電氣化鐵路接觸網(wǎng)施工技術(shù)要點分析

關(guān)鍵詞：電氣化；鐵路；接觸網(wǎng)；施工技術(shù)

中圖法分類號：U225 文獻標識碼：A

鐵路運輸屬于國民經(jīng)濟中支柱型經(jīng)濟類型，近年來在先進科技的影響下取得了較好成果。然而，這一行業(yè)中也存在部分發(fā)展不足問題，不能有效解決建設(shè)中的問題將影響高速鐵路的運行質(zhì)量，不利于鐵路運輸長期穩(wěn)定的健康發(fā)展。接觸網(wǎng)供電系統(tǒng)是鐵路交通系統(tǒng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，主要包括設(shè)計、施工、維護和裝配等諸多施工流程，影響其作業(yè)效果的最關(guān)鍵因素便是技術(shù)。部分施工單位雖然意識到先進施工技術(shù)對鐵路接觸網(wǎng)供電系統(tǒng)的重大意義，但實施成效卻并不理想，故研究電氣化鐵路接觸網(wǎng)施工技術(shù)要點，做好接觸網(wǎng)施工質(zhì)量控制工作十分必要。

1電氣化鐵路接觸網(wǎng)施工技術(shù)

1.1澆筑施工技術(shù)

鋼柱、拉線、杯形基礎(chǔ)屬于電氣化鐵路接觸網(wǎng)中基礎(chǔ)澆筑技術(shù)類型。電氣化鐵路接觸網(wǎng)施工之前，要準確完成前期準備工作任務(wù)，檢驗基坑尺寸后安裝外模，將水泥澆筑到基礎(chǔ)底部位置，完成墊層作業(yè)任務(wù)。安裝校正內(nèi)膜再對其進行采樣，確保采樣合格后抹面并拆模。另外，施工人員還需做好施工記錄和隱蔽工程記錄，關(guān)注基礎(chǔ)養(yǎng)護和維修作業(yè)任務(wù)。澆筑施工技術(shù)落實時，需重點關(guān)注以下施工環(huán)節(jié)。

（1）在鋪設(shè)外鋼板之前，技術(shù)工作人員應(yīng)分析地基的頂面點數(shù)與水平基準點，在地基上進行外模施工作業(yè)，使外?；A(chǔ)與裝連線的水平距離保持一致。在判斷出后方情況后，再采用多維方式定位外模，澆筑施工時以防止位移情況發(fā)生。

（2）基礎(chǔ)墊層混凝土澆筑要以國家技術(shù)標準為最根本依據(jù)，嚴格把控好地面墊層厚度，計算墊層和混凝土用量。嚴格按照混凝土攪拌標準，規(guī)范攪拌次數(shù)，提高澆筑作業(yè)效率的同時，減少材料損耗，合理降低澆筑成本。

（3）內(nèi)膜校正和安裝過程中，要確定好脫模劑用量。混凝土表層涂刷脫模劑，確保脫模劑用量足夠。安裝內(nèi)模后要做好內(nèi)膜標注，確保定位樁與所標注位置相符。一旦出現(xiàn)偏移問題，適當調(diào)整內(nèi)膜位置。

（4）在施工前期和施工過程中要著重關(guān)注施工效率問題，避免在施工中出現(xiàn)的缺陷情況，改善混凝土平面光滑性和均勻性，強化養(yǎng)護工作。盡可能提升養(yǎng)護方法的合理性，控制好養(yǎng)護時間，盡可能減少澆筑后的養(yǎng)護問題。要保持混凝土表層濕潤，養(yǎng)護時間要保證在1周以上。

1.2支柱施工技術(shù)

電氣化鐵路剛性接觸網(wǎng)支柱與基礎(chǔ)的主要作用就是承受接觸懸掛、支持和定位裝置的全部負荷，將接觸懸掛固定在規(guī)定的位置和高度上，并通過水平拉桿、平、斜腕臂等支持裝置，實現(xiàn)支持電氣化鐵路剛性接觸網(wǎng)懸掛負荷的作用。接觸網(wǎng)懸掛裝置使用的支柱形式主要包括橫腹桿式鋼筋混凝土支柱、環(huán)形等徑預(yù)應(yīng)力混凝土支柱、金屬構(gòu)架式鋼柱3種。以支柱功能為劃分方式，能夠分為中間柱、轉(zhuǎn)換柱、中心柱、錨柱、道岔柱、定位柱、軟橫跨柱等。支柱的組立分為3個部分，依次是立桿、回填和整正。其中的立桿要保證混凝土墊層強度高于自身75%，提升后續(xù)工程施工效果。支柱整正要選擇適當工具強化施工效果。其中，常見施工工具為支柱整桿器和手板葫蘆。具體而言，支柱回填環(huán)節(jié)中要滿足以下幾點內(nèi)容。

