探析高速鐵路接觸網(wǎng)高精確度施工技術(shù)

劉慶軍

（中鐵十四局集團(tuán)第四工程有限公司，濟(jì)南 250031）

1 引言

與傳統(tǒng)鐵路相比，高速鐵路具有更強(qiáng)的穩(wěn)定性、可靠性以及安全性，要保證高速鐵路的這些特點(diǎn)，對接觸網(wǎng)的施工精確度有非常高的要求[1]。影響高速鐵路接觸網(wǎng)施工精確度的因素包括測量技術(shù)、施工隊(duì)伍的專業(yè)性以及施工流程是否科學(xué)等。另外，在接觸網(wǎng)的施工過程中，應(yīng)熟練掌握相關(guān)技術(shù)要點(diǎn)及核心環(huán)節(jié)，才能有效提升施工精確度，保證高速鐵路的穩(wěn)定、安全運(yùn)行。

2 高速鐵路接觸網(wǎng)工程施工技術(shù)現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，高速鐵路已經(jīng)逐步融入人們的生活當(dāng)中，并且我國的高鐵建設(shè)項(xiàng)目還在逐年增加。在高速鐵路的建設(shè)過程中，接觸網(wǎng)施工是重要內(nèi)容之一，先進(jìn)的施工技術(shù)和高科技材料的引入，以及對接觸網(wǎng)新設(shè)備的研究可以有效提升高速鐵路接觸網(wǎng)的施工質(zhì)量和施工精度。但是，目前我國高速鐵路接觸網(wǎng)工程施工技術(shù)還存在一定的不足，施工精度有待提高。影響高速鐵路接觸網(wǎng)施工精度的因素主要有：

1）在施工人員方面，由于參與高速鐵路接觸網(wǎng)施工的一線作業(yè)人員普遍未受過高等教育，且以農(nóng)民工為主，專業(yè)技術(shù)水平有待提高，導(dǎo)致高速鐵路接觸網(wǎng)施工人因失誤頻繁發(fā)生。

2）除了人為因素，設(shè)備因素也會降低接觸網(wǎng)的施工精確度。與發(fā)達(dá)國家相比，我國一些施工企業(yè)在進(jìn)行接觸網(wǎng)施工時所使用的施工設(shè)備的性能、新舊程度以及自動化程度均需要得到優(yōu)化，否則會影響施工精度。

3）在具體施工技術(shù)方面，我國大部分接觸網(wǎng)施工企業(yè)所掌握的施工技術(shù)有待革新，施工工藝水平有待提高，無法滿足如今高速鐵路總體技術(shù)快速提升的狀態(tài)，難以達(dá)到如今的高精度要求。

4）高速鐵路接觸網(wǎng)施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不同于鐵路路基和鐵軌施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，存在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不協(xié)調(diào)的問題[2]?，F(xiàn)階段，我國電氣化鐵路施工標(biāo)準(zhǔn)尚未完善，高速鐵路接觸網(wǎng)施工操作規(guī)范亦是如此，導(dǎo)致實(shí)際施工過程不夠規(guī)范，增加了接觸網(wǎng)施工出現(xiàn)較大誤差的概率，影響了施工精確度的提升，甚至?xí)?yán)重威脅施工安全[3]。

3 高速鐵路接觸網(wǎng)施工技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)

3.1 精測網(wǎng)在高速鐵路接觸網(wǎng)工程中的實(shí)際應(yīng)用

高速鐵路接觸網(wǎng)的首要施工內(nèi)容為施工測量，從施工最初階段到完成施工都應(yīng)嚴(yán)格控制施工測量的精確度，為接觸網(wǎng)懸掛的穩(wěn)定性和可靠性提供保障。

在高速鐵路接觸網(wǎng)工程施工中，精測網(wǎng)的應(yīng)用是提升施工質(zhì)量的關(guān)鍵，在施工精確度提升方面也具有積極作用。可以利用精測網(wǎng)對施工過程中接觸線的高度以及拉出值等參數(shù)信息進(jìn)行精準(zhǔn)控制。此外，還應(yīng)充分考慮軌道參數(shù)，將其作為重要基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，為新建高速鐵路施工提供可靠的設(shè)計(jì)參數(shù)[4]。依靠精測網(wǎng)提供的技術(shù)支持，可以定位檢測接觸網(wǎng)工程施工過程中的支柱基礎(chǔ)，精確測量和計(jì)算吊弦，測量腕臂參數(shù)，檢測和調(diào)節(jié)接觸線。依靠精測網(wǎng)的這些功能，可以完善線路軌道橫、縱截面設(shè)計(jì)，檢測接觸網(wǎng)和線路軌道，還可以運(yùn)用所得監(jiān)測數(shù)據(jù)構(gòu)建坐標(biāo)體系，為實(shí)際施工提供參照數(shù)據(jù)。

