提高整体吊弦安装精确度的施工方法

2011-10-20中铁七局集团电务工程有限公司徐白羊

河南科技 2011年10期

中铁七局集团电务工程有限公司徐白羊

提高整体吊弦安装精确度的施工方法

中铁七局集团电务工程有限公司徐白羊

新菏兖日铁路电气化工程新乡地区由中铁七局电务公司新菏电化项目部承建。新乡地区接触网部分为既有线改造施工，既有线改造需要停电要点，尤其是接触网调整存在施工时间长、效率不高的现象。整体吊弦安装是接触网调整中重要的一环，提高整体吊弦安装精确度成了至关重要的技术要求。

一、新菏兖日铁路电气化吊弦设计要求

全线吊弦采用心形环式吊弦，有螺栓可调式整体吊弦和压接式整体吊弦两种情况（1）。

1. 螺栓可调式整体吊弦。安装于关节转换支、非工作支、线岔两端、分段绝缘器两端、中心锚结两端、软横跨。

2. 压接式整体吊弦。除整体可调吊弦安装外，其余位置采用。

整体吊弦的优点：一是压接式整体吊弦是将确定好长度的整体吊弦线，与承力索吊弦线夹及接触线吊弦线夹分别压接固定（可在工厂或施工现场的加工车间进行压接），施工时可一次安装到位，不需要调整；二是螺栓可调式整体吊弦是先将吊弦线与接触线的吊弦线夹进行压接固定，而与承力索吊弦线夹的连接，则是根据现场实际情况，调整好吊弦线长度后再用螺栓固定，这种吊弦的特点是适应于吊弦长度变化无规律的地方，如有集中荷载的跨距及其他在安装及运营中需要调整吊弦长度的地方（如各种卡绝缘子串、线岔、分段绝缘器、中心锚结等位置）。

二、传统接触网整体吊弦施工方法的缺点

传统接触网整体吊弦施工方法是在承力索、接触线架设完毕后，测量承力索至轨面的高度、跨距、超高，然后进行微机计算，最后进行预制和安装。即按测量、计算、预制、安装的程序进行。此种方法虽然发挥了一定积极的作用，但也存在着明显的缺陷。

1. 传统施工方法不能严格保证接触网的结构高度。结构高度是衡量接触网的性能重要指标之一。在施工中确保结构高度准确，才能达到设计接触网的理想状态。传统施工方法，将支持结构定位承力高度索产生的误差，转嫁到吊弦计算中。即为确保接触线的高度，当承力索定位高时，吊弦相应加长，当承力索定位偏低时，吊弦长度相应缩短，而不对支持结构作调整，即牺牲结构高度来确保接触线的高度。

2. 组织施工不方便，在我国新建或改建电气化铁路，接触网专业一般占整体工程量比较小，存在与站前单位交叉施工的情况，往往是开通的后门工期定死，站前单位占用了接触网施工的黄金时间。当线路施工完毕，接触网马上也面临开通工期压力，同时接触网调整占用接触网施工工期比较大的时间段，吊弦调整势必影响接触网开通时间，影响接触网施工质量。但是接触网施工的主要施工依据为轨面。当吊弦测量以轨面高度为准时，必然将吊弦施工延至后期，造成抢工局面。

整体可调吊弦可以采用调节螺栓调整接触导线的导高。但是整体吊弦预制压接后无法调整长度。我们通过施工总结，采用以下步骤克服了整体吊弦无法调整的缺点。

1. 腕臂预配准确化、现场安装工艺精确化。

2. 两端结构高度精确化测量，跨距精确化测量，曲线超高测量，吊弦安装位置要精确定位。

3. 调整腕臂承力索支座承力索距离轨面的标准高度。

4. 整体吊弦微调精细化。

三、步骤分析

1. 腕臂预配准确化、现场安装工艺精确化。为了保证整体吊弦安装不同跨距的定型化预制，在安装腕臂时严格按照上底座距离轨面的标准高度进行，此时要考虑轨道的超高量，保证每跨距为等高悬挂安装，这样每跨整体吊弦自悬挂点往跨中的吊弦长度一致。