（1）科學(xué)地配置水泥中水和灰的占比，達成較高強度的同時，減少混凝土使用總量，避免因水化熱問題而造成水泥表面出現(xiàn)裂紋，對整個電氣化鐵路的剛性接觸網(wǎng)造成不良影響。（2）采用電動搗固棒夯實混凝土，采用分級夯實的方法提高了混凝土質(zhì)量，使各個階段混凝土厚度的間隔在25 cm以內(nèi)。支柱回填時如發(fā)生鋼筋凝結(jié)問題，便需要拆除以增加其穩(wěn)定性的木楔結(jié)構(gòu)。（3）在完成以上作業(yè)后，便需要對支柱杯口抹平處理。

1.3腕臂安裝技術(shù)

腕臂的安裝方式多樣，在安裝腕臂前必須合理調(diào)整預(yù)配、計算、檢測和裝配等過程，以提高裝配精度。在安裝好底座結(jié)構(gòu)之前，應(yīng)先通過鋼尺或計算軟件計算程序?qū)Φ鬃M行準確計算，在標記出高度的具體位置之后安裝好底座槽鋼。正式安裝結(jié)束后，施工作業(yè)人員要對底座進行調(diào)平和擰緊固定處理。使用平臺水平尺檢測安裝質(zhì)量。作業(yè)車輛要圍繞支柱附近，利用作業(yè)車檢修平臺更好地完成施工作業(yè)任務(wù)。在底座中插入棒式絕緣子，穿好底座螺栓銷，開口銷子掰開120°，底座與腕臂保持在同一水平線上，避免出現(xiàn)高空墜物，保證現(xiàn)場作業(yè)人員安全，安裝腕臂的過程中，檢查腕臂底座與腕臂棒瓷的銜接牢固度和效果，使之符合施工規(guī)定。上述操作完成后要認真填寫施工記錄。

1.4吊弦施工技術(shù)

（1）使用梯車在梯車上安裝吊弦，施工過程需要多名工作人員配合。專門配置1名工作人員同梯車上作業(yè)人員配合，4名人員推扶梯車，避免梯車運行對施工造成不良影響。（2）在承力索上通過線墜垂直接觸線位置，以校正吊弦安裝位置的垂直角度。在吊弦安裝作業(yè)中，先安裝承力索上的吊弦線夾，再安裝接觸線上的吊弦線夾，將吊弦穿過吊弦心形環(huán)，將六角螺栓穿過線鼻子及防松墊片的孔，帶上六角螺母，并擰緊螺栓，并按要求將防松墊片的長短片折彎，將止動墊片揋到位，應(yīng)使導(dǎo)流環(huán)的方向與列車行走方向一致。（3）一個錨段的吊弦全部安裝完畢后，應(yīng)逐懸掛點、吊弦點檢測接觸線下緣距軌面的高度，根據(jù)檢測結(jié)果判定吊弦長度是否合格，提出處理意見，安裝人員根據(jù)意見處理達標。整體吊弦及安裝流程與上述施工步驟大體一致。

1.5軟橫跨施工技術(shù)

（1）施工防護措施設(shè)置完成后，要系統(tǒng)測量接觸網(wǎng)支柱標高和支柱界限等數(shù)據(jù)，并結(jié)合施工情況，制定適當?shù)慕Y(jié)點結(jié)構(gòu)。（2）在傳統(tǒng)計算數(shù)據(jù)和節(jié)點結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，使用電氣化鐵路接觸網(wǎng)專用軟橫跨計算軟件，通過現(xiàn)場情況、數(shù)據(jù)信息和零件尺寸等資料有效計算軟橫跨數(shù)據(jù)。（3）安裝軟橫跨的過程中，應(yīng)結(jié)合圖紙情況和計算的信息進行軟橫跨的予配。在軟橫跨予配完成后，工作人員應(yīng)將其橫穿至另一側(cè)支柱，完成安裝作業(yè)任務(wù)。

