高速鐵路接口管理

劉春陽，王開民

(中國鐵道科學研究院鐵道建筑研究所，北京100081)

高速鐵路接口管理

劉春陽，王開民

(中國鐵道科學研究院鐵道建筑研究所，北京100081)

結(jié)合哈大線、滬昆線(江西段)施工系統(tǒng)地總結(jié)監(jiān)理在接口管理方面的經(jīng)驗，重點討論橋梁、隧道、路基、站場接口工程施工難點及施工中存在的問題，分析問題產(chǎn)生的原因并探討問題的解決辦法。經(jīng)過對接口的重點管理，為站后單位進場施工提供了必要的條件，從而確保高速鐵路接口工程順利交接。

接口管理 綜合接地 橋梁 隧道 路基 站場

綜合接地系統(tǒng)以鐵路沿線兩側(cè)敷設的貫通地線為主干，充分利用沿線橋梁、隧道、路基地段構筑物設施內(nèi)的接地裝置作為接地體，形成低阻等電位綜合接地平臺。它是一種安全防護系統(tǒng)，針對雷擊、電磁干擾、接觸網(wǎng)斷線而對客運專線設施和人員加以防護，做到有強電磁侵入時能夠在侵入點處最小范圍內(nèi)將入侵的有害電量安全地釋放到大地中。

預留預埋接口工程包括接觸網(wǎng)支柱、隧道預埋滑道槽、縱向電纜槽、過軌管、電纜井、分支槽道等的施工。本文分工程類別闡述接口管理技術要點及施工中的注意事項。

1 橋梁接口

橋梁工程為四電專業(yè)預留的接口包括接觸網(wǎng)支柱基礎及預留鋸齒孔、墩身及橋梁預埋套筒。連續(xù)箱梁接觸網(wǎng)支柱基礎按照里程設置，預制箱梁接觸網(wǎng)支柱基礎設置在箱梁小里程梁端+8 m或者大里程梁端－8 m處，T梁接觸網(wǎng)基礎設置在墩頂兩側(cè)。

1.1 橋梁接觸網(wǎng)支柱施工中存在的問題

1.1.1 接觸網(wǎng)支柱位置偏差

1)橋梁接觸網(wǎng)基礎預埋在箱梁翼緣板上，要嚴格控制接觸網(wǎng)基礎底板縱橫向及豎向坐標。若偏向線路側(cè)可能導致侵線，偏向線路外側(cè)可能導致橋面系護欄無法安裝。若底板位置過低則螺栓外露長度不夠，底板位置過高則可能導致螺栓過長(預埋螺栓頂部190 mm有螺紋，外露螺栓根部沒有螺紋)。接觸網(wǎng)預埋支柱外露長度誤差要求見圖1。

2)接觸網(wǎng)支柱基礎預埋螺栓與底面鋼板未滿焊，導致橋梁混凝土澆筑后外露螺栓長短不一。

3)據(jù)全路高速鐵路驗收經(jīng)驗，接觸網(wǎng)限界應寧大勿小。限界大了只是影響護欄安裝，可以通過調(diào)整施工工序或護欄來解決，限界小了則需要對接觸網(wǎng)基礎進行重新整改，難度很大。影響限界的因素包括架梁誤差、曲線地段箱梁中心線與線路中心線偏移等。這些都會導致原本滿足要求的限界再次超標。接觸網(wǎng)限界整改方法:接觸網(wǎng)支柱立柱與法蘭加工為偏心;螺栓孔在工廠加工成長條形;整改接觸網(wǎng)基礎螺栓。

圖1 接觸網(wǎng)預埋支柱外露長度誤差

1.1.2 接觸網(wǎng)支柱基礎漏設、扭面、扭轉(zhuǎn)90°

接觸網(wǎng)支柱基礎漏設、扭面、扭轉(zhuǎn)90°等絕大多數(shù)較嚴重問題都發(fā)生在連續(xù)梁施工上。由于連續(xù)梁施工點多面廣，現(xiàn)場技術人員缺少施工經(jīng)驗，對梁預留預埋圖紙審核不細致，導致連續(xù)梁存在問題較多。連續(xù)梁接口為控制重點。

