鐵路隧道接觸網(wǎng)預(yù)埋槽道施工技術(shù)

崔昌

摘 要：接觸網(wǎng)是鐵路電氣化工程的主構(gòu)架，是沿鐵路線(xiàn)上空架設(shè)的向電力機(jī)車(chē)供電的特殊形式的輸電線(xiàn)路，而接觸網(wǎng)槽道作為接觸網(wǎng)基礎(chǔ)對(duì)其結(jié)構(gòu)安全起著至關(guān)重要的作用。隨著我國(guó)電氣化鐵路的高速發(fā)展，對(duì)鐵路隧道內(nèi)接觸網(wǎng)槽道的預(yù)埋施工質(zhì)量提出了更高的要求。鐵路隧道接觸網(wǎng)預(yù)埋槽道的施工技術(shù)，采用在襯砌臺(tái)車(chē)相應(yīng)位置開(kāi)孔，T型螺栓緊固的方式將焊接成組的槽道固定于臺(tái)車(chē)相應(yīng)位置，待臺(tái)車(chē)就位后再與二襯結(jié)構(gòu)鋼筋、綜合接地鋼筋或三肢鋼架焊接成型的施工工藝，可確保槽道各項(xiàng)誤差滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，保證鐵路隧道接觸網(wǎng)槽道預(yù)埋施工的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：隧道；接觸網(wǎng)；槽道；定位

中圖分類(lèi)號(hào)：U227 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）24-0104-03

1 施工背景

根據(jù)中國(guó)鐵路總公司運(yùn)輸局和工管管理中心《關(guān)于南昆客專(zhuān)隧道接觸網(wǎng)吊柱化學(xué)錨栓松脫故障的通報(bào)》（運(yùn)供供電電〔2017〕1556號(hào)）、《中國(guó)鐵路總公司關(guān)于進(jìn)一步做好隧道接觸網(wǎng)吊柱化學(xué)錨栓隱患排查整治的通知》（鐵總運(yùn)電〔2017〕155號(hào)）、鐵路總公司工程管理中心2017年8月24、25日組織對(duì)新建衢州至寧德鐵路福建段站后四電及相關(guān)工程施工圖審核檢查意見(jiàn)以及2017年9月18日東南鐵路公司《關(guān)于新建衢寧鐵路（福建段）隧道內(nèi)接觸網(wǎng)安裝基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案研討會(huì)紀(jì)要》（〔2017〕191號(hào)）等相關(guān)文件的要求，在隧道內(nèi)供電設(shè)備安裝基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中，應(yīng)嚴(yán)格控制后置錨栓使用范圍，具備條件的采用預(yù)埋結(jié)構(gòu)。

結(jié)合本工程實(shí)施情況，對(duì)隧道內(nèi)二次襯砌未施工區(qū)段接觸網(wǎng)安裝基礎(chǔ)及相關(guān)工程由化學(xué)錨栓方案變更為預(yù)埋槽道方案；對(duì)隧道內(nèi)二次襯砌已施工區(qū)段維持原設(shè)計(jì)方案，采用化學(xué)錨栓設(shè)計(jì)。

2 工程概況

中鐵十二局承建新建衢州至寧德鐵路（福建段）QNFJZQ-3標(biāo)段工程，位于福建省寧德市屏南縣與周寧縣境內(nèi)，起訖里程DK302+302～DK340+383.88，全長(zhǎng)38.082km，總投資16.08億，合同工期45個(gè)月。其中：隧道34.549km/8座，橋梁1.603km/9座，涵洞651.32橫延米/4座，站場(chǎng)土石方238萬(wàn)方，無(wú)砟道床32.324km，以及新建衢州至寧德鐵路（福建段）全線(xiàn)彈性支承塊預(yù)制。

鷲峰山二號(hào)隧道起于福建省屏南縣大碑村近，止于福建省屏南縣龜潭村，起訖里程DK302+302～DK319+898.5，全長(zhǎng)17596.5m。其中，DK312+888～DK314+388段1500m接觸網(wǎng)安裝基礎(chǔ)及相關(guān)工程由化學(xué)錨栓方案變更為預(yù)埋槽道方案，預(yù)埋槽道地段隧道二次襯砌為素混凝土?xí)r，設(shè)置三肢鋼架與單層鋼筋網(wǎng)片進(jìn)行加強(qiáng)處理[1]。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，預(yù)埋槽道總長(zhǎng)297.2m，含11種類(lèi)型，包括A1、A2、A3、A4、C1、C2、D2、E1、E2、F1、G1。

3 方案選定

3.1 擬定施工方案

方案一：臺(tái)車(chē)就位后，測(cè)量放樣，定出槽道準(zhǔn)確位置，將槽道點(diǎn)焊于襯砌臺(tái)車(chē)內(nèi)模，澆筑混凝土。

