鐵路電氣化接觸網(wǎng)工程改造施工研究

徐元成

（中國鐵建電氣化局集團北方工程有限公司 山西太原 030024）

1 引言

國家鐵路局提出鐵路電氣化接觸網(wǎng)改造是推動鐵路系統(tǒng)優(yōu)化發(fā)展的重要手段，在提升鐵路運輸能力方面發(fā)揮著積極作用，同時也可以有效確保鐵路系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。一段時間內(nèi)，新舊網(wǎng)并有將會影響鐵路電氣化發(fā)展成效，需對接觸網(wǎng)進行必要升級改造，以求更好提升鐵路整體運輸水平。對于鐵路電氣化工程接觸網(wǎng)改造施工項目而言，其整體技術(shù)難度相對較大，在施工操作過程中存在著較多的難點，需要技術(shù)人員予以精細化把關(guān)，力求更好保障接觸網(wǎng)改造施工效果，為鐵路電氣化運行提供良好條件。

2 鐵路電氣化接觸網(wǎng)改造施工特點

2.1 參與主體復雜

既有接觸網(wǎng)改造中，涉及到的材料、設(shè)備種類多，腕臂等需要就近加工組裝，相關(guān)廠家達20多家，施工過程中，需要配合的單位多，從附近村莊到鐵路局相關(guān)單位都需要協(xié)調(diào)配合。參與單位多，進而可能導致相應改造施工建設(shè)不夠順暢，容易在協(xié)調(diào)配合方面出現(xiàn)問題，致使改造效果達不到預期。多個主體如果不能密切配合，在接觸網(wǎng)改造施工中存在明顯沖突，信息資料無法及時共享利用，必然會增加施工負擔［1］。而改造施工過程中，涉及到多個專業(yè)同時施工的現(xiàn)象，很容易出現(xiàn)交叉干擾問題，進而造成接觸網(wǎng)改造施工難度加大，在影響停電天窗利用率的同時，也極容易造成安全隱患，需要引起高度關(guān)注［2］。

2.2 工期長

京廣鐵路電氣化改造從2016年4月開始，歷經(jīng)5年仍未完成；陽安二線電氣化改造同樣歷經(jīng)5年之久；石太鐵路等計劃工期一般在三年左右，但實際施工時間均比計劃時間長。究其原因：既有鐵路電氣化改造作業(yè)任務(wù)量大，施工難度高，同時受鐵路系統(tǒng)運營時間的影響，且存在很多不確定因素制約。在鐵路電氣化接觸網(wǎng)工程改造施工中，為了最大程度上降低工期長所帶來的不利影響和干擾，項目管理團隊需要分析各個時期的主要矛盾、影響因素、卡控要點，技術(shù)人員需要針對性制定切實可行高效的專項方案，促使相應鐵路線路不會受到較為嚴重的影響和制約，尤其在接觸網(wǎng)過渡改造過程中，技術(shù)人員更需進行全面協(xié)調(diào)分析以選擇最優(yōu)的過渡方案，以此增強鐵路電氣化接觸網(wǎng)改造施工成效，解決工期延誤帶來的各類問題［3］。

2.3 施工空間受限

在鐵路電氣化接觸網(wǎng)工程改造施工中，施工人員往往容易受到空間方面的局限，造成自身施工有序性受到制約，很多施工技術(shù)手段都難以優(yōu)化落實。因為鐵路電氣化接觸網(wǎng)工程改造施工需要充分考慮既有線路的運行狀況，以便在不影響現(xiàn)有鐵路線路運行的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)鐵路電氣化接觸網(wǎng)改造，如此必然會對相應施工技術(shù)操作提出更高要求。既有鐵路防護網(wǎng)一般距離最外軌5 m左右，除去軌道1.5 m的保護距離，實際下部作業(yè)空間只有3 m左右。上部作業(yè)在有限空間內(nèi)還要受封鎖點類型的制約，“垂停天窗”可以在整個防護范圍內(nèi)作業(yè)，“V停天窗”在有限停電作業(yè)范圍的基礎(chǔ)上還要保證鄰近帶電區(qū)域的安全距離。空間受限會影響到施工中的各道工序。如接觸網(wǎng)改造施工中涉及到的支柱吊裝工作，往往會對既有接觸網(wǎng)帶來嚴重的影響和干擾，進而導致正常施工作業(yè)任務(wù)無法得到有序落實，很可能需要在施工方案或施工時間段上進行調(diào)整處理。在鐵路電氣化接觸網(wǎng)工程改造施工中的基礎(chǔ)澆筑工序，同樣也面臨施工空間受限問題，在需要大量人工參與的基礎(chǔ)上，更需協(xié)調(diào)好施工區(qū)域，確保相應施工工序得到規(guī)范化落實［4］。