1.1.3 橋梁拉線基礎設置方向錯誤

支柱拉線基礎應該設置在基礎小里程側(cè)，但現(xiàn)場有的預留到大里程側(cè)，或因技術人員預埋錯誤，或因圖紙錯誤而技術人員審核圖紙時未發(fā)現(xiàn)。出現(xiàn)此類問題需補設拉線基礎。

1.1.4 橋梁接觸網(wǎng)支柱跨距差過大

有的箱梁架設時將梁架反，導致橋梁接觸網(wǎng)支柱跨距差過大(達32 m)。為適應這種情況，箱梁預制時要做好編號，并標識出梁端方向，箱梁編號對應相應橋跨位置，完善與架梁隊的交接手續(xù)，明確橋跨編號和梁端方向。出現(xiàn)此問題需補設接觸網(wǎng)支柱基礎。

1.1.5 接觸網(wǎng)螺栓間距不滿足要求

1)接觸網(wǎng)基礎螺栓在澆筑時采用兩層鋼板定位控制，可在螺栓頂層加一層鋼板防止螺栓在澆筑過程中偏位。接觸網(wǎng)預埋螺栓間距要求如圖2所示。

圖2 接觸網(wǎng)預埋螺栓間距

2)在箱梁出場前對螺栓精度進行檢測，二次澆筑基礎混凝土前進行復測。若存在偏差則須調(diào)整。

3)二次澆筑前若發(fā)現(xiàn)接觸網(wǎng)基礎螺栓外露長度不夠，則調(diào)整基礎混凝土頂面標高，保證螺栓外露長度。二次澆筑后如果螺栓還有偏差，必須在加熱的條件下調(diào)整螺栓間距。

4)如果螺栓整體偏差過大，達到20 mm，或者外露螺栓根部存在偏差，必須鑿除部分基礎混凝土后進行調(diào)整。

1.1.6 接觸網(wǎng)基礎螺栓斷裂

調(diào)整螺栓間距時或因方法不當導致螺栓斷裂。此外，Q345-B鋼在常溫及低溫下脆性很大，螺栓外露長度較短的情況下調(diào)整螺栓間距也可能導致脆段。螺栓斷裂后要鑿開基礎混凝土，將原有斷裂螺栓從頂部截斷10 cm，新設螺栓與原有螺栓對接。用4跟φ16鋼筋幫條焊接，在幫條鋼筋底部設置10 cm彎鉤。整改后的螺栓要經(jīng)過拉板試驗驗證，拉拔力設為1.1倍最大抗拔力。

1.1.7 螺栓銹蝕

螺栓銹蝕應從源頭開始控制，對進場材料進行金屬及化學分析，保證鍍鋅方式是熱浸鍍鋅。在澆筑混凝土的過程中要保護好螺栓使之不被混凝土污染?；A二次混凝土澆筑后要涂黃油裹膠帶防護。

1.2 預留鋸齒孔存在問題

1)鋸齒孔預留位置錯誤、整體漏設、對接的兩片梁中有一片梁漏設。

2)由于需求位置調(diào)整導致鋸齒孔作廢:①設計調(diào)整;②四電用房征地導致鋸齒孔位置調(diào)整。

1.3 接觸網(wǎng)下錨補償器與聲屏障位置沖突

1)接觸網(wǎng)下錨補償器與聲屏障立柱位置沖突;通過調(diào)整聲屏障立柱位置避開接觸網(wǎng)下錨補償器墜砣位置，但必須保證接觸網(wǎng)立柱最大間距不能大于2.5 m。

2)接觸網(wǎng)下錨補償器與聲屏障插板位置沖突，尤其是曲線橋梁的內(nèi)側(cè)。對此，可通過將聲屏障插板減薄來處理。

3)接觸網(wǎng)隔離開關操作機構箱與聲屏障立柱位置沖突。通過調(diào)整接觸網(wǎng)立柱的位置來避開沖突。

2 隧道接口

2.1 滑道槽施工控制工藝

2.1.1 安裝準備

1)按照隧道弧度現(xiàn)場制作一個工作臺，長約4 m，寬約1 m，作為滑道槽安裝的工作平臺。

2)在模板臺車上開孔，根據(jù)設計的滑道槽在襯砌中的埋設位置及間距，確定模板臺車上的開孔位置。安裝長2.5 m滑道槽，每根滑道槽安裝需要在臺車上開定位孔3個，開孔位置在2.5 m軌槽的兩個端頭和拱頂，每組滑道槽開孔6個;安裝長1.5 m軌槽需在模板臺車上開孔2個，開孔位置在安裝滑道槽的兩個端頭，每組滑道槽開孔4個。

