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地铁信号安装工程质量缺陷分析及防治措施研究

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  摘 要:结合武汉地铁 11 号线东段和其他城市地铁建设中信号安装工程中发生的一些质量缺陷,详细分析了光缆线路、固定信号机、转辙设备、车地通信设备等发生安装质量缺陷的原因,并给出了相应的防治解决措施,希望能对地铁信号建设有所帮助。
  关键词:地铁信号;安装工程;质量缺陷;防治措施
  中图分类号:TU94+4
  1 光电缆线路
  1.1 常见质量缺陷
  (1)由于现场地形条件的限制、设计人员对现场不熟悉、业务能力不足等多种原因,造成光电缆实际径路与原设计径路不符,光电缆图纸长度与现场实际光电缆长度出入较大。施工过程中如果完全按照图纸长度进行配盘施工,将造成很大的浪费,更有甚者会增加非标电缆接续。
  (2)施工现场测试设备落后和缺乏,对光电缆进场测试不完整,造成竣工验收时电缆电气性能指标不达标,引起不必要的返工。
  (3)地铁施工中,用于敷设光电缆的支架和桥架通常都会分配给通信专业实施,而由于土建施工的影响或通信专业自身工序安排不合理,光电缆的路径经常不能全部贯通。如果是在人防门、防淹门、电缆引入口或一些异形的土建结构处,还将导致信号光电缆在这些位置不能及时绑扎固定。特别是在径路拐弯处,如果光电缆预留长度不当,将导致绑扎凌乱或无法绑扎。
  (4)现行地铁施工中,区间弱电支架一般设计为5 层支架,按照设计的分配原则,通常第 1、第 2 层为通信专业使用,第 3、第 4 层为信号专业使用,第 5 层为其他弱电(综合监控、火灾报警等)专业所用。但是,由于信号专业的光电缆数量繁多,经常会出现第 3、第 4 层信号光电缆排布空间不足,而其他层剩余很大空位的现象,特别是在信号设备集中站站台区域尤为严重。
  (5)轨旁信号电缆与强电电缆(接触轨、低压电缆)交叉或平行敷设时安全距离不符合设计要求,造成对信号设备的电磁干扰。
  (6)预埋管线管口处理不达标,光电缆敷设时容易割伤光电缆外皮。
  (7)车辆段、停车场由于土质、场地受限或综合管线设计不合理,造成光电缆防护不符合要求、光电缆外露等。
  (8)电缆接续质量不合格。主要表现为电缆绝缘不达标、接续盒密封不好、芯线交叉、备用量不足等。
  1.2 防治措施
  光电缆线路的敷设工作具有不可逆性,工作完成后如果存在缺陷,任何补救措施都很难再达到设计要求。因此,施工前必须做好相关准备工作,務必做到一次达标,可以从以下几点入手。
  (1)仔细踏勘电缆径路,杜绝不必要的浪费。开始施工前,委任经验丰富的工程技术人员,对电缆径路进行详细的踏勘和丈量;积极与土建、装修、通信等相关专业进行交流,如果有图物不符,及时与设计人员沟通更正;为物资采购和光电缆敷设提供精准的现场资料。
  (2)把好材料源头关。光电缆采购前,需做好市场调查,选择有 3C 认证和 CRCC 认证的生产厂家,坚决杜绝采用不合格产品;在光电缆生产期间,做好产品的监造、出厂检验等工作;光电缆运输到现场后,所有光电缆在敷设前按照 GB 50578-2010《城市轨道交通信号工程施工质量验收规范》,联合生产厂家、监理进行严格的进场测试;所有光电缆需在监理的见证下按照相关规定进行第三方送检。
  (3)做好与通信专业的协调工作,确保光电缆径路的贯通。跟踪光电缆支架、桥架的安装进度,必要时寻求业主单位的协助,确保“最后一米”光电缆径路的贯通;信号光电缆数量多、型号多,每根光电缆敷设后都要及时绑扎且挂好铭牌,避免光电缆间相关交缠。
  (4)对于在信号设备集中站信号光电缆数量多而无法排布的问题,可以在信号与通信专业的接口谈判时提出,并在信号设备集中站站台区通过增加弱电支架层数的方法解决。