3 鐵路電氣化接觸網(wǎng)改造施工技術(shù)要點

3.1 施工時間卡控分析

既有鐵路電氣化接觸網(wǎng)改造的有效施工時間由天窗時間所決定。天窗時間受制于整個鐵路系統(tǒng)的運營時間，會受季節(jié)影響，也會受短期運營壓力變化影響，從三四百分鐘到幾十分鐘不等。鐵路電氣化接觸網(wǎng)改造施工中，應充分利用天窗時間，盡量避免工程項目的連續(xù)性受到干擾。技術(shù)人員在具體施工作業(yè)過程中需采取合理的臨時措施，以便更好保障鐵路有序運行。另外，在鐵路電氣化接觸網(wǎng)改造施工中，天窗期施工還需借助檢測手段，發(fā)揮出應有的施工作業(yè)效果，對于保障鐵路安全運行發(fā)揮積極作用［5］。比如鐵路電氣化接觸網(wǎng)運行較為關(guān)鍵的各個安全性指標，都需進行檢測分析，嚴禁出現(xiàn)任何問題，尤其新設(shè)置的軟橫跨無電區(qū)電梯、過渡線岔安裝以及懸掛調(diào)整，更應該在天窗內(nèi)完成。

3.2 新舊交叉施工方案的重要性

由于施工內(nèi)容不同，在接觸網(wǎng)拆舊建新的過程中，存在各種過渡方案。京廣鐵路坪廣段英德車站是典型的既有鐵路普通車站，接觸網(wǎng)以軟橫跨為主，拆舊建新過程中新舊懸掛同時存在，過渡方案比較簡單。京九鐵路鄆城站由于新增股道電氣化，過渡方案實施中，既要保證原有電氣化不受影響，又要實現(xiàn)新增股道電氣化，難度中等。最復雜的是場段、大型車站站改，需要多個點的過渡方案相綜合，既能單獨實施又要相互兼顧。在鐵路電氣化接觸網(wǎng)改造施工中，過渡施工是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其重要性不容忽視。為確保接觸網(wǎng)改造施工順暢穩(wěn)定，需選擇恰當?shù)倪^渡施工方案。在既有線路支柱位置以及站場咽喉位置改造中，需要采取必要的過渡施工方案，以此達到更好的接觸網(wǎng)改造效果。在過渡施工過程中，應充分關(guān)注既有支柱可能帶來的影響，并分析新建支柱是否具備承擔懸掛網(wǎng)的能力。如不具備，需設(shè)置單立柱。具體操作中應該規(guī)范運用軟橫跨手段，更好增強過渡施工的有序性。對于站場咽喉區(qū)的改造施工，則需重點考慮對道岔的優(yōu)化處理［6］。

3.3 正式施工要點分析

鐵路電氣化接觸網(wǎng)正式改造施工過程中，應保證技術(shù)操作的規(guī)范性和可靠性，避免出現(xiàn)技術(shù)操作偏差問題；所用施工材料需嚴格把關(guān)，保障接觸網(wǎng)改造效果［7］。現(xiàn)階段鐵路電氣化接觸網(wǎng)改造正式施工不僅僅需要關(guān)注于功能價值體現(xiàn)，還需要考慮整體外部美觀性，以此優(yōu)化接觸網(wǎng)改造施工方案。

3.4 新網(wǎng)架設(shè)技術(shù)難點

接觸網(wǎng)是既有鐵路電氣化改造工程建設(shè)的主體，新網(wǎng)性能是既有鐵路電氣化改造工程質(zhì)量優(yōu)劣的直接體現(xiàn)，也是整個工程成敗的關(guān)鍵。新網(wǎng)架設(shè)有兩種形式：①拆除舊網(wǎng)，架設(shè)新網(wǎng)。這種形式主要應用于既有鐵路新增電氣化或者時間較久的電氣化鐵路改造。比如武嘉鐵路電氣化改造、集通鐵路電氣化改造為既有鐵路新增電氣化；北同蒲擴能改造、京廣鐵路既有電氣化改造是在既有電氣化的基礎(chǔ)上進行拆舊建新。②在充分利用既有電氣化的基礎(chǔ)上進行改造，不拆除舊網(wǎng)，直接在舊網(wǎng)的基礎(chǔ)上提高其性能參數(shù)。成渝客專提質(zhì)達速接觸網(wǎng)改造即為典型代表。無論是哪種形式，新網(wǎng)架設(shè)都涉及到腕臂更換、承導線架設(shè)或調(diào)整、吊弦的更換、定位點參數(shù)調(diào)整以及補償裝置的調(diào)整。每道工序均為影響接觸網(wǎng)性能的關(guān)鍵所在。腕臂的更換直接影響定位點的各項參數(shù)，超出允許范圍會直接導致導高、拉出值等參數(shù)無法調(diào)整到位。在鐵路電氣化接觸網(wǎng)改造施工中，線材更換環(huán)節(jié)尤為重要，需技術(shù)人員參與到整個接觸網(wǎng)改造施工流程，尤其在過渡施工環(huán)節(jié)，更應該合理更換線材，以求更好提升運行穩(wěn)定性，同時避免后續(xù)正式施工中面臨的較高難度操作［8］。吊弦更換是影響接觸網(wǎng)平順性的關(guān)鍵所在，其高度的施工誤差會造成相鄰吊弦間存在高度差，從而影響弓網(wǎng)動態(tài)性能。為避免吊弦安裝出現(xiàn)順序錯誤，其參數(shù)測量、計算數(shù)據(jù)輸入、現(xiàn)場安裝需統(tǒng)一規(guī)定順序［9］。定位點參數(shù)及補償裝置的調(diào)整，是接觸網(wǎng)架設(shè)的最后關(guān)鍵工序。必須保證各項參數(shù)滿足規(guī)范設(shè)計要求，對于動態(tài)影響較大的參數(shù)要多次調(diào)整，直至變化范圍保證在允許偏差范圍以內(nèi)。調(diào)整好的接觸網(wǎng)應具備以下性能：①應有足夠的機械強度和良好的電氣性能。各種線、索及其連接零部件等的機電性能均應保證在允許的條件下正常工作。②彈性均勻。在受電弓相同壓力作用下，接觸線各點的升高應盡量相等。③穩(wěn)定性好。當電力機車通過時，接觸線與受電弓滑板保持良好接觸，不得超出受電弓允許的工作范圍。④耐磨、耐電弧性能好。