2.1.2 滑道槽施工工序

1)安裝前將滑道槽放置在專用的安裝模具上，并將2條滑道槽固定成1組。2條滑道槽用不小于40 mm×4 mm的扁鋼固定(圖3)。

圖3 滑道槽在模具上固定

2)將兩條滑道槽放置在工作臺上，從滑道槽側(cè)面引出1根接地鋼筋至模板邊緣，用于滑道槽接地，跟二襯縱向接地鋼筋焊接，同時將軌槽固定點泡沫摳除。

3)將事先焊接好的成組軌槽通過T形螺栓固定在模板臺車上(圖4)，將T形螺栓放入滑道槽，水平旋轉(zhuǎn)90°，扭緊螺母。

4)臺車移動到指定位置，模板頂升到位，將預留的滑道槽接地鋼筋與二襯縱向接地鋼筋可靠焊接。

圖4 滑道槽在模板臺車上固定

5)澆筑二次襯砌混凝土。

6)臺車前行，清理滑道槽，檢測滑道槽預埋精度。

2.2 隧道接觸網(wǎng)預埋滑道槽施工存在的問題

2.2.1 間距問題

滑道槽間距超出設計及規(guī)范要求。設計要求預埋滑槽道間距偏差±10 mm，而實際偏差最大達到了±60 mm。這是因為沒有按照上述工序控制滑道槽施工，只是通過簡單的點焊將滑道槽固定在模板臺車上，從而導致二襯混凝土澆筑過程中滑道槽跑位。對此，四電安裝單位可以通過調(diào)整吊柱法蘭盤螺栓孔的預留位置來解決。但這樣會造成吊柱的法蘭盤螺栓孔不統(tǒng)一，如果要更換吊柱，每一個吊柱法蘭盤都要單獨定制，不能通用，給維修單位帶來不便。

2.2.2 較嚴重問題

隧道滑道槽埋入深度允許誤差0～5 mm，現(xiàn)場檢查存在如下問題:2條滑道槽跑位嚴重，呈八字形;滑道槽欠深往往達50 mm，最大達到70 mm;漏設1條滑道槽;漏設1組滑道槽。這些問題只能通過后植入滑道槽方式整改。后植入滑道槽施工難點及注意事項如下:

1)采用化學錨栓定位，每組長2.5 m間距400 mm的滑道設置7片扁鋼，每片扁鋼設置4個螺栓孔。每組滑道槽的28個螺栓孔須精確定位。多為高空仰視作業(yè)，螺栓定位是控制難點。

