铁路电气化接触网工程改造施工研究

2021-12-12徐元成

铁道建筑技术 2021年8期

徐元成

（中国铁建电气化局集团北方工程有限公司山西太原 030024）

1 引言

国家铁路局提出铁路电气化接触网改造是推动铁路系统优化发展的重要手段，在提升铁路运输能力方面发挥着积极作用，同时也可以有效确保铁路系统运行稳定性。一段时间内，新旧网并有将会影响铁路电气化发展成效，需对接触网进行必要升级改造，以求更好提升铁路整体运输水平。对于铁路电气化工程接触网改造施工项目而言，其整体技术难度相对较大，在施工操作过程中存在着较多的难点，需要技术人员予以精细化把关，力求更好保障接触网改造施工效果，为铁路电气化运行提供良好条件。

2 铁路电气化接触网改造施工特点

2.1 参与主体复杂

既有接触网改造中，涉及到的材料、设备种类多，腕臂等需要就近加工组装，相关厂家达20多家，施工过程中，需要配合的单位多，从附近村庄到铁路局相关单位都需要协调配合。参与单位多，进而可能导致相应改造施工建设不够顺畅，容易在协调配合方面出现问题，致使改造效果达不到预期。多个主体如果不能密切配合，在接触网改造施工中存在明显冲突，信息资料无法及时共享利用，必然会增加施工负担［1］。而改造施工过程中，涉及到多个专业同时施工的现象，很容易出现交叉干扰问题，进而造成接触网改造施工难度加大，在影响停电天窗利用率的同时，也极容易造成安全隐患，需要引起高度关注［2］。

2.2 工期长

京广铁路电气化改造从2016年4月开始，历经5年仍未完成；阳安二线电气化改造同样历经5年之久；石太铁路等计划工期一般在三年左右，但实际施工时间均比计划时间长。究其原因：既有铁路电气化改造作业任务量大，施工难度高，同时受铁路系统运营时间的影响，且存在很多不确定因素制约。在铁路电气化接触网工程改造施工中，为了最大程度上降低工期长所带来的不利影响和干扰，项目管理团队需要分析各个时期的主要矛盾、影响因素、卡控要点，技术人员需要针对性制定切实可行高效的专项方案，促使相应铁路线路不会受到较为严重的影响和制约，尤其在接触网过渡改造过程中，技术人员更需进行全面协调分析以选择最优的过渡方案，以此增强铁路电气化接触网改造施工成效，解决工期延误带来的各类问题［3］。

2.3 施工空间受限

在铁路电气化接触网工程改造施工中，施工人员往往容易受到空间方面的局限，造成自身施工有序性受到制约，很多施工技术手段都难以优化落实。因为铁路电气化接触网工程改造施工需要充分考虑既有线路的运行状况，以便在不影响现有铁路线路运行的基础上，实现铁路电气化接触网改造，如此必然会对相应施工技术操作提出更高要求。既有铁路防护网一般距离最外轨5 m左右，除去轨道1.5 m的保护距离，实际下部作业空间只有3 m左右。上部作业在有限空间内还要受封锁点类型的制约，“垂停天窗”可以在整个防护范围内作业，“V停天窗”在有限停电作业范围的基础上还要保证邻近带电区域的安全距离。空间受限会影响到施工中的各道工序。如接触网改造施工中涉及到的支柱吊装工作，往往会对既有接触网带来严重的影响和干扰，进而导致正常施工作业任务无法得到有序落实，很可能需要在施工方案或施工时间段上进行调整处理。在铁路电气化接触网工程改造施工中的基础浇筑工序，同样也面临施工空间受限问题，在需要大量人工参与的基础上，更需协调好施工区域，确保相应施工工序得到规范化落实［4］。

3 铁路电气化接触网改造施工技术要点

3.1 施工时间卡控分析

既有铁路电气化接触网改造的有效施工时间由天窗时间所决定。天窗时间受制于整个铁路系统的运营时间，会受季节影响，也会受短期运营压力变化影响，从三四百分钟到几十分钟不等。铁路电气化接触网改造施工中，应充分利用天窗时间，尽量避免工程项目的连续性受到干扰。技术人员在具体施工作业过程中需采取合理的临时措施，以便更好保障铁路有序运行。另外，在铁路电气化接触网改造施工中，天窗期施工还需借助检测手段，发挥出应有的施工作业效果，对于保障铁路安全运行发挥积极作用［5］。比如铁路电气化接触网运行较为关键的各个安全性指标，都需进行检测分析，严禁出现任何问题，尤其新设置的软横跨无电区电梯、过渡线岔安装以及悬挂调整，更应该在天窗内完成。

3.2 新旧交叉施工方案的重要性

由于施工内容不同，在接触网拆旧建新的过程中，存在各种过渡方案。京广铁路坪广段英德车站是典型的既有铁路普通车站，接触网以软横跨为主，拆旧建新过程中新旧悬挂同时存在，过渡方案比较简单。京九铁路郓城站由于新增股道电气化，过渡方案实施中，既要保证原有电气化不受影响，又要实现新增股道电气化，难度中等。最复杂的是场段、大型车站站改，需要多个点的过渡方案相综合，既能单独实施又要相互兼顾。在铁路电气化接触网改造施工中，过渡施工是关键环节，其重要性不容忽视。为确保接触网改造施工顺畅稳定，需选择恰当的过渡施工方案。在既有线路支柱位置以及站场咽喉位置改造中，需要采取必要的过渡施工方案，以此达到更好的接触网改造效果。在过渡施工过程中，应充分关注既有支柱可能带来的影响，并分析新建支柱是否具备承担悬挂网的能力。如不具备，需设置单立柱。具体操作中应该规范运用软横跨手段，更好增强过渡施工的有序性。对于站场咽喉区的改造施工，则需重点考虑对道岔的优化处理［6］。