方案二：襯砌鋼筋或三肢鋼架綁扎好后，利用鋼筋骨架進(jìn)行測(cè)量放樣，定出槽道的準(zhǔn)確位置，將槽道焊接于鋼筋骨架，臺(tái)車(chē)定位，澆筑混凝土[2]。

方案三：根據(jù)槽道所在位置的襯砌內(nèi)輪廓制作工作模具，將槽道在工作模具上焊接成組，同時(shí)，按照設(shè)計(jì)要求的位置，在臺(tái)車(chē)對(duì)應(yīng)位置開(kāi)孔，用T型螺栓將槽道組與臺(tái)車(chē)面板緊固，定位臺(tái)車(chē)，與二襯結(jié)構(gòu)鋼筋、綜合接地鋼筋或三肢鋼架焊接成型，澆筑混凝土。

3.2 方案比選

方案一直接在槽道本體進(jìn)行焊接，會(huì)破壞其鍍鋅防腐層，使材料強(qiáng)度發(fā)生改變，影響槽道質(zhì)量。

方案二測(cè)量方便，但襯砌結(jié)構(gòu)筋或三肢鋼架為柔性結(jié)構(gòu)，且需高空作業(yè)，無(wú)法保證因臺(tái)車(chē)行走或定位時(shí)觸碰鋼筋骨架導(dǎo)致槽道變形、錯(cuò)位等，造成誤差超限。

方案三槽道組在工作模具上焊接成型，臺(tái)車(chē)開(kāi)孔，T型螺栓緊固，有效保證了槽道組之間的平行誤差、左右誤差、嵌入誤差等，且無(wú)需對(duì)槽道本體焊接，保證了槽道的質(zhì)量。

經(jīng)過(guò)方案比選后，采用方案三組織隧道內(nèi)預(yù)埋槽道施工。

4 工藝流程

通過(guò)以往成功經(jīng)驗(yàn)，以及我標(biāo)段施工現(xiàn)場(chǎng)工藝性試驗(yàn)，形成一套完善的隧道接觸網(wǎng)預(yù)埋槽道施工技術(shù)，工藝流程圖如圖1。

5 施工技術(shù)

5.1 施工準(zhǔn)備

5.1.1 內(nèi)業(yè)技術(shù)準(zhǔn)備

（1）根據(jù)設(shè)計(jì)襯砌類(lèi)型、附屬洞室位置及襯砌臺(tái)車(chē)長(zhǎng)度對(duì)隧道二襯準(zhǔn)確排版，并報(bào)設(shè)計(jì)院進(jìn)行槽道基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，考慮到槽道基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定及便于現(xiàn)場(chǎng)施工，槽道基礎(chǔ)中心位置一般距施工縫1m。（2）接收到施工圖后，組織技術(shù)人員認(rèn)真審核施工圖紙，澄清有關(guān)技術(shù)問(wèn)題，核對(duì)施工縫，接地與槽道的里程，如有出入，應(yīng)及時(shí)報(bào)相關(guān)單位核實(shí)處理。（3）對(duì)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員及槽道工班進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)。

5.1.2 外業(yè)技術(shù)準(zhǔn)備

向槽道廠家提交供貨計(jì)劃，供貨計(jì)劃應(yīng)將槽道規(guī)格型號(hào)填寫(xiě)清楚，對(duì)于弧形槽道，半徑要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)襯砌臺(tái)車(chē)面板曲線(xiàn)半徑，保證槽道安裝時(shí)與襯砌臺(tái)車(chē)面板密帖[3]。槽道進(jìn)場(chǎng)后，開(kāi)展原材料檢測(cè)送檢，按規(guī)范要求取樣的頻次隨機(jī)抽取封存送往國(guó)內(nèi)有資質(zhì)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)。對(duì)槽道的外觀、尺寸、角度、扭轉(zhuǎn)度、鍍鋅層厚度、承載力、標(biāo)準(zhǔn)緊固力矩、疲勞試驗(yàn)等17項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行全指標(biāo)檢測(cè)。

5.1.3 工藝性試驗(yàn)

正式施工前首先進(jìn)行工藝性試驗(yàn)，總結(jié)工藝參數(shù)，確保槽道預(yù)埋質(zhì)量、施工誤差、綜合接地等符合設(shè)計(jì)要求。

5.2 工作模具制作

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及槽道組間距精確加工制作一副工作模具，模具由底板（2根縱向槽鋼）與支撐板（3塊橫向支撐板和1塊檔板）組成，一副模具可以固定3種形式：長(zhǎng)2.5米弧形槽道中心距為500mm；長(zhǎng)1.5米弧形槽道中心距為400mm和600mm。工作模具如圖2。

