铁路隧道接触网预埋槽道施工技术

崔昌

摘 要：接触网是铁路电气化工程的主构架，是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路，而接触网槽道作为接触网基础对其结构安全起着至关重要的作用。随着我国电气化铁路的高速发展，对铁路隧道内接触网槽道的预埋施工质量提出了更高的要求。铁路隧道接触网预埋槽道的施工技术，采用在衬砌台车相应位置开孔，T型螺栓紧固的方式将焊接成组的槽道固定于台车相应位置，待台车就位后再与二衬结构钢筋、综合接地钢筋或三肢钢架焊接成型的施工工艺，可确保槽道各项误差满足设计要求，保证铁路隧道接触网槽道预埋施工的质量。

关键词：隧道；接触网；槽道；定位

中图分类号：U227 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）24-0104-03

1 施工背景

根据中国铁路总公司运输局和工管管理中心《关于南昆客专隧道接触网吊柱化学锚栓松脱故障的通报》（运供供电电〔2017〕1556号）、《中国铁路总公司关于进一步做好隧道接触网吊柱化学锚栓隐患排查整治的通知》（铁总运电〔2017〕155号）、铁路总公司工程管理中心2017年8月24、25日组织对新建衢州至宁德铁路福建段站后四电及相关工程施工图审核检查意见以及2017年9月18日东南铁路公司《关于新建衢宁铁路（福建段）隧道内接触网安装基础设计方案研讨会纪要》（〔2017〕191号）等相关文件的要求，在隧道内供电设备安装基础设计中，应严格控制后置锚栓使用范围，具备条件的采用预埋结构。

结合本工程实施情况，对隧道内二次衬砌未施工区段接触网安装基础及相关工程由化学锚栓方案变更为预埋槽道方案；对隧道内二次衬砌已施工区段维持原设计方案，采用化学锚栓设计。

2 工程概况

中铁十二局承建新建衢州至宁德铁路（福建段）QNFJZQ-3标段工程，位于福建省宁德市屏南县与周宁县境内，起讫里程DK302+302～DK340+383.88，全長38.082km，总投资16.08亿，合同工期45个月。其中：隧道34.549km/8座，桥梁1.603km/9座，涵洞651.32横延米/4座，站场土石方238万方，无砟道床32.324km，以及新建衢州至宁德铁路（福建段）全线弹性支承块预制。

鹫峰山二号隧道起于福建省屏南县大碑村近，止于福建省屏南县龟潭村，起讫里程DK302+302～DK319+898.5，全长17596.5m。其中，DK312+888～DK314+388段1500m接触网安装基础及相关工程由化学锚栓方案变更为预埋槽道方案，预埋槽道地段隧道二次衬砌为素混凝土时，设置三肢钢架与单层钢筋网片进行加强处理[1]。

经统计，预埋槽道总长297.2m，含11种类型，包括A1、A2、A3、A4、C1、C2、D2、E1、E2、F1、G1。

3 方案选定

3.1 拟定施工方案

方案一：台车就位后，测量放样，定出槽道准确位置，将槽道点焊于衬砌台车内模，浇筑混凝土。

方案二：衬砌钢筋或三肢钢架绑扎好后，利用钢筋骨架进行测量放样，定出槽道的准确位置，将槽道焊接于钢筋骨架，台车定位，浇筑混凝土[2]。

方案三：根据槽道所在位置的衬砌内轮廓制作工作模具，将槽道在工作模具上焊接成组，同时，按照设计要求的位置，在台车对应位置开孔，用T型螺栓将槽道组与台车面板紧固，定位台车，与二衬结构钢筋、综合接地钢筋或三肢钢架焊接成型，浇筑混凝土。

3.2 方案比选

方案一直接在槽道本体进行焊接，会破坏其镀锌防腐层，使材料强度发生改变，影响槽道质量。

方案二测量方便，但衬砌结构筋或三肢钢架为柔性结构，且需高空作业，无法保证因台车行走或定位时触碰钢筋骨架导致槽道变形、错位等，造成误差超限。

方案三槽道组在工作模具上焊接成型，台车开孔，T型螺栓紧固，有效保证了槽道组之间的平行误差、左右误差、嵌入误差等，且无需对槽道本体焊接，保证了槽道的质量。

经过方案比选后，采用方案三组织隧道内预埋槽道施工。

4 工艺流程

通过以往成功经验，以及我标段施工现场工艺性试验，形成一套完善的隧道接触网预埋槽道施工技术，工艺流程图如图1。

5 施工技术

5.1 施工准备

5.1.1 内业技术准备

（1）根据设计衬砌类型、附属洞室位置及衬砌台车长度对隧道二衬准确排版，并报设计院进行槽道基础设计，考虑到槽道基础的结构稳定及便于现场施工，槽道基础中心位置一般距施工缝1m。（2）接收到施工图后，组织技术人员认真审核施工图纸，澄清有关技术问题，核对施工缝，接地与槽道的里程，如有出入，应及时报相关单位核实处理。（3）对现场技术人员及槽道工班进行技术培训。