  (5)轨旁光电缆敷设前,由建设单位或监理单位组织专题会,共同制定原则,确保强弱电缆都能够顺利实施。当由于空间限制,强弱电缆交叉无法避免时,依据“谁后实施谁防护”的原则,按照设计要求进行相应的防护处理,确保各专业的设备都能够安全可靠运行。
  (6)光电缆穿管敷设前,检查预埋管线管口的处理是否达标,对不达标的管口要进行二次处理或防护,避免对光电缆外皮造成损伤;车辆段或停车场需直埋的光电缆电缆沟的开挖深度必须符合设计要求,个别区段由于土质等原因无法有效开挖或开挖深度不达标的,要严格按照 GB 50578-2010《城市轨道交通信号工程施工质量验收规范》做好防护,例如,水泥包封、钢槽防护等方式,确保光电缆安全。
  (7)光电缆接续材料进场后按照设计要求和相关行业规定检验合格后,安排具有从业资格的信号工,严格按照光电缆接续的工艺要求进行光电缆接续,并做好光电缆接续前后芯线导通、芯线对地、芯线间绝缘等检测;电缆接续盒灌注密封胶后需静置 24 h 后再固定,确保电缆接续盒密封良好。
  2 固定信号机
  2.1 常见质量缺陷
  (1)立柱信号在安装过程中,受地形条件的限制或安装人员责任心不强,造成立柱信号机机柱垂直度不达标。
  (2)信号机机构后盖不能完全打开。例如,武汉地铁 11 号线东段某站,安装在反向侧的一架信号机与低压动照电缆径路冲突,低压电缆紧贴信号机机构敷设,造成信号机机构后盖不能完全打开。
  (3)信号机显示被广告灯箱、落水管、消防水管遮挡;在采用侧式站台的站点中,信号机和站台门安装在同一侧时,信号机一半显示被站台门遮挡。
  2.2 防治措施
  (1)在立柱信号机安装时若发现基础底面水平度不达标,可以先进行简单的处理(比如增加垫铁),再进行试安装。如果还是不能够满足安装要求,在满足限界和显示要求的情况下,可以改变安装方式,但不可随意施工造成不必要的返工。
  (2)地铁工程受空间的限制,各设备安装位置冲突不可避免,在发生此种情况时,切不可任意妄为,要积极与其他专业进行沟通,联合监理、设计等相关单位进行协调处理,确保各设备都能够适度安装。   (3)设备定测时发现信号机显示受限,可以借助强光手电或其他光源模拟信号机进行规定范围内的调整。如果经过调整后仍不能满足显示要求,就需要及时组织建设、运营、监理、设计等单位共同进行现场踏勘,研究解决方案。最常见的方法有换边、改变安装方式。
  3 转辙设备
  3.1 常见质量缺陷
  (1)转辙机基坑、杆件沟槽深度不够,不利于運营维护;道岔区域排水沟设计不合理造成排水不畅,排水沟积水倒灌进转辙机基坑,导致转辙机进水;由于地下空间湿度大,工程前期通风条件差,水汽进入转辙机内部,造成转辙机内部元件表面锈蚀。
  (2)土建结构设计考虑不周,转辙机安装位置周围空间不足,造成设备维护困难。
  (3)车辆段或停车场安装装置绝缘破损,影响轨道电路的正常使用。
  (4)道岔尖轨不稳定,道岔表示时有时无,影响地铁运营。
  3.2 防治措施
  (1)在转辙设备安装前,要与轨道专业对道岔的方正、转辙机基坑、杆件沟通深度等进行专项验收,并以书面形式形成正式的工序交接单。
  (2)转辙设备安装完成后,要安排专人进行定期不定期的巡检,若发现有危及设备安全的情况要及时采取措施,对于某些电气设备(转辙机)必要时可暂时拆除;设备安装后,定期对设备进行润滑、干燥等维护保养,确保设备状态良好。
  (3)转辙设备安装前要对周围空间进行核查,对不能满足维护要求的位置空间,要及时报告建设、监理、设计单位进行协调,并由土建单位解决。
  (4)转辙设备安装前需对所有杆件、绝缘套管、绝缘垫片等进行仔细检查,杜绝不合格或破损元件投入使用,安装完成后再次对道岔进行整体的绝缘测试。