2)鐵路隧道多為弧形拱頂，打孔需與孔位點的切面垂直。

3)后植入式滑道必須與原有滑道槽可靠焊接，保證后植入滑道接地可靠。

4)正式整改前應作工藝性試驗，確保整改方案可行。

5)整改完成后從同一種型號滑道槽中隨機選取1組進行拉拔力試驗。

2.3 隧道預埋過軌管施工存在的問題

1)過軌管堵塞。施工過程中要注意管口封堵與保護，防止后期施工水泥漿進入，堵塞管道。

2)預埋過軌管避免埋成直角彎，必須按設計要求預埋成弧形彎，保證過軌管的彎曲半徑，否則電纜無法從過軌管通過。

3)電力過軌管在仰拱中引出的位置應對應電力電纜槽下方，通信信號過軌管在仰拱中引出的位置應對應通信信號電纜槽下方。

4)電力過軌管的材質(zhì)采用鍍鋅鋼管，管徑應保證3根電力電纜能順利通過。

2.4 隧道后植入滑道槽固定化學錨栓錨固深度不足

部分后植入的化學錨栓存在松動現(xiàn)象，將化學錨栓拉出，化學錨栓最短只有5 cm，錨固深度嚴重不足。原因在于植入錨栓打孔時，碰到隧道二襯鋼筋，施工人員私自將化學錨栓截斷。這種做法存在的危害:在運行和調(diào)試階段，接觸網(wǎng)震動可能導致化學錨栓脫落，嚴重時可能導致整組滑道槽脫落，危及行車安全。為避免這種情況，逐個對后植入的化學錨栓進行拉拔試驗，試驗拉力不小于20 kN(最大設計拉力)。對于被拉出的化學錨栓重新打孔，重新植入。并對所有后植入化學錨栓用扭矩扳手重新校驗。

3 路基接口

3.1 路基接觸網(wǎng)支柱基礎存在的問題

1)接觸網(wǎng)支柱基礎位置在涵洞頂。路基接觸網(wǎng)基礎施工單位要仔細核對接觸網(wǎng)基礎位置是否與涵洞位置沖突。如有沖突要及時反饋給設計單位，以便作出調(diào)整。

2)接觸網(wǎng)基礎螺栓被撞彎。上下路基的施工便道位置經(jīng)常有施工機械通過;在鋪設道砟過程中經(jīng)常損壞接觸網(wǎng)支柱預埋螺栓。這些位置接觸網(wǎng)支柱施工完成后要加以防護。一旦接觸網(wǎng)螺栓被損壞須將接觸網(wǎng)基礎鑿除，在原位重新接樁。

3)路基接觸網(wǎng)支柱基礎侵線。路基接觸網(wǎng)基礎放線是基于CPⅡ控制網(wǎng)，軌道鋪設是基于CPⅢ控制網(wǎng)，側(cè)面限界測量要在軌道鋪設后進行。路基接觸網(wǎng)基礎橫向定位要經(jīng)過反復驗證，尤其是曲線地段。接觸網(wǎng)基礎橫向偏差允許范圍為0～+5 cm，放線時盡量靠近正偏差。

3.2 路基過軌施工存在的問題

開挖電纜井后可能找不到過軌管，這是因為過軌管敷設和開挖電纜槽之間時間間隔較長，施工技術人員有變動，導致找不到過軌管。因此，嚴格按照實際給出里程放線，作好記錄，并在現(xiàn)場作好標記。

4 車站兩側(cè)咽喉區(qū)現(xiàn)澆無砟底座板施工存在的問題

設計要求縱向與橫向鋼筋之間絕緣良好，絕緣電阻不小于2 MΩ。而實際上上下層鋼筋網(wǎng)片中，同層鋼筋網(wǎng)片、縱向鋼筋網(wǎng)與橫向之間絕緣電阻很低。這是因為整個岔區(qū)每一段現(xiàn)澆底座板之間有大量的鋼筋接觸點，如果個別點出現(xiàn)絕緣不良就會導致絕緣性能下降。這可致使在后期調(diào)試中產(chǎn)生工頻干擾問題。

必須嚴格做好絕緣電阻測試工作，絕緣電阻測試不合格，不得進入下道工序。

5 站場接口

5.1 站場雨棚柱存在的接口問題

站場雨棚柱為雨棚和接觸網(wǎng)共柱，雨棚柱間距為24 m，接觸網(wǎng)支柱間距48 m。在雨棚柱基礎施工時應考慮將雨棚柱基礎作為接地極，在共柱位置小里程側(cè)設置接地端子供站區(qū)軌道板接地。

5.2 站場電纜溝存在的問題

站場范圍的電纜溝應由四電總體設計統(tǒng)一考慮。并在施工時盡量避免交叉干擾。在施工前通過與設計溝通將站房前的電纜溝統(tǒng)一設置成綜合管溝，供通信、信號、高壓電力、低壓電力專業(yè)施工。在施工時規(guī)定好各自使用的范圍，避免引起混亂。

6 綜合接地施工注意事項

接地鋼筋焊接要求單面焊≥100 mm，雙面焊≥55 mm。選用結(jié)構鋼筋≥16 mm作為接地鋼筋。若沒有φ16 mm及以上鋼筋應采用2根φ12 mm的鋼筋并聯(lián)使用。