5.1.2 外业技术准备

向槽道厂家提交供货计划，供货计划应将槽道规格型号填写清楚，对于弧形槽道，半径要结合现场衬砌台车面板曲线半径，保证槽道安装时与衬砌台车面板密帖[3]。槽道进场后，开展原材料检测送检，按规范要求取样的频次随机抽取封存送往国内有资质的检测机构。对槽道的外观、尺寸、角度、扭转度、镀锌层厚度、承载力、标准紧固力矩、疲劳试验等17项指标进行全指标检测。

5.1.3 工艺性试验

正式施工前首先进行工艺性试验，总结工艺参数，确保槽道预埋质量、施工误差、综合接地等符合设计要求。

5.2 工作模具制作

根据设计图纸及槽道组间距精确加工制作一副工作模具，模具由底板（2根纵向槽钢）与支撑板（3块横向支撑板和1块档板）组成，一副模具可以固定3种形式：长2.5米弧形槽道中心距为500mm；长1.5米弧形槽道中心距为400mm和600mm。工作模具如图2。

5.3 开设螺栓定位孔

按设计要求的位置，由测量队精确放样，在台车上开螺栓定位孔，长度1.5米以上槽道需开3个定位孔（槽道两端及中部各一个），长度1.5米及以下槽道需开2个定位孔（槽道两端各一个）。开孔原则：应结合槽道预留台车模板布置图进行优化，减少模板开孔数量，且应避开台车模板的加固支撑、混凝土进料口、顶升固定点及连接结构[4]。孔位大小应根据与槽道配套的T型螺栓确定。

5.4 槽道领用

为避免因领用错误而造成现场施工与设计不符的情况发生，我部制定了槽道领用管理办法，要求每次槽道领用均需经技术人员和物资员相互签认，工班凭收料单领料。

5.5 槽道焊接成组

对于两根一组的槽道，应根据设计图纸要求的槽道平行间距，将槽道摆放至工作模具上进行初步固定，在槽道之间加焊定位斜筋或筋板（建议采用角钢焊接，焊接面积大，焊接牢靠），焊接成槽道组，避免在浇筑混凝土时槽道发生移位。槽道焊接只能焊接锚杆，不得焊接槽道本体，以免破坏其防腐层或使材料強度发生改变。焊接完成后待焊点温度自然下降，采用罗巴鲁ROVAL R冷镀锌进行喷锌防腐处理。槽道焊接成组如图3。

5.6 槽道定位

将槽道或槽道组放置于已开好的定位孔处，抠出槽道固定点位置的填充泡沫，放入T型螺栓，水平旋转90度。每根槽道使用T型螺栓穿过模板台车上相应的预留定位孔，锁紧螺栓，使槽道紧贴面板，完成定位连接。

5.7 槽道二次定位

台车移动就位到指定位置，顶升模板及槽道就位。如果网片钢筋与槽道相冲突，调整对应的网片钢筋，保证槽道位置准确，不允许切割锚杆。最后尺量槽道距离模板端头位置有无错位，如有错位，松动T型螺栓重新调整槽道位置至设计位置。

槽道锚杆与衬砌钢筋或三肢钢架焊接作业时，为防止电弧引起防水板灼伤或引起火灾，利用无尘石棉布耐高温及可作为防火幕的特性，进行防水板防护。

5.8 槽道综合接地

5.8.1 有结构钢筋段

槽道附近二次衬砌的纵向结构钢筋应与槽道锚杆焊接作为接地钢筋。

5.8.2 素混凝土段

在每组弧形槽道的每条槽道基础处设置1榀三肢钢架，并选择其中一榀钢架内侧的一根Φ22环向钢筋作为接地钢筋，此钢筋应至少与3根槽道锚杆进行可靠焊接。

5.8.3 接地电阻及连通性测试

综合接地焊接完成后，接地钢筋用红色油漆标识，并需用通过标定合格的万用表及电阻测试仪对接地连通性和电阻值进行检测。

三肢钢架及内侧钢筋网接地完成后，进行第一次电阻测试，若电阻值达不到标准，应采用打设锚杆的方式降阻，但打设的锚杆不能破坏防水板，建议打入锚杆位置为二衬基础处或防水板下沿。

