劉慶軍
(中鐵十四局集團第四工程有限公司,濟南 250031)
與傳統(tǒng)鐵路相比,高速鐵路具有更強的穩(wěn)定性、可靠性以及安全性,要保證高速鐵路的這些特點,對接觸網(wǎng)的施工精確度有非常高的要求[1]。影響高速鐵路接觸網(wǎng)施工精確度的因素包括測量技術(shù)、施工隊伍的專業(yè)性以及施工流程是否科學(xué)等。另外,在接觸網(wǎng)的施工過程中,應(yīng)熟練掌握相關(guān)技術(shù)要點及核心環(huán)節(jié),才能有效提升施工精確度,保證高速鐵路的穩(wěn)定、安全運行。
現(xiàn)階段,高速鐵路已經(jīng)逐步融入人們的生活當中,并且我國的高鐵建設(shè)項目還在逐年增加。在高速鐵路的建設(shè)過程中,接觸網(wǎng)施工是重要內(nèi)容之一,先進的施工技術(shù)和高科技材料的引入,以及對接觸網(wǎng)新設(shè)備的研究可以有效提升高速鐵路接觸網(wǎng)的施工質(zhì)量和施工精度。但是,目前我國高速鐵路接觸網(wǎng)工程施工技術(shù)還存在一定的不足,施工精度有待提高。影響高速鐵路接觸網(wǎng)施工精度的因素主要有:
1)在施工人員方面,由于參與高速鐵路接觸網(wǎng)施工的一線作業(yè)人員普遍未受過高等教育,且以農(nóng)民工為主,專業(yè)技術(shù)水平有待提高,導(dǎo)致高速鐵路接觸網(wǎng)施工人因失誤頻繁發(fā)生。
2)除了人為因素,設(shè)備因素也會降低接觸網(wǎng)的施工精確度。與發(fā)達國家相比,我國一些施工企業(yè)在進行接觸網(wǎng)施工時所使用的施工設(shè)備的性能、新舊程度以及自動化程度均需要得到優(yōu)化,否則會影響施工精度。
3)在具體施工技術(shù)方面,我國大部分接觸網(wǎng)施工企業(yè)所掌握的施工技術(shù)有待革新,施工工藝水平有待提高,無法滿足如今高速鐵路總體技術(shù)快速提升的狀態(tài),難以達到如今的高精度要求。
4)高速鐵路接觸網(wǎng)施工技術(shù)標準不同于鐵路路基和鐵軌施工技術(shù)標準,存在技術(shù)標準不協(xié)調(diào)的問題[2]?,F(xiàn)階段,我國電氣化鐵路施工標準尚未完善,高速鐵路接觸網(wǎng)施工操作規(guī)范亦是如此,導(dǎo)致實際施工過程不夠規(guī)范,增加了接觸網(wǎng)施工出現(xiàn)較大誤差的概率,影響了施工精確度的提升,甚至?xí)乐赝{施工安全[3]。
高速鐵路接觸網(wǎng)的首要施工內(nèi)容為施工測量,從施工最初階段到完成施工都應(yīng)嚴格控制施工測量的精確度,為接觸網(wǎng)懸掛的穩(wěn)定性和可靠性提供保障。
在高速鐵路接觸網(wǎng)工程施工中,精測網(wǎng)的應(yīng)用是提升施工質(zhì)量的關(guān)鍵,在施工精確度提升方面也具有積極作用??梢岳镁珳y網(wǎng)對施工過程中接觸線的高度以及拉出值等參數(shù)信息進行精準控制。此外,還應(yīng)充分考慮軌道參數(shù),將其作為重要基礎(chǔ)標準,為新建高速鐵路施工提供可靠的設(shè)計參數(shù)[4]。依靠精測網(wǎng)提供的技術(shù)支持,可以定位檢測接觸網(wǎng)工程施工過程中的支柱基礎(chǔ),精確測量和計算吊弦,測量腕臂參數(shù),檢測和調(diào)節(jié)接觸線。依靠精測網(wǎng)的這些功能,可以完善線路軌道橫、縱截面設(shè)計,檢測接觸網(wǎng)和線路軌道,還可以運用所得監(jiān)測數(shù)據(jù)構(gòu)建坐標體系,為實際施工提供參照數(shù)據(jù)。