（1）轨面红线测量精确。优先采用轨道放样尺测量外轨超高，1人操作，1人记录，1人防护。新线路基通过路基专业交桩，计算出超高，在每根支柱侧面标出轨面红线。若支柱位于曲外，红线标高=外轨标高－外轨超高/2。若支柱位于曲内，红线标高=内轨标高＋外轨超高/2。

（2）计算软件成熟，计算过程精细。通过成熟软件计算腕臂，曲线地段要考虑外轨超高。通过底座安装高度、斜率、限界、拉出值等将超高转化到腕臂上。

（3）腕臂切割及预配要准确。切割腕臂时要有专一技术员盯控，安装时用10米的钢卷尺从红线处往上量。然后水平安装腕臂底座。

2. 腕臂安装高度、跨距精确化测量。

（1）腕臂承力索支座安装高度精确化测量。在腕臂安装到位后，进行腕臂头底部距离轨面的长度测量，然后加上平腕臂直径和承力索支座高度，计算出承力索支座槽中心距离轨面的距离是否符合设计要求的标准高度，如不符合，进行相应的高度调整，达到设计标准高度，以保证每个跨距两端等高悬挂。

（2）跨距、超高的精确化测量。在腕臂安装到位后，根据每个支柱安装的腕臂形式进行跨距测量。如两端都为单腕臂支柱，跨距为两根支柱中心的距离；如有双腕臂，跨距为悬挂此跨距承力索和接触线的两腕臂间的距离，并不是两支柱中心之间的距离，同时进行此跨距超高测量。跨距测量应采用100m绝缘钢尺，不得用皮尺或者钢卷尺，测量一次到位，避免多次测量扩大误差。

（3）吊弦安装位置的精确定位。在承力索、接触线架设完毕后，进行整体吊弦安装位置的标示工作，安装位置也是从悬挂承力索和接触线腕臂处开始，并不是从支柱中心开始，在钢轨上采用红油漆或其他比较醒目的颜色进行标示。施工人员安装时，采用线坠方式进行整体吊弦在承力索和接触线上安装位置的确定。测量工作3人，2人测量，1人防护。

在完成吊弦位置精确化标示后，进行整体吊弦的布置安装工作，在此项工作中严格按照标示的位置进行安装。在整锚段吊弦布置完毕后，观察每跨距吊弦的状态，如存在松或紧的吊弦，首先进行计算数据的核实工作，检查是否存在误算。

3. 调整腕臂承力索支座承力索距离轨面的标准高度。在计算数据复核无误的情况下，进行此跨两端悬挂点承力索距离轨面的高度测量，检查是否符合设计标准。如误差比较小，进行顺线路调整达到受力状态。如误差比较大，进行此处吊弦的重新预制。

4. 整体吊弦微调精细化。整跨吊弦全部布置完毕后，全部检查一遍，查看吊弦受力状态，若没有受力，则将吊弦往结构大的方向微调，以达到受力状态。若受力较紧，接触线明显成负驰度，则将吊弦往结构小的方向微调。在全补偿链型悬挂中，吊弦安装后，应能保证接触线在温度变化时，自由地沿线路方向伸缩移动。若在半补偿链型悬挂中，承力索没有补偿，当温度发生变化时，其驰度发生变化而沿线路方向基本不动，但接触线在补偿的作用下，随温度变化产生的顺线路方向移动引起吊弦偏斜，为减小在极限温度时吊弦对接触线张力和驰度的影响，在安装吊弦时应计算其偏移值，以使吊弦符合安装偏斜要求，保证悬挂质量。半补偿链型悬挂吊弦偏移计算公式：

E=Laj（tx-tp）

式中，E为吊弦在接触线上的位移；L为安装点至中心锚结的距离；aj为接触线的线胀系数；tx为安装（或调整）时的温度；tp为设计所采用的平均温度，其值为tp=（tmax+ tmin）/2。

上式中，当E为正值时，吊弦应向下锚方向偏移；当E为负值时，吊弦应向中心锚结方向偏移。