槽道与三肢钢架焊接完成后，对槽道接地的连通性进行测试，将万用表调至Ω档（带蜂鸣器），当万用表读数出现0，同时出现蜂鸣器响声，此时可确定防闪络钢筋与槽道完全联通，若不联通，应检查槽道与三肢钢架的焊接，重新补焊直至联通，测试不合格严禁进入下一道工序。

5.9 二衬混凝土浇筑

浇筑二衬混凝土时，因Ⅱ级围岩二衬设计厚度为30cm，为防止三肢钢架处混凝土浇筑完成后出现质量缺陷，应在架立三肢钢架的相应位置安装平板振动器。

5.10 衬砌脱模

待二衬砼浇筑完成达到脱模条件时，经现场技术员确认方可松开T型螺栓螺母，旋转T型螺栓90度取出螺栓，确保槽道不受损坏。T型螺栓和螺母可重复使用。

5.11 锚栓定位孔封堵

锚栓定位孔需安装活动盖，需要使用的时候就打开，不需要的时候堵上。盖子可旋转，螺栓也可旋转，盖子盖好后，螺栓旋转垂直状态，用螺母扭紧，封堵锚栓定位孔。锚栓孔封堵如图4。

5.12 槽道检查与保护

台车移走后，将槽道表面的水泥浆剔除，并对固定处重新填补填充物[5]，利用全站仪对预埋槽道的位置再次进行测量，及时检测记录槽道贯通性电阻值、槽道间距误差、平行误差和嵌入误差等指标，挂设槽道标识牌。

6 施工注意事项

（1）施工前应核对施工缝，接地与滑道的里程，如果里程有出入，应及时报相关单位核实处理。（2）向槽道厂家提交供货计划时，对于弧形槽道，半径要结合现场衬砌台车面板曲线半径，保证槽道安装时与衬砌台车面板密帖。（3）开设锚栓定位孔时，应避开台车模板的加固支撑、混凝土进料口、顶升固定点及连接结构。（4）为确保槽道防腐处理的效果，严禁对槽道进行焊接、切割和打磨。槽道间连接、与综合接地钢筋及二衬结构钢筋等需焊接连接的均只能与锚杆焊接，并做喷锌防腐处理。（5）混凝土浇筑时，因Ⅱ级围岩二衬设计厚度为30cm，为防止三肢钢架处混凝土出现质量缺陷，应在架立三肢钢架的相应位置安装平板振动器，且混凝土浇筑过程中应避免插入式振捣器碰撞槽道，防止槽道变形、移位。（6）二衬拆模后应及时对槽道表面的混凝土浮浆进行清除，并补充T型螺栓处泡沫填充物[6]，防止杂物、粉尘等进入槽道。

7 结语

实践证明，本文阐述的铁路隧道接触网预埋槽道施工技术能有效的解决隧道内接触网预埋槽道定位不准、误差超限、预埋质量达不到设计要求等问题，工艺简单，只需制作一副工作模具即可，可操作性强。通过做好过程控制，以及现场的标准化、精细化作业管理，确保接触网预埋滑槽施工零缺陷、不返工，合格率达到100%，为铁路安全运营打好坚定的基础。

参考文献

[1]中铁第四勘察设计院集团有限公司.新建衢州至宁德铁路工程隧道内接触网基础预埋槽道变更设计鹫峰山二号隧道素混凝土加强设计图（衢宁施（隧）变71-01～04）[Q].武汉：中铁第四勘察设计院集团有限公司，2018.

[2]王保安.客运专线铁路隧道内接触网滑型槽道预埋施工方法[J].江西建材，2016（5）：193-196.

[3]高江涛.高速铁路隧道预埋槽道高精度快速安装技术研究[J].铁道建筑技术，2018（2）：97-99.

[4]赵宝军.高速铁路隧道接触网轨槽预埋施工技术[J].国防交通工程与技术，2016（1）：60-63.

[5]郭伯阳，严少发，任浩.高速铁路隧道接触网预埋槽道施工控制技术[J].铁道工程学报，2012（9）：75-79.

[6]中华人民共和国铁道部.电气化铁路接触网隧道内预埋槽道：TB/T 3329-2013[S].北京：中国铁道出版社，2013.