4 鐵路電氣化接觸網(wǎng)改造施工重點

4.1 施工方案的優(yōu)化

鐵路電氣化接觸網(wǎng)工程改造施工首先要從施工方案著手，確保其具備可行性，能有效滿足接觸網(wǎng)改造要求。在接觸網(wǎng)改造施工方案優(yōu)化中，應重點考慮預期要求和相關(guān)標準，明晰施工方案，使其能具備良好的改造成效，符合未來鐵路系統(tǒng)運行要求。因鐵路電氣化接觸網(wǎng)工程改造施工項目的復雜性越來越突出，涉及的范圍也越來越廣，增加了施工方案編制難度，易出現(xiàn)偏差，進而影響到后續(xù)現(xiàn)場施工作業(yè)效果。基于此，除要求所有參與人員具備較高的綜合素質(zhì)和能力外，還需考慮運用先進技術(shù)手段。如BIM技術(shù)的應用就可以較好實現(xiàn)對相應改造施工方案的優(yōu)化審查。不僅僅可以利用管線碰撞檢測來進一步實現(xiàn)所有線纜的優(yōu)化協(xié)調(diào)，還可以利用虛擬施工方式，分析改造施工方案的可行性及效果，對于不契合施工現(xiàn)場的因素予以及時調(diào)整，避免增加后續(xù)施工負擔，降低出現(xiàn)工程變量的幾率［10］。

4.2 現(xiàn)場管理卡控

鐵路電氣化接觸網(wǎng)工程改造施工項目的優(yōu)化落實離不開施工現(xiàn)場的有效管理，尤其在面對環(huán)境相對復雜，且施工空間不足的狀況時，更應該高度關(guān)注現(xiàn)場各因素以及全過程的實時把關(guān)，以此更好提升現(xiàn)場施工成效。技術(shù)人員切實做好前期準備工作，要求全方位了解施工現(xiàn)場的具體狀況。對于既有要素，需全面綜合掌握，對于能夠繼續(xù)應用的要素予以重點標注，使其可以繼續(xù)發(fā)揮作用。需要替換處理的管材以及構(gòu)筑物，也需進行詳細分析，探討如何予以有效管控，避免其干擾到后續(xù)現(xiàn)場施工作業(yè)［11］。對于現(xiàn)場過渡施工以及正式施工，同樣也需切實做好現(xiàn)場管理工作，以便實時了解現(xiàn)場中可能存在的一些干擾問題，對于不當因素予以及時處理。針對現(xiàn)場施工作業(yè)過程中面臨的各人員因素以及立柱、管線材料，都需要采取實時監(jiān)控方式，力求為現(xiàn)場改造施工創(chuàng)設(shè)有利條件。對于現(xiàn)場接觸網(wǎng)改造施工中的一些關(guān)鍵接線等操作工序，更是需要動態(tài)化控制。針對現(xiàn)場中創(chuàng)造的無電區(qū)，需進行精細化管控，確保該區(qū)域的施工作業(yè)高效可靠，避免出現(xiàn)施工工序延誤問題［12］。

4.3 技術(shù)人員篩選落實

基于鐵路電氣化接觸網(wǎng)工程改造施工難度大，技術(shù)要求高，要對參與到鐵路電氣化接觸網(wǎng)改造施工項目中的所有人員應進行嚴格審查，結(jié)合其工作崗位以及所操作的工序，評估分析其是否具備相應的崗位勝任力［13］。在此基礎(chǔ)上，技術(shù)人員的現(xiàn)場培訓教育工作也應該落實到位，不斷提升其質(zhì)量意識以及時間觀念，確保鐵路電氣化接觸網(wǎng)改造施工任務(wù)可以保質(zhì)保量按時完成。

5 結(jié)束語

綜上所述，鐵路電氣化接觸網(wǎng)工程改造施工在現(xiàn)階段面臨更高要求，為了確保相應項目可以得到優(yōu)化落實，需要重點把握好各個關(guān)鍵技術(shù)要點，進而圍繞可能影響施工效果的因素予以精細化全面把控，最終達到提高接觸網(wǎng)安全及穩(wěn)定性的目的。