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“零”工期时如何保证高铁项目接触网工程质量研究

作者:未知

  序:就传统上的接触网工程施工而言,接触网工程施工必须是在轨道线路完全就位以后,依据轨道线路测量数据,进行接触网的基础开挖、支柱组立、测量加工装配及悬挂网的架设调整。但是在铁路建设工程项目中,因为一些原因,造成站后专业施工时间极为短暂,特别是对质量要求极高的高速铁路项目中,由于前期各种原因致使站前专业的工期滞后,而总工期不变,留给接触网专业施工作业的时间极为少,如果按传统的接触网施工方法,要保证总工期不变是无法实现的。在与传统的接触网施工工期相比较而言,在接近于“零”的工期,保证接触网专业的各类项目作业质量合格的转序到下一工序,实现高速接触网的高质量要求是摆在我们面前必须要克服的难题,下面结合已完成高铁工程在施工中的创新作以介绍。
  一、捋清思路、逐项分析
  摆在我们面前的是必须在施工条件不成熟的情况下提前介入施工,而提前介入施工又如何保证高速接触网的精确施工的要求,为此,我们展开了逐项的分析。
  站前专业施工分析:由于高速铁路的轨道设计是高精准的无砟轨道,精确的测量技术是一切施工的前提,精确的施工作业是工程质量的基本保证,无砟轨道的各类数据误差均在毫米级范围内控制(两轨高差最大2毫米、轨面高程最大1毫米),在分析了无砟轨道这个重要的技术特点后,我们就得出结论断定轨道的施工误差给接触网的精确测量数据带来的误差是有限可控的。
  接触网专业施工分析:在轨道的施工误差分析的基础上,就接触网专业各个作业项目误差范围和关键控制点进行逐个分析;首先,将支柱基本测量数据可限误差带给腕臂计算、腕臂安装的误差进行分析,分析结果是:主要是对接触网的拉出值和承力索悬挂高度产生的误差,而这个误差范围对高速接触网质量带来的影响和设计的标准要求均在可控范围内,所以,支柱的测量、腕臂的计算、腕臂的加工安装均可在轨道未形成之前进行施工。再次对轨道未形成之前的承力索人工架设作业进行分析,因承力索不直接与受电弓接触,人工架设过程中,承力索产生的一些微量变形对高速接触网影响到可以忽略不计,主要是在人工架设承力索时,注意对承力索本体不受损伤的保护和不要形成硬湾、死湾。这样承力索架设作业程序就在轨道还未形成之前可以架设完成,在承力索架设完成后,弹性吊索的预安装也可展开作业。对接触线架设作业的施工分析,高速接触网的关键性能指标之一就是接触线的平直度必须小于0.1mm,为保证接触线的平直度就必须采用恒张力架线车在轨道上进行接触线的架设作业,而为保证工期,恒张力架线车就必须在长轨铺设完成后还没有进行长轨焊接和应力放散及轨温锁定这些工序前进行穿插作业;吊弦的安装质量是高速接触网的关键性能指标之一,对于吊弦的测量、计算、加工、安装这一少部分工作则必须在长轨铺设后进行作业,而吊弦安装的作业则可随着长轨锁定的作业跟进作业,这样就有节省了时间。
  技术保证措施分析:
  在某客运专线时接触网工程使用的是德国BBR公司提供的CANDROP计算软件,接触网技术支持服务也是由德国BBR公司做保障,并有现场督导在现场做技术指导。由于CANDROP计算软件不是简单的腕臂结构尺寸的计算,而在计算时,充分考虑了腕臂各部位的负载情况,在计算过程中,不但充分考虑了线路的平曲线,而且还考虑了线路的竖曲线。但是,接触网的整个系统对拉出值的误差是30mm,对结构高度的误差是:隧道内100mm、隧道外150mm,对导线高度的误差是30mm却并不严格;对接触网质量性能而言,它所追求的是导线的平直度、接触网的弹性、接触网弹性的均匀度、两吊弦点之间的高度差和高差变化的走向,不产生“屋脊”现象。
  1、测量误差对拉出值产生影响分析:通过对站前专业的施工误差和接触网专业自身测量产生的误差累加模拟计算,得出结果,拉出值的误差在技术要求范围内。
  2、测量误差对结构高度产生影响分析:通过对站前专业的施工误差和接触网专业自身测量产生的误差累加模拟计算,得出结果,结构高度的误差在技术要求范围内。
  3、接触导线的平直度分析:高速接触网要求导线的平直度不能大于0.1mm,而导线的平直度是由恒张力架線车和架设导线的施工方法来保证的,所以,导线架设必须是在轨道铺设完成后进行。
  4、接触线高度施工误差分析:导线高度是由吊弦来决定的,高速接触网作业程序要求,吊弦的测量(承力索高度的测量)必须是在承力索承载导线负载后,并按导线对承力索的模拟负压后,进行吊弦的测量。所以此项作业必须是在轨道就位后进行。
  5、弹性吊索安装施工分析:在承力索架设完成后,进行了弹吊预装,弹吊的正式紧固是在导线架设完成后,带负载紧固,所以,弹性吊索的安装要在架设导线之后进行。
  6、接触网的弹性、接触网弹性的均匀度分析:接触网的弹性和接触网弹性的均匀度在施工作业过程中,是靠合理的作业流转程序和作业标准来控制的,只要严格作业程序和标准就能保证接触网的弹性和接触网弹性的不均匀度。
  针对以上的分析结果,接触网的基本参数测量、腕臂的计算、腕臂的加工、腕臂的安装、承力索的架设、弹性吊索的预安装均可在轨道未铺设前进行施工作业,接触线的架设、吊弦的测量、弹性吊索的紧固等作业可以在长轨铺设后,在长轨焊接和应力放散及轨温锁定这些工序前进行穿插作业。
  说明:因站前专业的施工严重滞后,站前专业的轨道精调作业也是穿插在联调联试期间进行的,轨道精调后,会给接触线的导高带来一定的影响,从某客运专线联调联试期间测量的数据来看,轨道精调后,给接触线的导高带来的影响接触网专业也是可以消化的。
  二、制定方案、分步实施、措施保证
  针对施工现场站前专业的不同施工进度,制定出不同的应对方案及措施:
  1、在无砟轨道成型及长轨铺设地段,迅速展开接触线的架设作业,在前两根接触线架设后,就拿出了成熟的悬挂网安装调整标准,为后期施工积累摸索出经验,保证后期施工不走弯路。
  2、在无砟轨道部分成型及长轨未铺设地段,我们采取不锈钢板制作出精准的模拟钢轨等措施,直接将模拟钢轨放置在在无砟轨道上进行支柱测量,保证腕臂的计算安装及承力索架设等作业。
  3、在没有或部分没有无砟轨道区段、隧道、车站,通过指挥部协调,积极与站前专业联系,由站前专业进行交桩测量,进行腕臂的计算安装及承力索架设等作业;在线路成型后,进行了复测,这些通过交桩加工和安装的吊柱和完备均满足高速接触网的技术要求。
  三、工程质量结果
  在联调联试期间,我们的接触网工程质量通过各类检测,得到了铁科院专家的一致好评。从某客运专线的施工来看,在“零”工期状态下的接触网施工是可以保证工程质量的,施工质量的另一保证还在于参与施工的作业人员的培训与教育;但然,这种模式下的施工存在大量的各个专业间的协调工作。
  (作者单位:中铁电气化局西安电气化工程公司)
论文来源:《科学导报·科学工程与电力》 2019年6期
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