5.3 開(kāi)設(shè)螺栓定位孔

按設(shè)計(jì)要求的位置，由測(cè)量隊(duì)精確放樣，在臺(tái)車(chē)上開(kāi)螺栓定位孔，長(zhǎng)度1.5米以上槽道需開(kāi)3個(gè)定位孔（槽道兩端及中部各一個(gè)），長(zhǎng)度1.5米及以下槽道需開(kāi)2個(gè)定位孔（槽道兩端各一個(gè)）。開(kāi)孔原則：應(yīng)結(jié)合槽道預(yù)留臺(tái)車(chē)模板布置圖進(jìn)行優(yōu)化，減少模板開(kāi)孔數(shù)量，且應(yīng)避開(kāi)臺(tái)車(chē)模板的加固支撐、混凝土進(jìn)料口、頂升固定點(diǎn)及連接結(jié)構(gòu)[4]?？孜淮笮?yīng)根據(jù)與槽道配套的T型螺栓確定。

5.4 槽道領(lǐng)用

為避免因領(lǐng)用錯(cuò)誤而造成現(xiàn)場(chǎng)施工與設(shè)計(jì)不符的情況發(fā)生，我部制定了槽道領(lǐng)用管理辦法，要求每次槽道領(lǐng)用均需經(jīng)技術(shù)人員和物資員相互簽認(rèn)，工班憑收料單領(lǐng)料。

5.5 槽道焊接成組

對(duì)于兩根一組的槽道，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求的槽道平行間距，將槽道擺放至工作模具上進(jìn)行初步固定，在槽道之間加焊定位斜筋或筋板（建議采用角鋼焊接，焊接面積大，焊接牢靠），焊接成槽道組，避免在澆筑混凝土?xí)r槽道發(fā)生移位。槽道焊接只能焊接錨桿，不得焊接槽道本體，以免破壞其防腐層或使材料強(qiáng)度發(fā)生改變。焊接完成后待焊點(diǎn)溫度自然下降，采用羅巴魯ROVAL R冷鍍鋅進(jìn)行噴鋅防腐處理。槽道焊接成組如圖3。

5.6 槽道定位

將槽道或槽道組放置于已開(kāi)好的定位孔處，摳出槽道固定點(diǎn)位置的填充泡沫，放入T型螺栓，水平旋轉(zhuǎn)90度。每根槽道使用T型螺栓穿過(guò)模板臺(tái)車(chē)上相應(yīng)的預(yù)留定位孔，鎖緊螺栓，使槽道緊貼面板，完成定位連接。

5.7 槽道二次定位

臺(tái)車(chē)移動(dòng)就位到指定位置，頂升模板及槽道就位。如果網(wǎng)片鋼筋與槽道相沖突，調(diào)整對(duì)應(yīng)的網(wǎng)片鋼筋，保證槽道位置準(zhǔn)確，不允許切割錨桿。最后尺量槽道距離模板端頭位置有無(wú)錯(cuò)位，如有錯(cuò)位，松動(dòng)T型螺栓重新調(diào)整槽道位置至設(shè)計(jì)位置。

槽道錨桿與襯砌鋼筋或三肢鋼架焊接作業(yè)時(shí)，為防止電弧引起防水板灼傷或引起火災(zāi)，利用無(wú)塵石棉布耐高溫及可作為防火幕的特性，進(jìn)行防水板防護(hù)。

5.8 槽道綜合接地

5.8.1 有結(jié)構(gòu)鋼筋段

槽道附近二次襯砌的縱向結(jié)構(gòu)鋼筋應(yīng)與槽道錨桿焊接作為接地鋼筋。

5.8.2 素混凝土段

在每組弧形槽道的每條槽道基礎(chǔ)處設(shè)置1榀三肢鋼架，并選擇其中一榀鋼架內(nèi)側(cè)的一根Φ22環(huán)向鋼筋作為接地鋼筋，此鋼筋應(yīng)至少與3根槽道錨桿進(jìn)行可靠焊接。

5.8.3 接地電阻及連通性測(cè)試

綜合接地焊接完成后，接地鋼筋用紅色油漆標(biāo)識(shí)，并需用通過(guò)標(biāo)定合格的萬(wàn)用表及電阻測(cè)試儀對(duì)接地連通性和電阻值進(jìn)行檢測(cè)。

三肢鋼架及內(nèi)側(cè)鋼筋網(wǎng)接地完成后，進(jìn)行第一次電阻測(cè)試，若電阻值達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)采用打設(shè)錨桿的方式降阻，但打設(shè)的錨桿不能破壞防水板，建議打入錨桿位置為二襯基礎(chǔ)處或防水板下沿。