  (5)转辙设备安装时委派经验丰富、技术娴熟的信号工。基础角钢安装要反复测量,打孔时需采用精密设备,确保安装精度达到相关标准的要求。道岔尖轨是可动部件,受内部机械应力的影响,要完全稳定需要一个较长的磨合期,这就需要工务和电务定期对道岔进行联合整治,以保证转辙设备的正常稳定使用。
  4 车地通信设备
  4.1 常见质量缺陷
  (1)交叉渡线区域计轴尾缆长度不够,造成计轴配线盒安装侵限或位置不合理,不方便运营维护。
  (2)计轴安装打孔时未仔细核查既定位置是否有钢轨焊接缝,盲目施工造成对钢轨的损伤。出入段线计轴安装过于靠近钢轨连接处,在列车通过时由于钢轨的振动容易造成计轴故障。
  (3)站台区应答器安装精度不达标,直接影响列车停车精度。
  (4)由于接触轨设计疏忽,造成轨道电路设备箱和接触轨距离不达标,对设备的抢修造成安全隐患。
  4.2 防治措施
  (1)做好设备定测工作。首先需与站台门专业进行精准核对,确保站台中心点这一基准点的正确;区间设备定测后,需从相邻站点进行复测;定测结束后,要在不同位置(道床、隧道壁)进行标记,且不少于2 处,标记时需注意不可以在未焊接的钢轨上标记。
  (2)需要在钢轨上打孔安装的设备一定要在轨道专业长轨焊接完并锁定后才可以进行施工,打孔前需特别注意有无钢轨焊缝,打孔机要采用专用设备以确保打孔精度。
  (3)在采用接触轨牵引的线路中,接触轨设计时要特别注意接触轨旁是否有信号设备,特别是车辆段或停车场要从源头上杜绝信号设备与接触轨冲突。
  5 室内设备
  5.1 常见质量缺陷
  (1)地铁中通信与信号共用电缆间通常都是各干各的,导致通号电缆间电缆排布杂乱、成品保护不到位、电缆铭牌不全,不利于后期维护。
  (2)信号室内设备多采用 5 类线缆,施工工艺难度大,室内施工时需重点注意。
  (3)由于装修、机电、门禁等相关专业施工不及时,在信号室内设备安装完成后,继续在信号设备房内进行大量粉尘作业会造成对信号设备的损伤。
  (4)动车调试期间,室内通风、空调不能够及时启用,设备房内温、湿度超标,设备长时间处于高温运行状况对设备的损害很大。
  5.2 防治措施
  (1)工程开工初期,联合监理、运营单位根据各专业的实际情况对通号电缆间的有限空间做出统筹的规划,并制定相应的工艺标准,由监理监督严格执行。在武汉地铁 11 号线东段信号安装工程时,信号专业打破了平常在电缆间组立电缆支架进行排布电缆的做法,改进为在电缆间墙壁上安装固定支架,电缆沿墙壁和地面自然排布,既节省了材料又充分利用了空间,也方便了后期维护(图 1)。
  (2)在开始进行设备布线前,技术人员要对图纸进行仔细校核,做好基础工作。线缆敷设完粗绑后,施工人员需进行线缆校核,线缆精绑后工程技术人员二次校核,确认线缆型号、位置正确才可以进行线缆适配。
  (3)在室内施工进场前,非信号专业需要完成室内所有施工,包括天花、架空地板、墙面、通风、空调、消防、门禁等,由监理组织完成设备房验收,办理正式的移交手续。
  (4)建设单位统一协调相关专业,为动车调试创造良好的运行环境。若由于特殊情况,通风空调设备不能及时开启,要增加临时通风、除湿设备,同时安排专人值守以确保信号设备安全良好运行。
  6 结束语
  综上所述,地铁信号安装工程质量缺陷防治的重点在于“防”,“治”是亡羊补牢,不宜提倡。地铁建设应该从“人、机、料、法、环”等全方位入手,积极加强员工技能的培训,培养员工的工匠精神,采用先进工具、设备,严控材料来源,依据相关规范和标准,制定详尽的工艺手册并严格执行实施,做好工程的前期筹备,从源头上提升工程质量。
  参考文献
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  收稿日期 2018-11-08
  责任编辑 朱开明
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