±1 cm),另外由于固定不良導(dǎo)致槽道扭曲變形。

槽道被水泥漿覆蓋或嵌入二襯表面過深,設(shè)計要求嵌入混凝土≤5 mm。

槽道安裝型號錯誤。(1)槽道間距錯誤,現(xiàn)場把附加導(dǎo)線下錨槽道、附加導(dǎo)線懸掛吊柱槽道間距相混淆,比如附加導(dǎo)線下錨槽道設(shè)計為60 cm,現(xiàn)場按40 cm安裝；(2)位置錯誤,應(yīng)該偏左側(cè),實際安裝在右側(cè)；(3)將槽道與模板臺車的相對位置弄錯,應(yīng)該是在大里程,現(xiàn)場埋設(shè)在小里程。

槽道漏設(shè),在設(shè)計位置現(xiàn)場未安裝槽道。

2.1.2 防治方法

隧道中一組槽道為2根同長度槽道組合,控制好2根槽道的相對位置是質(zhì)量控制的關(guān)鍵,采取以下措施：第一,事先用6根鋼筋將2根槽道按照設(shè)計型號的間距焊接固定,如圖1所示；第二,澆筑二襯前,采用在模板臺車上開孔、螺栓定位的方法固定槽道。

為了方便定位螺栓拆卸,模板臺車面板上開條形孔,1根槽道至少有3個點用T形螺栓固定,T形螺栓在隧道拱墻襯砌灌注完后1～2 h取出。為了保證精度,T形螺栓嚴(yán)禁自行加工,須采用廠家提供的定型產(chǎn)品。嚴(yán)禁將槽道桿錨與鋼筋或臺車點焊定位,拱墻襯砌脫模后須對安裝精度進行檢查(否則,第一,不掌握情況,第二,所填資料沒有數(shù)據(jù)來源),把安裝精度的自檢納入工序化管理。

圖1 槽道采用鋼筋焊接固定

二襯混凝土澆筑前由質(zhì)檢工程師專門針對槽道型號、位置進行確認(rèn)。

2.2 橋梁接觸網(wǎng)基礎(chǔ)

2.2.1 質(zhì)量通病

接觸網(wǎng)基礎(chǔ)預(yù)埋鋼板自行加工制作,未采用多元金屬共滲技術(shù),不具備防銹防腐能力。

底腳螺栓處鋼筋網(wǎng)片按照設(shè)計要求布設(shè),未考慮電纜方孔(12 cm×15 cm)預(yù)設(shè)要求。

接觸網(wǎng)基礎(chǔ)保護不力,接觸網(wǎng)基礎(chǔ)在澆筑之前隨意堆放材料,部分底腳螺栓變形嚴(yán)重。

澆筑梁體翼緣板之前,底部預(yù)埋鋼板與底腳螺栓未焊接,澆筑混凝土?xí)r底腳螺栓移位,導(dǎo)致安裝精度超限。

澆筑接觸網(wǎng)基礎(chǔ)混凝土前,未對有問題的底腳螺栓進行對位調(diào)整,導(dǎo)致最終精度超限。

安裝精度滿足以下要求：接觸網(wǎng)基礎(chǔ)距離線路中心距離為5 650 mm,允許誤差0～+10 mm；接觸網(wǎng)基礎(chǔ)螺栓順線路方向中心線與線路中心線平行,兩個方向(即平面扭角)的允許誤差≤2°；底腳螺栓呈豎直狀態(tài),安裝精度≤±1 mm,2個螺栓對角線誤差≤±2 mm；底腳螺栓外露絲扣長度設(shè)計為170 mm/220 mm,允許誤差為±5 mm。

2.2.2 防治方法

嚴(yán)把材料關(guān),接觸網(wǎng)基礎(chǔ)預(yù)埋鋼板采用正式廠家統(tǒng)一進貨。

底腳螺栓處鋼筋網(wǎng)片要適當(dāng)調(diào)整,考慮電纜方孔(12 cm×15 cm)預(yù)設(shè)要求。

精確控制安裝接觸網(wǎng)基礎(chǔ)的幾何位置,并采用加強措施：首先將底部預(yù)埋鋼板與底腳螺栓倒置后采用自制輔助定位架(圖2)固定在一起并焊接牢固,焊接后及時檢查底腳螺栓間距是否滿足要求。輔助定位鋼板兩層,螺栓孔直徑39.5 mm,鋼板螺孔栓間距偏差不大于0.2 mm。底腳螺栓焊接時注意對稱焊接。