3.2 接觸網(wǎng)施工具體流程分析

高速鐵路接觸網(wǎng)施工精確度會受到施工流程合理性的影響，為了確保整體施工順利、安全進(jìn)行，應(yīng)對施工具體流程進(jìn)行合理的計(jì)劃，并做好對應(yīng)的安排。接觸網(wǎng)施工流程包括基底層施工、接觸網(wǎng)支柱位置測控、基礎(chǔ)澆筑施工、安裝和調(diào)整支柱、架設(shè)附加導(dǎo)線、軌道鋪設(shè)和調(diào)整、腕臂計(jì)算和安裝、承力索高度測繪、承力索和接觸線路架設(shè)、測算和制作吊弦、接觸網(wǎng)靜態(tài)監(jiān)測等[5]。在施工過程中，應(yīng)對這些施工環(huán)節(jié)進(jìn)行科學(xué)調(diào)控，確保每一環(huán)節(jié)的順利推進(jìn)，以及各環(huán)節(jié)之間的緊密銜接。

4 高速鐵路接觸網(wǎng)施工偏差控制措施

接觸網(wǎng)施工是高速鐵路施工的重要組成部分。接觸網(wǎng)實(shí)際施工過程對于精確度有較高的要求，相關(guān)施工企業(yè)應(yīng)重視對施工偏差的控制，在降低接觸網(wǎng)施工誤差的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)接觸網(wǎng)施工精確度的提升。

4.1 從施工人員角度進(jìn)行偏差控制

施工人員作為高速鐵路接觸網(wǎng)施工的重要參與者，會對施工精確度產(chǎn)生重要影響。施工企業(yè)的施工人員具有較強(qiáng)的流動性，這也是影響接觸網(wǎng)工程施工精確度的重要因素之一。為了有效控制接觸網(wǎng)工程的施工精確度，應(yīng)從施工人員出發(fā)采取有效措施。接觸網(wǎng)工程的每一個施工環(huán)節(jié)都需要施工人員的深度參與，因此，應(yīng)當(dāng)提高每一位施工人員的技術(shù)水平、心理以及身體素質(zhì)等，為高速鐵路接觸網(wǎng)施工質(zhì)量提供保障。施工人員所掌握技術(shù)的專業(yè)化程度直接影響著接觸網(wǎng)的施工質(zhì)量和精確度，因此，在正式施工前，應(yīng)組織施工人員積極參與接觸網(wǎng)的施工準(zhǔn)備工作。在高速鐵路接觸網(wǎng)的施工準(zhǔn)備過程中，應(yīng)組建不同的施工專業(yè)組，分別進(jìn)行接觸網(wǎng)的施工測量、安裝以及調(diào)試等施工內(nèi)容，以充分發(fā)揮施工人員的技術(shù)優(yōu)勢。施工單位還應(yīng)組織施工人員參與施工技術(shù)學(xué)習(xí)，在提升施工人員技術(shù)水平以及對先進(jìn)施工技術(shù)掌握程度的基礎(chǔ)上減小接觸網(wǎng)施工誤差，為接觸網(wǎng)建設(shè)質(zhì)量的提升提供保障。

