时速200KM电气化铁路接触网施工工法.docx

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时速200KM电气化铁路接触网施工工法

时速200km电气化铁路接触网施工工法

中铁电气化工程局

一、前言

当前，我国电气化铁路施工进入一个新的发展时期，常速电气化铁路正向高速电气化铁路发展。

高速电气化接触网施工，在我国电气化铁路建设史上无经验可以借鉴，本工法的开发，旨在为解决这个问题提供新途径。

1993～1998年本工法用于广深线200km／h高速段（K39+700～K10l+200，其中K39+700～K66+840为250km／h高速试验段）的施工，在工期紧、运输繁忙、夜间施工的情况下，采用了许多新技术、新工艺，确保了接触网施工的一次到位，使接触网施工技术从粗放型向科技型发展，确保了广深线高速电气化铁路接触网施工的质量。

应用结果表明，本工法施工更加安全，劳动强度大大改善，确保了高速电气化工程质量，提高了施工人员素质，加大了接触网施工的科技含量，具有较好的经济效益和社会效益。

二、工法特点

1．施工测量数据化、计算微机化、预配工厂化、施工标准化，提高了施工的准确性，减少了高空作业量，工艺流程更为科学合理。

2．钢柱安装、拉线安装、支柱装配、定位安装、吊弦安装、承力索、接触线下锚一次到位，节省了“天窗”时间。

3．检测车通过静态和动态的检测，对接触网的缺点能够准确地进行诊断。

4．标准化施工和强化质量管理，有利于提高机械化水平和施工人员的素质。

三、适用范围

本工法适用于200～250km／h电气化铁路接触网施工。

四、施工工艺

（一）工艺原理

1．采用全面质量管理的方法对下部工程进行质量控制，重点控制支柱整正和基础浇制的施工质量。

2．利用几何学、理论力学，结合微机电算技术开发腕臂和整体吊弦计算软件。

3．根据金属材料的特性，用工具吊弦架设接触线，施加恒定张力以消除导线的微小弯曲；在短时间内对承力索和接触线施加一定张力，以消除新线的大部分蠕变伸长。

4．运用系统工程原理和网络技术，可以在封闭点外进行的作业尽量不在封闭点内进行。

腕臂和整体吊弦进行工厂化预配，确保施工质量，又减少高空作业，提高施工的安全性并减轻劳动强度。

5．用检测车作静态和动态检测，对导高、拉出值、硬点、离线率可以进行缺点诊断；运用模拟法，对接触网关键部位进行包络线检测，提高了电力机车受电弓的安全性和可靠性。

（二）工艺流程（见图1）

（三）操作要领

1．施工测量

（1）选择车站正线道岔或大型桥梁为起测点，由起测点开始，根据接触网平面图和支柱跨距沿钢轨测量，在支柱坑位处做出标记。

（2）先测量硬横梁钢柱两基础的中心位置，然后测量垂直线路方向两基础沿的位置。

（3）先测量两杯型基础的位置，然后用水准仪测量两杯型基础位置的高差。

（4）确定转换支的投影位置，用花杆和线坠测量拉线基础的位置，并用十字桩确定。

2．开挖基坑

确认基坑的类型、限界、坑深，将基坑口处的地面清理干净，在基坑口的靠线路侧应加设防止道碴滑落坑底的挡板。

开挖时，坑浅的可直接弃土，坑深的用吊篮吊土。

基坑挖完后，应对基坑类型、中心线、坑深等进行检验，合格后，准备立杆。

3．浇制基础

（1）浇制硬横梁钢柱基础

将地面清理干净，平整后，安装模板。

清理基坑，根据基础型号选择框架类型，安装基础螺栓框架并固定模板上口。

按设计要求选择基础螺栓型号、数量，将基础螺栓由框架孔中穿入，并校核两钢柱内排螺栓的距离。

用钢板、木板、方木搭制混凝土搅拌作业台。

按配合比拌合混凝土。

坑底先铺1层石碴，再浇注1层砂浆，然后灌注混凝土，每2～3板振捣一遍，同时制作试块。

基础浇制完毕后进行抹面。

当混凝土强度达到2.5MPa时，可拆除模板。

（2）浇制杯型基础

当杯型基础浇筑到h－α（h为坑深，α为杯深）高时，安装杯模。

用2根5cm×6cm基础浇筑完毕后8～12h取出内模，其余同钢柱基础一起浇筑。

（3）浇筑拉线基础

基坑开挖完成后立模，下骨架。

检查拉线锚环的位置，拉线环是否在锚支的延长线上。

其余同硬横梁钢柱基础一起浇筑。

4．支柱安装整正

（1）GQ400圆杆安装、整正

清坑后，安装底板，并校核底盘中心位置。

将杆吊起后，对准坑位将杆轻轻放入底盘凹槽内。

将整正器抱箍和卡子分别安装到支柱和钢轨上，摇动手柄，调整支柱的倾斜和限界。

在支柱两侧柱口上各搭放一根钢钎，用固定螺栓将横卧板与支柱联起，不拧紧，然后将钢钎撤出，使横卧板和固定螺栓沿支柱下滑到坑底，用加长手柄的扳手伸入坑底，将固定螺栓的螺母拧紧。