圖2 輔助定位架

澆筑混凝土(翼緣板或接觸網(wǎng)基礎(chǔ))前,質(zhì)檢工程師對接觸網(wǎng)基礎(chǔ)高程、位置以及螺栓外露長度進行確認(rèn),澆筑混凝土?xí)r,底腳螺栓上面套定位鋼板二次固定,定位鋼板螺栓孔直徑按39.5 mm控制。

2.3 接地端子類

2.3.1 質(zhì)量通病

橋墩接地端子未全部埋設(shè)在大里程方向,部分埋置在小里程方向。

橋面接地端子有丟失現(xiàn)象,主要是前期使用接地套筒,接地套筒前端為銅套筒,中間部分為銅線,銅線易被割斷。

橋面接地端子高程任意控制,要求高出第一次澆筑面7.5 cm,實際埋設(shè)位置偏低。

接地端子嵌入混凝土,完全被混凝土覆蓋,包括梁底、墩底、隧道電纜槽側(cè)壁、道床板等。

接地端子未保護,導(dǎo)致混凝土進入絲扣。

橋墩墩底接地端子埋置過深,不滿足埋設(shè)在回填地面以下30 cm位置處的要求。

道床板側(cè)面接地端子位置偏差大,導(dǎo)致后序連接鋼纜加長,尤其是橋梁地段板與板之間的表現(xiàn)突出。

2.3.2 防治方法

橋墩墩頂與梁底部接地端子采用鋼纜連接,如果橋墩接地端子埋置在小里程,最終會造成鋼電纜加長,購置鋼纜時考慮加長。

橋面接地端子可以采取在端子周圍抹砂漿以防丟失；如果已經(jīng)丟失,須鑿除混凝土露出綜合接地鋼筋,并滿足綜合接地鋼筋焊接長度要求,然后補裝接地端子。

采取在模板上開孔固定的方法，可以有效防止接地端子嵌入混凝土過深的問題。

如果下道工序作業(yè)污染接地端子時,接地端子須用膠帶纏裹予以保護,防止混凝土進入絲扣。

如果埋置墩底過深,可以采用鍍鋅扁鐵(截面至少為50 mm×4 mm)或鑿槽補設(shè)的方法引至正確位置,為了確保有效連接,要對扁鐵進行接地電阻測試,如圖3所示。

圖3 采用鍍鋅扁鐵引至正確位置(單位：cm)

針對道床板側(cè)面接地端子位置偏差大的現(xiàn)象,施工人員要考慮到接地端子連接的后序工序,保證連接鋼纜長度合適,主要為道床板側(cè)面接地端子與橋梁防撞墻之間、隧道電纜槽側(cè)壁、路基接觸網(wǎng)基礎(chǔ)內(nèi)側(cè)、橋梁地段板與板間的端子。

2.4 綜合接地鋼筋及電阻測試類

綜合接地鋼筋可靠焊接直接關(guān)系到整個接地系統(tǒng)的貫通性,是質(zhì)量控制關(guān)鍵的一環(huán)。根據(jù)設(shè)計文件,橋梁墩臺接地電阻要求≤10 Ω,隧道接地電阻≤10 Ω(一般地段)或≤20 Ω(困難地段)。

2.4.1 質(zhì)量通病

綜合接地鋼筋采用閃光對焊,尤其在預(yù)制梁或現(xiàn)澆梁頂板鋼筋中表現(xiàn)突出。

綜合接地鋼筋采用搭接焊,焊縫長度滿足雙面焊4d/5d(單面焊8d/10d)的要求。搭接焊未能成縫,點焊現(xiàn)象嚴(yán)重,尤其是用于隧道內(nèi)接地設(shè)置引出至水溝電纜槽底的鋼筋與鋼架點焊。