4.2 施工機(jī)具、材料、方法、環(huán)境的偏差控制

在接觸網(wǎng)的施工過程中，施工機(jī)具以及檢測設(shè)備非常重要。以接觸網(wǎng)靜態(tài)參數(shù)光學(xué)測量儀為例，其取代普通測量桿后，明顯縮小了施工測量偏差的范圍。需要注意的是，對高速公路接觸網(wǎng)施工的同一單位或單項(xiàng)工程，應(yīng)盡量選擇相對固定的測量器具，避免使用不同儀器產(chǎn)生的偏差。接觸網(wǎng)施工所使用的施工材料會存在生產(chǎn)制造公差，在控制施工精確度時，應(yīng)當(dāng)考慮其產(chǎn)生的影響。譬如，在進(jìn)行腕臂計(jì)算軟件程序開發(fā)時，應(yīng)充分考慮絕緣子等材料具有的生產(chǎn)制造公差，在進(jìn)行腕臂預(yù)配時消除這些影響，可有效避免累計(jì)施工偏差。在控制施工方法時，主要是從兩方面出發(fā)：施工工序流程以及施工計(jì)算軟件。譬如，應(yīng)在完成附加懸掛架設(shè)之后再對支柱有關(guān)參數(shù)進(jìn)行測量，這樣可以避免附加懸掛架設(shè)后引起的支柱傾斜值變化。施工作業(yè)環(huán)境同樣是影響施工精確度的重要因素，比如，接觸網(wǎng)工程施工過程會用到超聲波式測量儀器，將其從室內(nèi)移至室外測量現(xiàn)場后，應(yīng)待其適應(yīng)現(xiàn)場溫度環(huán)境后再進(jìn)行測量，避免測量偏差超標(biāo)。

4.3 接觸網(wǎng)施工偏差疊加的消除策略

避免量值傳遞的疊加偏差，可以有效消除高速鐵路接觸網(wǎng)的施工偏差，比如，將支柱腕臂下底座連接孔中心至斜腕臂上定位環(huán)的距離設(shè)為A，下底座連接孔中心至斜腕臂上套管絞環(huán)的距離設(shè)為B。計(jì)算A 時，不應(yīng)通過B 進(jìn)行計(jì)算，以避免誤差疊加。另外，還應(yīng)對接觸網(wǎng)施工測量以及預(yù)制施工等施工環(huán)節(jié)進(jìn)行施工偏差控制，盡量在后一環(huán)節(jié)對前一環(huán)節(jié)的施工偏差進(jìn)行削減。高速鐵路接觸網(wǎng)工程施工的關(guān)鍵點(diǎn)以及難點(diǎn)是對計(jì)算偏差的控制，因?yàn)榻佑|網(wǎng)的受力復(fù)雜多變，在建立腕臂計(jì)算軟件數(shù)學(xué)模型時，應(yīng)充分考慮支柱受力變形、腕臂裝配材料受力變形因素；吊弦長度計(jì)算數(shù)學(xué)模型應(yīng)充分考慮曲線地段吊弦長度變化量、鐵道線路豎曲線引起的吊弦長度變化量以及承力索位置變化等因素。

4.4 注重專業(yè)接口管理的加強(qiáng)

加強(qiáng)專業(yè)接口管理應(yīng)注意以下兩方面內(nèi)容：

1）應(yīng)對施工測量工作給予足夠的重視，在進(jìn)行橋梁施工時，應(yīng)全面復(fù)測基礎(chǔ)平面控制網(wǎng)CPⅠ和線路控制網(wǎng)CPⅡ的控制點(diǎn)。進(jìn)行橋梁施工測量前，應(yīng)貫通聯(lián)測橋位中線控制點(diǎn)以及線路水準(zhǔn)基點(diǎn)。完成橋梁墩臺施工以及梁體架設(shè)前，應(yīng)貫通復(fù)測全線墩臺縱橫中心線、支撐墊石頂高程等，為橋梁中線位置的準(zhǔn)確性提供保證，確保接觸網(wǎng)支柱及基礎(chǔ)與線路中線凈距達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

2）還應(yīng)對橋梁施工過程進(jìn)行嚴(yán)格控制，比如，進(jìn)行預(yù)制箱梁架設(shè)施工時，應(yīng)對其橫向偏差進(jìn)行嚴(yán)格控制。另外，還應(yīng)確保軌道板及接觸網(wǎng)支柱施工達(dá)到施工精確度要求。

5 結(jié)語

綜上所述，我國高速鐵路建設(shè)取得了令人矚目的成績。但是，接觸網(wǎng)的施工精度還有待提高。在控制其施工偏差時，應(yīng)從施工人員、施工機(jī)具、施工材料、施工方法以及施工環(huán)境等方面入手，注重消除接觸網(wǎng)施工偏差疊加，加強(qiáng)專業(yè)接口管理，在提升高速鐵路接觸網(wǎng)施工精確度的基礎(chǔ)上，提升高速鐵路工程質(zhì)量，為高鐵安全運(yùn)行提供保障。