3.3 正式施工要点分析

铁路电气化接触网正式改造施工过程中，应保证技术操作的规范性和可靠性，避免出现技术操作偏差问题；所用施工材料需严格把关，保障接触网改造效果［7］。现阶段铁路电气化接触网改造正式施工不仅仅需要关注于功能价值体现，还需要考虑整体外部美观性，以此优化接触网改造施工方案。

3.4 新网架设技术难点

接触网是既有铁路电气化改造工程建设的主体，新网性能是既有铁路电气化改造工程质量优劣的直接体现，也是整个工程成败的关键。新网架设有两种形式：①拆除旧网，架设新网。这种形式主要应用于既有铁路新增电气化或者时间较久的电气化铁路改造。比如武嘉铁路电气化改造、集通铁路电气化改造为既有铁路新增电气化；北同蒲扩能改造、京广铁路既有电气化改造是在既有电气化的基础上进行拆旧建新。②在充分利用既有电气化的基础上进行改造，不拆除旧网，直接在旧网的基础上提高其性能参数。成渝客专提质达速接触网改造即为典型代表。无论是哪种形式，新网架设都涉及到腕臂更换、承导线架设或调整、吊弦的更换、定位点参数调整以及补偿装置的调整。每道工序均为影响接触网性能的关键所在。腕臂的更换直接影响定位点的各项参数，超出允许范围会直接导致导高、拉出值等参数无法调整到位。在铁路电气化接触网改造施工中，线材更换环节尤为重要，需技术人员参与到整个接触网改造施工流程，尤其在过渡施工环节，更应该合理更换线材，以求更好提升运行稳定性，同时避免后续正式施工中面临的较高难度操作［8］。吊弦更换是影响接触网平顺性的关键所在，其高度的施工误差会造成相邻吊弦间存在高度差，从而影响弓网动态性能。为避免吊弦安装出现顺序错误，其参数测量、计算数据输入、现场安装需统一规定顺序［9］。定位点参数及补偿装置的调整，是接触网架设的最后关键工序。必须保证各项参数满足规范设计要求，对于动态影响较大的参数要多次调整，直至变化范围保证在允许偏差范围以内。调整好的接触网应具备以下性能：①应有足够的机械强度和良好的电气性能。各种线、索及其连接零部件等的机电性能均应保证在允许的条件下正常工作。②弹性均匀。在受电弓相同压力作用下，接触线各点的升高应尽量相等。③稳定性好。当电力机车通过时，接触线与受电弓滑板保持良好接触，不得超出受电弓允许的工作范围。④耐磨、耐电弧性能好。

4 铁路电气化接触网改造施工重点

4.1 施工方案的优化

铁路电气化接触网工程改造施工首先要从施工方案着手，确保其具备可行性，能有效满足接触网改造要求。在接触网改造施工方案优化中，应重点考虑预期要求和相关标准，明晰施工方案，使其能具备良好的改造成效，符合未来铁路系统运行要求。因铁路电气化接触网工程改造施工项目的复杂性越来越突出，涉及的范围也越来越广，增加了施工方案编制难度，易出现偏差，进而影响到后续现场施工作业效果。基于此，除要求所有参与人员具备较高的综合素质和能力外，还需考虑运用先进技术手段。如BIM技术的应用就可以较好实现对相应改造施工方案的优化审查。不仅仅可以利用管线碰撞检测来进一步实现所有线缆的优化协调，还可以利用虚拟施工方式，分析改造施工方案的可行性及效果，对于不契合施工现场的因素予以及时调整，避免增加后续施工负担，降低出现工程变量的几率［10］。

4.2 现场管理卡控

铁路电气化接触网工程改造施工项目的优化落实离不开施工现场的有效管理，尤其在面对环境相对复杂，且施工空间不足的状况时，更应该高度关注现场各因素以及全过程的实时把关，以此更好提升现场施工成效。技术人员切实做好前期准备工作，要求全方位了解施工现场的具体状况。对于既有要素，需全面综合掌握，对于能够继续应用的要素予以重点标注，使其可以继续发挥作用。需要替换处理的管材以及构筑物，也需进行详细分析，探讨如何予以有效管控，避免其干扰到后续现场施工作业［11］。对于现场过渡施工以及正式施工，同样也需切实做好现场管理工作，以便实时了解现场中可能存在的一些干扰问题，对于不当因素予以及时处理。针对现场施工作业过程中面临的各人员因素以及立柱、管线材料，都需要采取实时监控方式，力求为现场改造施工创设有利条件。对于现场接触网改造施工中的一些关键接线等操作工序，更是需要动态化控制。针对现场中创造的无电区，需进行精细化管控，确保该区域的施工作业高效可靠，避免出现施工工序延误问题［12］。

4.3 技术人员筛选落实

基于铁路电气化接触网工程改造施工难度大，技术要求高，要对参与到铁路电气化接触网改造施工项目中的所有人员应进行严格审查，结合其工作岗位以及所操作的工序，评估分析其是否具备相应的岗位胜任力［13］。在此基础上，技术人员的现场培训教育工作也应该落实到位，不断提升其质量意识以及时间观念，确保铁路电气化接触网改造施工任务可以保质保量按时完成。