2電氣化鐵路接觸網(wǎng)施工要點

2.1控制技術(shù)參數(shù)

受工程本身特殊性影響，項目橋梁和鐵路基礎(chǔ)、支柱構(gòu)成部分需要先期投入運營，在實施中需要合理調(diào)配橋面施工、道路預(yù)制結(jié)構(gòu)和其他實施項目所需要的參數(shù)信息，確保參數(shù)掌握在標準值范圍內(nèi)。這些數(shù)據(jù)管理方法對實施條件造成的一些限制，使得鐵路的設(shè)計以及其他實施操作項目中，技術(shù)性要求逐漸增加。高速鐵路在進行工程建設(shè)中，精準檢測的級別已經(jīng)被分為3個部分，分別為cp1，cp2，cp3三個級別。按照以上的3個級別能夠有效提升鐵路施工建設(shè)過程中的數(shù)值準確程度。其中的1級和2級精準測量主要負責鐵路接觸網(wǎng)測量.3級測量負責測量無砟軌道的具體內(nèi)容。有效利用3級精準測量網(wǎng)獲取鐵路施工中接觸網(wǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)，要求施工工作人員以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，科學(xué)調(diào)整鐵路接觸網(wǎng)施工作業(yè)信息，保證以上數(shù)據(jù)信息穩(wěn)定在規(guī)定范圍內(nèi)。

2.2應(yīng)用整體吊弦技術(shù)

整體吊弦技術(shù)要求相對較高，選擇傳統(tǒng)人力測量的方式獲得吊弦數(shù)據(jù)無法達成整體吊弦技術(shù)對數(shù)據(jù)準確性的標準。要選擇精準程度較高的測量工具高效測量數(shù)據(jù)信息，為后續(xù)數(shù)據(jù)中科學(xué)使用計算機技術(shù)完成計算任務(wù)奠定基礎(chǔ)。后續(xù)計算使用計算機技術(shù)可以提升整個吊弦計算效果，使得計算準確性和高效性均得到顯著提升。吊弦技術(shù)具體施工環(huán)節(jié)如下。

（1）獲取原始數(shù)據(jù)內(nèi)容。數(shù)據(jù)采集人員要合理應(yīng)用經(jīng)緯儀、激光測距儀等精準的測量設(shè)備，采用科學(xué)方法獲取準確初始數(shù)據(jù)，再將數(shù)據(jù)信息導(dǎo)入計算機中，利用計算機技術(shù)整理并編程獲取的數(shù)據(jù)信息。在計算機系統(tǒng)中錄入相關(guān)計算公式，得出精準計算結(jié)果。（2）根據(jù)獲取的計算數(shù)據(jù)信息加工制作整體吊弦，保證數(shù)據(jù)誤差被有效控制在1.5 mm范圍內(nèi)。制作結(jié)束后相關(guān)人員將進行全部檢查作業(yè)，經(jīng)審核通過后打包作業(yè)。由安裝人員按照標準工藝程序，在特定預(yù)配車間獲取吊弦。專業(yè)施工安裝整體吊弦，在吊弦安裝完畢后要認真檢查施工情況，以提高施工結(jié)論的正確性。（3）在整體吊弦裝配施工中，應(yīng)合理調(diào)節(jié)整體吊弦中的承力索與接觸線。在一跨范圍內(nèi)時整體吊弦接觸線間的長度偏差應(yīng)保持在10 mm以內(nèi)，且接觸線的最大值要符合工藝要求，誤差也要控制在30mm上下范圍內(nèi)。