6.1 橋梁綜合接地施工

1)箱梁電力電纜槽內(nèi)接地端子與最終防水層面要平齊，預制時應高出梁面80 mm，橋面防水層厚60 mm，還要考慮直線地段防水層的縱向坡度預留20 mm。

2)梁面中部兩根縱向接地鋼筋由于橋面防水層施工導致距混凝土面距離＞10 cm。在施工梁面防水層時需重新設置梁面中部接地鋼筋。

3)防撞墻內(nèi)接地端子要保證高出梁面15 cm。

4)在橋面系施工時應將防護欄桿和聲屏障接地端子引至梁端50 cm以內(nèi)，這是因為部分梁端+1 m處設置有接觸網(wǎng)拉線基礎，其位置剛好與接地端子位置沖突，影響拉線底板安裝。

5)保證接觸網(wǎng)支柱底面鋼板與梁體內(nèi)接地鋼筋可靠連接。

6.2 路基綜合接地施工

1)要保證接地端子與接觸網(wǎng)基礎側(cè)面平齊。

2)接地端子要與2根鋼筋籠主筋可靠焊接。

3)每個接觸網(wǎng)支柱基礎小里程側(cè)設置2個接地端子，分別在地面以下10 cm及地面以上10 cm且相互連通。

6.3 隧道綜合接地施工

1)從隧道初支引出的接地鋼筋和從二襯引出的接地鋼筋應分別與電纜槽縱向主筋焊接。

2)接觸線(軌道中心)向上投影兩側(cè)各1.5 m范圍間隔0.5 m設置1根接地鋼筋。

3)保證環(huán)向接地鋼筋與縱向接地鋼筋間的可靠焊接，尤其是拱頂位置的接地鋼筋焊接和滑道槽與接地鋼筋的焊接要可靠。

4)應在仰拱混凝土澆筑前作接地極檢測，利用隧道開挖斷面檢測隧道初支接地電阻。

7 結(jié)語

目前高鐵接口工程施工管理模式是站前單位為站后單位預留、預埋接口。這樣會減少站后單位進場施工周期和成本，也可以充分利用站前單位的資源如混凝土拌合站和勞動力。由于站前單位對站后單位的需求了解不夠深入，經(jīng)常會出現(xiàn)漏埋或錯埋，因此，需要站后單位在正式施工前組織技術人員提前介入，將存在問題或者可能出現(xiàn)的問題以文件形式轉(zhuǎn)發(fā)站前單位，便于站前單位的預留、預埋能滿足站后工程的需要。

接口問題是制約站后單位施工的關鍵，解決接口問題需要業(yè)主、設計、施工、監(jiān)理單位共同努力。哈大鐵路客運專線、滬昆鐵路客運專線(江西段)各個單位高度重視，成功地解決了絕大多數(shù)接口問題，未影響站后單位施工。

［1］鐵道部工程設計鑒定中心．鐵路綜合接地和信號設備防雷系統(tǒng)工程設計指南［M］．北京:中國鐵道出版社，2009．

［2］中國中鐵二院工程集團有限責任公司．鐵路綜合接地系統(tǒng)(圖號:通號(2009)9301)［Z］．北京:鐵道部經(jīng)濟規(guī)劃研究院，2009．

［3］中國中鐵二院工程集團有限責任公司．哈大客專沈大施網(wǎng)隧通［Z］．成都:中國中鐵二院工程集團有限責任公司，2008．

［4］哈大鐵路客運專線有限責任公司．哈大接口要點手冊［Z］．沈陽:哈大鐵路客運專線有限責任公司，2008．

［5］中華人民共和國鐵道部．鐵集成［2006］220號客運專線綜合接地技術實施辦法(暫行)［S］．北京:中華人民共和國鐵道部，2006．

(責任審編葛全紅)

U238

A

10．3969/j．issn．1003-1995．2015．04．41

1003-1995(2015)04-0158-04

2014-08-19;

2014-09-26

劉春陽(1982—)，男，黑龍江哈爾濱人，助理研究員。