（2）硬横梁钢柱安装、整正

清理基础面。

立杆车进入安装地点，对位，停稳。

钢柱吊起后，由立杆人员配合，将钢柱底部孔位对准基础螺栓，等基础螺栓各带上一个垫片、螺母紧固后，立杆车辆方可撤离。

整正，用经纬仪测钢柱倾斜，每组硬横梁只整正1根钢柱，待硬横梁架设完毕后，再整正另1根钢柱。

（3）GQ400支柱安装、整正

当杯型基础混凝土养护7～10d、强度达到设计强度的70％时即可用吊车将支柱立到杯芯内，并在基础杯口处用3个木楔将支柱临时固定。

用经纬仪观测支柱顺线路和垂直于线路方向的斜率。

支柱整正后，用C18级混凝土填充支柱与基础之间的间隙，同一组硬横梁先填充一根支柱，架设硬横梁后，再进行另一根支柱的整正。

5．吊装硬横梁

（1）吊装GQ400圆杆硬横梁

依据设计要求，根据梁上的编号，在平整场地放置4根高度相同的方木，将端梁和中梁用螺栓组装在一起，复核检查硬横梁型号、密贴情况和拱度，无误后吊到平板车上。

将临时托架安装到支柱上。

用安装列车的吊车将硬横梁整体吊起放置在临时托架上，待梁稳定后，吊车摘钩，安装列车退出现场。

施工人员登上支柱，按设计规定的型号、位置先将抱箍与弦杆用螺栓连接好，然后再将抱箍与支柱连接好。

1组硬横梁安装完毕后，卸下临时托架，用C18级混凝土将另l根支柱与基础的间隙填充密实。

（2）吊装钢柱硬横梁

依据设计要求，根据梁上的编号，在便于测量的位置设置水准仪测量各支架顶面高度，并用垫木调整至水平。

吊车将硬横梁中段各段分别吊起，放置在2支架上，落下时，梁的中线与支架中线重合，用螺栓将两节梁连接紧固。

用吊车将梁稍稍吊起，撤除下边的支架，用水准仪测量硬横梁的预留拱度。

安装临时托架。

35～42.5m硬横梁运输时在平板车上放特制的旋转底盘，吊装时增加一扁担梁。

吊车和装有硬横梁的车组分别进入待装硬横梁的中间两股道，吊车停在距硬横梁安装位置约7m处，硬横梁车组与吊车组并行，在硬横梁的两端各拴一条大绳，控制梁起吊后的旋转。

吊车先起吊扁担梁，待横梁高度高于钢柱时，转至2根钢柱正上方停下，徐徐下放横梁，套在钢柱上，落在临时横担上，在杆上人员指挥配合下，插入临时销钉，安装螺栓。

架好经纬仪测量钢柱顺线路和垂直线路方向是否直立，确认钢柱在两个方向均直立后，拧紧钢柱地脚螺栓螺母。

6．安装吊柱

测量吊柱所在股道吊柱距轨面的距离和吊柱内排螺栓的位置，根据测量数据对照设计要求编制吊柱预配表。

根据吊柱预配表，将固定杆吊柱连接紧固，预配腕臂上、下底座。

通过l组滑轮组，人工将吊柱吊起并临时紧固。

用水平尺调整吊柱的斜率，合格后进行对角循环紧固。

7．支柱预配安装

用经纬仪和水准仪测量支柱垂直线路方向的斜率、外轨超高、限界、埋深等。

将所测各参数输入微机进行计算，确定平腕臂孔位、斜腕臂长度、定位管、定位器安装尺寸，并打印出预配表。

根据预配表，利用腕臂预配平台进行工厂化集中预配。

用作业车进行支柱安装。

8．安装下锚拉线

根据设计要求，安装承、线锚底座并偏移一定的位置。

测量承、线锚底座距拉线环的距离。

用紧线器安装预制好的拉线。

9．架设承力索

架线前按程序表内容，做好材料、机械、人力等方面的准备工作，起落锚处的补偿、坠砣要备齐码放好。

架线车获准进入施工区段，运行至锚柱处将线索与锚柱补偿连接好。

起锚结束后，架线车以5km／h的速度用2.5kN恒定张力带线运行，至悬挂点处停车，将承力索放人悬吊滑轮内，然后运行至下一个悬挂点作业，一直运行到落锚处。

利用架线车紧线，当落锚坠砣高度达到模拟高度时，停止紧线。

落锚结束，卷起余线，拆除紧线器。

落锚完毕后，架线车以30km／h的速度返回锚柱，检查整个锚段的线条。

10．承力索超张拉

（1）按接触网施工工艺JY-8-02安装承力索中心锚结。

（2）在起锚、落锚处安装超张拉用的铁坠砣支架。

其安装高度应考虑超拉时线材的总伸长，以保证超拉过程不中断。

（3）按规定的拉力和时间进行超张拉，待补偿装置达到额定张力后再加载。

分若干次加装铁坠砣，两次加载间隔时间为3min。

两端锚柱的加载应同时进行。

加载完毕开始计算超张拉时间。

超张拉结束后，卸除附加坠砣到额定张力，测量坠砣距地面高度并记录。

11．架设接触线

按架线程序表内容，做好材料、机械、人力等准备工作，起落锚处的补偿、坠砣要备齐码放好。