2.3布置岔區(qū)平面

岔區(qū)平面定位準確程度會直接作用于接觸網(wǎng)運行效果，鐵路運行過程中，接觸網(wǎng)有概率出現(xiàn)弓網(wǎng)事故。高速鐵路建設(shè)過程中，選擇科學(xué)的建設(shè)方法布置岔區(qū)平面，提升岔區(qū)平面的穩(wěn)定性，可以顯著改善剛性接觸網(wǎng)線路運營效率，使接觸網(wǎng)的運營安全與可靠性得以提高?，F(xiàn)階段，全國采用的最普遍的道岔確定方式是導(dǎo)線無交叉式的道岔定位。在確定好道岔設(shè)備后，工作人員要把正線也是最高速線設(shè)置為350km/h，測線導(dǎo)線數(shù)值也要設(shè)定為不低于100 km/h。在保證弓網(wǎng)穩(wěn)定性能的前提下，電力機車從側(cè)線進入正線或從正線進入側(cè)線時，受電弓能在側(cè)線與正線接觸線之間實現(xiàn)平穩(wěn)過渡，不發(fā)生剮弓現(xiàn)象。電力機車從正線上通過道岔時，其受電弓在任何情況下不與側(cè)線接觸線相接觸，防止其對側(cè)線和線路產(chǎn)生不良影響。在實際工作流程中，由于正線參數(shù)具有一定穩(wěn)定性特征、側(cè)線數(shù)值會隨著運行流程受正線受電弓影響，受電弓中心距相鄰一支接觸線的距離600～1050 mm范圍為無線夾區(qū)，無線夾區(qū)內(nèi)不得安裝任何線夾，要綜合考慮全部受電弓方向影響的因素。

2.4檢測工作

接觸網(wǎng)架設(shè)工程施工作業(yè)完成后，工作人員將按照接觸網(wǎng)架設(shè)的作業(yè)要求對設(shè)備實施精準檢測。測試內(nèi)容分別可被界定為靜態(tài)測試與動態(tài)測量2種作業(yè)內(nèi)容。其中，靜態(tài)測試內(nèi)容還需要在接觸網(wǎng)安裝工作完成后，獲得進行測試的必要信息。技術(shù)人員還必須在靜態(tài)條件下，檢測接觸網(wǎng)供電系統(tǒng)的電力特性和位置情況。具體來說，觀察接觸網(wǎng)的定位器坡度是否在設(shè)計要求范圍內(nèi)，支柱傾角范圍是否適當以及電纜高度、平直度數(shù)據(jù)是否達標等。動態(tài)檢測工作結(jié)束后，應(yīng)使用專門測量儀器測試動態(tài)接觸網(wǎng)，在測試過程，檢測儀器要以不同速度運轉(zhuǎn)，保證接觸網(wǎng)檢測準確性。動態(tài)監(jiān)測的具體內(nèi)容分別是接觸網(wǎng)中接觸線高度、弓網(wǎng)接觸電壓、弓網(wǎng)彈性、車體震動程度和不同速度前提下，接觸網(wǎng)遭受沖擊的具體數(shù)值。開展系統(tǒng)檢測工作時，檢測人員要選擇從低速到高速逐級調(diào)整策略，調(diào)整到設(shè)計速度后正式開展檢測工作。

3電氣化鐵路接觸網(wǎng)施工措施

3.1澆筑施工

電氣化鐵路接觸網(wǎng)正式施工時，要對拉線、鋼柱、杯形這類基礎(chǔ)設(shè)施進行系統(tǒng)澆筑施工。施工前期提升準備工作的全面性和準確性，多次檢查基坑的尺寸是否符合規(guī)定，安裝好外模后將混凝土澆筑到基礎(chǔ)底部。上述工作環(huán)節(jié)中，為提升基礎(chǔ)墊層效果，安裝校正后的內(nèi)膜零件，通常會在最后施工環(huán)節(jié)中進行取樣作業(yè)。保證取樣檢測達標后，開展抹面、拆模處理工作。正式澆筑階段，要格外關(guān)注以下幾方面內(nèi)容。

（1）安裝外鋼板時，要求施工技術(shù)工作人員對水平基準點和基礎(chǔ)頂面之間高程與規(guī)格上存在的差異進行深度研究，強化外模固定施工效果，降低澆筑環(huán)節(jié)移位問題出現(xiàn)的概率。（2）澆筑墊層和低端水泥時，要提升對墊層厚度的控制效果，以工況為基礎(chǔ)測量墊層和水泥構(gòu)件數(shù)量，按照定量數(shù)據(jù)對其進行攪拌作業(yè)，維護工程建設(shè)整體效果，節(jié)省工程造價，避免不良問題的出現(xiàn)，有效節(jié)約工程施工成本支出。（3）校正和安裝內(nèi)膜過程中，準確做好脫模劑數(shù)量規(guī)劃，使其用量充足的同時，避免浪費問題出現(xiàn)。對內(nèi)膜位置做出特殊標記，保證定位樁和標記中心處于一條直線上。（4）養(yǎng)護劑涂抹過程中，要重視混凝土澆筑效果檢查任務(wù)，確?；炷翝仓淮嬖诿黠@缺陷，混凝土表層相對光滑。綜合施工現(xiàn)場氣候和地理環(huán)境特點，設(shè)計合理的施工方案提升水泥表層濕潤程度。