隧道內(nèi)防閃絡(luò)接地設(shè)置槽道與結(jié)構(gòu)鋼筋不焊接,未與綜合接地系統(tǒng)連接。

2.4.2 防治方法

綜合接地鋼筋焊接不能依據(jù)《鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗收補充標(biāo)準(zhǔn)》的要求,應(yīng)參照《客運專線綜合接地技術(shù)實施辦法(暫行)》(鐵集成[2006]220號)的有關(guān)要求,結(jié)合武廣鐵路客運專線的設(shè)計要求,采用搭接焊工藝,且焊縫長度滿足雙面焊100 mm,單面焊200 mm。如果采用閃光對焊,須在焊點處加補鋼筋焊接,當(dāng)鋼筋十字交叉時,采用“L”形鋼筋焊接。

鋼筋焊接完成后,對電氣回路采用雙臂直流電橋進行測試,如果電阻值不符合要求,則要檢查鋼筋的焊接質(zhì)量,有無漏焊、是否存在點焊。根據(jù)中鐵一局武廣鐵路客運專線的實踐經(jīng)驗,現(xiàn)澆梁或預(yù)制梁接地鋼筋之間電阻在0.001 5～0.004 9 Ω。對于涉及到接地電阻的部位,采用接地電阻測試儀進行測試,如果接地電阻未達(dá)標(biāo),施工人員要對焊接質(zhì)量進行檢查。根據(jù)實踐經(jīng)驗,橋梁墩臺接地電阻在0.4～4.0 Ω,隧道接地電阻1.2～7.9 Ω。

2.5 無砟軌道

管段內(nèi)無砟軌道設(shè)計為雙塊式無砟軌道,按照設(shè)計文件,道床板非接地鋼筋之間絕緣性能≥2 MΩ。

2.5.1 質(zhì)量通病

非接地鋼筋之間絕緣卡漏設(shè)、破損,尤其在接地鋼筋焊接處容易損壞；接地鋼筋焊接時,焊渣燒損橋梁土工布；絕緣性能測試未達(dá)標(biāo)就進入下道工序。

2.5.2 防治方法

除一個接地單元內(nèi)接地鋼筋采用搭接焊貫通外,其余任意2個鋼筋接頭均采用絕緣卡連接,保證絕緣良好。鋼筋綁扎焊接完成后,首先檢查絕緣卡有無漏設(shè),絕緣卡有無破損,再采用兆歐表測試絕緣性能。

絕緣性能測試儀器采用兆歐表(起碼500 V/500 MΩ以上),要確保結(jié)構(gòu)鋼筋、塊枕的鋼桁架、接地鋼筋任意兩者之間以及任意2根結(jié)構(gòu)鋼筋之間電阻值大于2 MΩ,尤其是3根縱向接地鋼筋與塊枕的鋼桁架之間要認(rèn)真測試,滿足指標(biāo)后方能進入下道工序。水、作業(yè)工具、人等因素均對絕緣指標(biāo)造成一定影響,所以絕緣性測試在不良因素消除后才能得到準(zhǔn)確值。