架线车获准进人施工区段，运行至锚柱处将线索与锚柱补偿连接好。

起锚结束后，架线车以5km／h的速度用2.5kN恒定张力带线运行，通过工具吊弦运行至下锚处（中间不准停车）。

当架线车运行至锚柱跟前时，利用架线车紧线，当坠砣达到模拟高度时，落锚。

落锚结束，卷起余线，拆除紧线器。

12．接触线超张拉

（1）在起锚、落锚处安装超张拉用的铁坠砣支架，其安装高度应考虑超拉线材的总伸长，以保证超拉过程不中断。

（2）按规定的张力和时间进行超张拉，待补偿达到额定张力后再加载，分若干次加装铁坠砣，两次加载时问间隔为2～3min。

两端锚柱的加载应同时进行。

加载完毕开始计算超张拉时间。

超张拉结束后，卸除坠砣到额定张力，测量坠砣距地面高度并记录。

13．安装接触线中锚

按接触网施工工艺JY-8-02安装接触线中心锚结。

14．安装吊弦和定位装置

（1）吊弦预配与安装将每悬挂点测量的承力索距轨面高度、支柱跨距、结构高度等输入微机计算，打印预配长度，通过预制平台进行工厂化预制。

测量现场吊弦间距，用梯车安装吊弦。

（2）安装定位装置根据计算机计算结果，进行定位装置工厂化预配，再用作业车安装。

15．分相关节安装调整

（1）检查各悬挂点承力索高度及水平位置是否符合标准，腕臂偏移量是否符合安装曲线的要求，进行吊弦和定位装置的工厂化预配，并测量各吊弦的位置。

（2）根据吊弦位置安装吊弦和定位器。

（3）中性段卡绝缘子串时应先做硬锚一端，后做补偿一端。

（4）利用模拟法调整第一临时吊弦处的下锚支，并检查两工支的水平间距和高差。

（5）根据要求安装电连接。

（6）按设计要求测量定位后，设好行车防护，安装自动过分相装置地面电磁铁。

16．无交叉线岔安装调整

（1）检查腕臂偏移量、腕臂和承力索的相对位置，承力索是否到位，进行整体吊弦和定位装置的工厂化预配。

（2）用作业车安装定位装置。

（3）测量拉出值和接触线的高度并按设计要求作调整。

（4）利用作业车上的受电弓进行模拟冷滑，检验是否存在脱弓、钻弓和硬点现象。

17．检测车检测

通过检测车的静态和动态的检测，量测拉出值、导高、硬点和离线率，并打印。

18．包络线检测

调整完毕，对关键部位如道岔柱、转换柱、中心柱、分相关节、11900定位器进行包络线检测。

根据测量的拉出值、导高，用作业车通过包络线模拟器进行检测。

19．克服缺点

根据包络线检测和检测车检测结果，逐个将缺点克服掉。

20．送电开通

编制开通方案，做好开通前的检查和绝缘测试以及事故抢修的各项准备工作。

五、机具设备（见表1）

六、劳动组织（见表2）

七、质量控制

1．执行《铁路电力牵引工程质量评定验收标准》（TBJ421—87）、《铁路电力牵引供电施工规范》（TBJ208—86）和高速电气化铁路施工技术标准。

2．支柱限界、斜率、曲线超高、竖曲线位置和承力索高度等参数测量要准确。

3．工程所用的零件、线材等须进行外观质量检查。

4．对腕臂、吊弦的预配安装，工具吊弦的使用，承力索和接触线的张力架设，承力索和接触线的超张拉等施工环节所达到的质量标准要进行检查。

5．张力放线时应匀速行驶，防止突然停车和启动造成导线小弯。

6．严格控制各种预配件的制作标准，使各环节质量始终处于受控状态。

7．对分相关节和无交叉线岔等关键部应进行严格的质量控制。

八、安全措施

1．执行《铁路电力牵引供电施工技术安全规则》（TBJ408—87）。

2．检查线盘张力情况，满足不了要求的，应及时处理。

3．在超拉过程中，应加强巡视，对受力的关键部件（如承力索接头及锚柱），应没专人防护。

4．超拉结束后，应检查整个锚段，确认无异常情况后方可辙离。

九、工程实例

本工法在1993～1998年广深线高速电气化铁路K39+700～K101+200施工中应用，为该段按期开通起到了重要的作用。

广深线接触网施工中由于采用了测量数据化、计算微机化、预配工厂化、施工标准化，确保了支柱安装、定位安装、吊弦安装、承导下锚一次到位，减少了高空作业量和反复调整工作量。

1998年本工法在广深线施工中全面推广。

同年4月21日经设计、外商、建设单位的联合检查，石滩－茶山3、4锚段支柱装配、吊弦安装一次到位率为100％，定位安装拉出值一次到位率达96％，承力索和接触线下锚均一次到位。