槽道與三肢鋼架焊接完成后，對(duì)槽道接地的連通性進(jìn)行測(cè)試，將萬(wàn)用表調(diào)至Ω檔（帶蜂鳴器），當(dāng)萬(wàn)用表讀數(shù)出現(xiàn)0，同時(shí)出現(xiàn)蜂鳴器響聲，此時(shí)可確定防閃絡(luò)鋼筋與槽道完全聯(lián)通，若不聯(lián)通，應(yīng)檢查槽道與三肢鋼架的焊接，重新補(bǔ)焊直至聯(lián)通，測(cè)試不合格嚴(yán)禁進(jìn)入下一道工序。

5.9 二襯混凝土澆筑

澆筑二襯混凝土?xí)r，因Ⅱ級(jí)圍巖二襯設(shè)計(jì)厚度為30cm，為防止三肢鋼架處混凝土澆筑完成后出現(xiàn)質(zhì)量缺陷，應(yīng)在架立三肢鋼架的相應(yīng)位置安裝平板振動(dòng)器。

5.10 襯砌脫模

待二襯砼澆筑完成達(dá)到脫模條件時(shí)，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員確認(rèn)方可松開(kāi)T型螺栓螺母，旋轉(zhuǎn)T型螺栓90度取出螺栓，確保槽道不受損壞。T型螺栓和螺母可重復(fù)使用。

5.11 錨栓定位孔封堵

錨栓定位孔需安裝活動(dòng)蓋，需要使用的時(shí)候就打開(kāi)，不需要的時(shí)候堵上。蓋子可旋轉(zhuǎn)，螺栓也可旋轉(zhuǎn)，蓋子蓋好后，螺栓旋轉(zhuǎn)垂直狀態(tài)，用螺母扭緊，封堵錨栓定位孔。錨栓孔封堵如圖4。

5.12 槽道檢查與保護(hù)

臺(tái)車(chē)移走后，將槽道表面的水泥漿剔除，并對(duì)固定處重新填補(bǔ)填充物[5]，利用全站儀對(duì)預(yù)埋槽道的位置再次進(jìn)行測(cè)量，及時(shí)檢測(cè)記錄槽道貫通性電阻值、槽道間距誤差、平行誤差和嵌入誤差等指標(biāo)，掛設(shè)槽道標(biāo)識(shí)牌。

6 施工注意事項(xiàng)

（1）施工前應(yīng)核對(duì)施工縫，接地與滑道的里程，如果里程有出入，應(yīng)及時(shí)報(bào)相關(guān)單位核實(shí)處理。（2）向槽道廠家提交供貨計(jì)劃時(shí)，對(duì)于弧形槽道，半徑要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)襯砌臺(tái)車(chē)面板曲線(xiàn)半徑，保證槽道安裝時(shí)與襯砌臺(tái)車(chē)面板密帖。（3）開(kāi)設(shè)錨栓定位孔時(shí)，應(yīng)避開(kāi)臺(tái)車(chē)模板的加固支撐、混凝土進(jìn)料口、頂升固定點(diǎn)及連接結(jié)構(gòu)。（4）為確保槽道防腐處理的效果，嚴(yán)禁對(duì)槽道進(jìn)行焊接、切割和打磨。槽道間連接、與綜合接地鋼筋及二襯結(jié)構(gòu)鋼筋等需焊接連接的均只能與錨桿焊接，并做噴鋅防腐處理。（5）混凝土澆筑時(shí)，因Ⅱ級(jí)圍巖二襯設(shè)計(jì)厚度為30cm，為防止三肢鋼架處混凝土出現(xiàn)質(zhì)量缺陷，應(yīng)在架立三肢鋼架的相應(yīng)位置安裝平板振動(dòng)器，且混凝土澆筑過(guò)程中應(yīng)避免插入式振搗器碰撞槽道，防止槽道變形、移位。（6）二襯拆模后應(yīng)及時(shí)對(duì)槽道表面的混凝土浮漿進(jìn)行清除，并補(bǔ)充T型螺栓處泡沫填充物[6]，防止雜物、粉塵等進(jìn)入槽道。

7 結(jié)語(yǔ)

實(shí)踐證明，本文闡述的鐵路隧道接觸網(wǎng)預(yù)埋槽道施工技術(shù)能有效的解決隧道內(nèi)接觸網(wǎng)預(yù)埋槽道定位不準(zhǔn)、誤差超限、預(yù)埋質(zhì)量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求等問(wèn)題，工藝簡(jiǎn)單，只需制作一副工作模具即可，可操作性強(qiáng)。通過(guò)做好過(guò)程控制，以及現(xiàn)場(chǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化、精細(xì)化作業(yè)管理，確保接觸網(wǎng)預(yù)埋滑槽施工零缺陷、不返工，合格率達(dá)到100%，為鐵路安全運(yùn)營(yíng)打好堅(jiān)定的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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