表1數(shù)據(jù)為管段內(nèi)某段道床板電阻實際測試情況。

表1 道床板電阻實測一覽

2.6 過軌管類

2.6.1 質(zhì)量通病

設(shè)在隧道綜合洞室附近的過軌管未按設(shè)計要求設(shè)置,未在水平及垂直2個面內(nèi)設(shè)彎曲半徑。

路基過軌管漏設(shè),尤其是電力、牽引供電等在路基基底位置的過軌管。

過軌管中未穿鐵絲。

過軌管材質(zhì)與設(shè)計不符,尤其是接觸網(wǎng)過軌設(shè)計為PVC管,現(xiàn)場可能設(shè)置成鋼管。

過軌管埋設(shè)后被壓扁,管口堵塞。

2.6.2 防治方法

隧道內(nèi)PVC過軌管在水平和垂直方向的彎曲,采用在工廠異型加工的方法來解決,只有進行了彎曲才能保證后序電纜順利穿管。

針對過軌管漏設(shè)、材質(zhì)與設(shè)計不符、過軌管被壓扁的問題,一方面,事前認(rèn)真檢查確認(rèn)、加強保護；另一方面,事后必須進行補設(shè)。事后補設(shè)難度大,尤其是設(shè)在路基基底的過軌,如果路基已填筑至基床(假如路堤高4～5 m),開挖過深將會導(dǎo)致路基的不均勻,采取在基床頂面以下1 m位置采用開挖后重新設(shè)置過軌管的方法整改,同時增加相應(yīng)加強措施：在原設(shè)計里程,順線路方向6 m范圍挖成臺階狀,埋管后填筑成型路基；填料摻加5%水泥。

2.7 其他

2.7.1電纜爬架上橋預(yù)埋槽道

上橋預(yù)埋槽道包括墩身及梁體兩個部位,類似于隧道內(nèi)接觸網(wǎng)基礎(chǔ)預(yù)埋槽道,質(zhì)量通病在于幾何位置是否滿足要求,主要是平行安裝誤差按照±3 mm控制(50 cm內(nèi)最多3 mm)能否達(dá)到要求。防治方法在于槽道采用在模板上開孔定位的方法固定,嚴(yán)禁在模板上點焊,槽道可采用T形螺栓固定,也可以采用在槽道背面焊上螺帽,然后從模板外擰緊螺栓的方法固定,澆筑混凝土后從模板上取下螺栓。

2.7.2 隧道內(nèi)防閃絡(luò)接地設(shè)置

二襯施作前,用于隧道內(nèi)防閃絡(luò)接地設(shè)置的環(huán)向鋼筋未引出至水溝電纜槽底,鋼筋漏設(shè)。如果二襯已經(jīng)施作完成,須鑿除邊墻底部的混凝土找到環(huán)向鋼筋引出。

2.7.3隧道內(nèi)接地設(shè)置

初支內(nèi)用于作為接地極的鋼架不引出至水溝電纜槽底,鋼筋漏設(shè)。如果二初尚未施作,須鑿除鋼架表面混凝土,采用鋼筋搭接焊引出。如果二襯已經(jīng)施作完成,采取以下補救方法：在電纜槽底鉆孔,打入直徑42 mm的鍍鋅鋼管(長5 m)作為接地極。

3 結(jié)語

(1)把站后預(yù)留接口與土建施工結(jié)合在一起是一個新生事物,與傳統(tǒng)普速鐵路有質(zhì)的差別,站后預(yù)留接口施工與土建施工同等重要,是關(guān)系到客運專線建設(shè)成敗的大事,參建者要克服“重土建施工而忽略站后預(yù)留接口施工”的思想。

(2)關(guān)于站后預(yù)留接口施工圖紙多,文件多,尤其是設(shè)計意圖可能反復(fù)修改,所以要對圖紙及文件(主要是業(yè)主單位的會議紀(jì)要)不斷查看,吃準(zhǔn)相關(guān)要求,頭腦中建立相關(guān)概念。

(3)站后預(yù)留接口施工標(biāo)準(zhǔn)高,如橋梁接觸網(wǎng)基礎(chǔ)底腳螺栓安裝精度≤±1 mm等,采取一些固定措施可以達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)的要求。

(4)站后預(yù)留接口施工要嚴(yán)格過程控制,注重細(xì)節(jié)管理,在加固固定措施上多做文章,以要求的數(shù)據(jù)為依據(jù)精心施工。

[1] TZ210—2005,鐵路混凝土工程施工技術(shù)指南[S]．

[2] TB10424—2003,鐵路混凝土與砌體工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)[S]．

[3] TB12420—2003,鐵路電力工程質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)[S]．

[4] TB10009—2005,鐵路電力牽引供電設(shè)計規(guī)范[S]．

[5] 鐵建設(shè)[2005]160號,客運專線鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗收暫行標(biāo)準(zhǔn)[S]．

[6] 鐵建設(shè)[2005]160號,客運專線鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗收暫行標(biāo)準(zhǔn)[S].

[7] 王小明.武廣鐵路客運專線站后預(yù)留接口施工關(guān)鍵控制技術(shù)[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,2009(S1)．