3.2支柱施工

支撐裝置的前提是利用支柱的作用，腕臂底座、拉桿底座、水平腕臂與支柱密貼，有效地支撐接觸網(wǎng)符合。技術(shù)層次上來看，支柱可以被分類為錨柱、轉(zhuǎn)換柱和中間支柱等。支柱的技術(shù)重點內(nèi)容主要體現(xiàn)在如下幾方面。

（1）立桿施工過程中，支柱強度要高出混凝土強度的75%。保證這一前提才能開展后續(xù)施工作業(yè)工作。（2）選擇有效的輔助工具。例如，支柱整桿器、手扳葫蘆。（3）回填時要規(guī)劃水泥中灰與水的占比，使其強度能夠滿足工程質(zhì)量標準，降低水泥投用總量。（4）選擇電動搗固棒夯實各層混凝土，混凝土之間要劃分25 cm的間隔距離。

3.3安裝腕臂

當前鐵路接觸網(wǎng)建設(shè)時期，可供選擇的安裝腕臂類型多樣，實際安裝過程中要做好以下技術(shù)控制。（1）安裝底座時要預(yù)先檢查方位是否與底座規(guī)格適配，明確標示后根據(jù)設(shè)計標準安裝好腕臂底座，使穿釘螺母力矩符合規(guī)定。（2）選擇水平尺固定和調(diào)平底座，檢查構(gòu)件安裝效果和整體質(zhì)量。（3）在底座中安插腕臂，底座與腕臂保持在同一水平線上，再進行螺栓的安裝作業(yè)。

3.4吊弦施工

吊弦施工時的常用技術(shù)便是調(diào)載流技術(shù)，這一技術(shù)在使用時要求電氣化鐵路接觸網(wǎng)錨段兩側(cè)張力保持穩(wěn)定，施工時盡可能一次安裝到位。借助激光測距和經(jīng)緯儀獲取初始信息，得出數(shù)據(jù)庫內(nèi)容，編輯有效施工流程達成信息傳遞目標。系統(tǒng)分析測算信息后，將信息打印成報告形式。施工單位在梯車上進行吊弦安裝施工時，挑選具有較足經(jīng)驗的技術(shù)人員和在梯車上的技術(shù)人員協(xié)同開展工作，并選定一個專門人員控制梯車的運行，以防止對吊弦施工產(chǎn)生不良影響。規(guī)范線墜使用流程，將承力索的前端方向和吊弦方向投影，并按照接觸網(wǎng)線路施工的規(guī)定程序設(shè)置好承力索吊弦線夾機構(gòu)，安裝好吊弦線夾設(shè)施，保證其與軌面連線垂直角度。在安裝吊弦時導(dǎo)流環(huán)布置方向與列車行走方向一致，并按照規(guī)定程序逐次貫穿于吊弦線夾螺栓。安裝緊固螺母提升整體安裝效果，做好收尾工作。

4結(jié)束語

電氣化鐵路接觸網(wǎng)施工技術(shù)復(fù)雜性和專業(yè)性特征明顯。電氣化鐵路施工水平會對我國鐵路運行效果造成直接影響，鐵路部門已經(jīng)提升了鐵路系統(tǒng)運行質(zhì)量標準，相關(guān)工作人員也應(yīng)在施工環(huán)節(jié)中增強新技術(shù)使用效果，提升接觸網(wǎng)質(zhì)量建設(shè)水平。技術(shù)工作人員要秉持與時俱進的職業(yè)發(fā)展觀，加大對接觸網(wǎng)研究的力度，減少故障發(fā)生的概率，保證鐵路事業(yè)穩(wěn)定高效發(fā)展。

作者簡介：

衛(wèi)建松（1972—），本科，工程師，研究方向：電氣化鐵路鐵道供電。