高速鐵路接觸網(wǎng)施工精確度會受到施工流程合理性的影響,為了確保整體施工順利、安全進行,應(yīng)對施工具體流程進行合理的計劃,并做好對應(yīng)的安排。接觸網(wǎng)施工流程包括基底層施工、接觸網(wǎng)支柱位置測控、基礎(chǔ)澆筑施工、安裝和調(diào)整支柱、架設(shè)附加導(dǎo)線、軌道鋪設(shè)和調(diào)整、腕臂計算和安裝、承力索高度測繪、承力索和接觸線路架設(shè)、測算和制作吊弦、接觸網(wǎng)靜態(tài)監(jiān)測等[5]。在施工過程中,應(yīng)對這些施工環(huán)節(jié)進行科學(xué)調(diào)控,確保每一環(huán)節(jié)的順利推進,以及各環(huán)節(jié)之間的緊密銜接。
接觸網(wǎng)施工是高速鐵路施工的重要組成部分。接觸網(wǎng)實際施工過程對于精確度有較高的要求,相關(guān)施工企業(yè)應(yīng)重視對施工偏差的控制,在降低接觸網(wǎng)施工誤差的基礎(chǔ)上實現(xiàn)接觸網(wǎng)施工精確度的提升。
施工人員作為高速鐵路接觸網(wǎng)施工的重要參與者,會對施工精確度產(chǎn)生重要影響。施工企業(yè)的施工人員具有較強的流動性,這也是影響接觸網(wǎng)工程施工精確度的重要因素之一。為了有效控制接觸網(wǎng)工程的施工精確度,應(yīng)從施工人員出發(fā)采取有效措施。接觸網(wǎng)工程的每一個施工環(huán)節(jié)都需要施工人員的深度參與,因此,應(yīng)當提高每一位施工人員的技術(shù)水平、心理以及身體素質(zhì)等,為高速鐵路接觸網(wǎng)施工質(zhì)量提供保障。施工人員所掌握技術(shù)的專業(yè)化程度直接影響著接觸網(wǎng)的施工質(zhì)量和精確度,因此,在正式施工前,應(yīng)組織施工人員積極參與接觸網(wǎng)的施工準備工作。在高速鐵路接觸網(wǎng)的施工準備過程中,應(yīng)組建不同的施工專業(yè)組,分別進行接觸網(wǎng)的施工測量、安裝以及調(diào)試等施工內(nèi)容,以充分發(fā)揮施工人員的技術(shù)優(yōu)勢。施工單位還應(yīng)組織施工人員參與施工技術(shù)學(xué)習(xí),在提升施工人員技術(shù)水平以及對先進施工技術(shù)掌握程度的基礎(chǔ)上減小接觸網(wǎng)施工誤差,為接觸網(wǎng)建設(shè)質(zhì)量的提升提供保障。
在接觸網(wǎng)的施工過程中,施工機具以及檢測設(shè)備非常重要。以接觸網(wǎng)靜態(tài)參數(shù)光學(xué)測量儀為例,其取代普通測量桿后,明顯縮小了施工測量偏差的范圍。需要注意的是,對高速公路接觸網(wǎng)施工的同一單位或單項工程,應(yīng)盡量選擇相對固定的測量器具,避免使用不同儀器產(chǎn)生的偏差。接觸網(wǎng)施工所使用的施工材料會存在生產(chǎn)制造公差,在控制施工精確度時,應(yīng)當考慮其產(chǎn)生的影響。譬如,在進行腕臂計算軟件程序開發(fā)時,應(yīng)充分考慮絕緣子等材料具有的生產(chǎn)制造公差,在進行腕臂預(yù)配時消除這些影響,可有效避免累計施工偏差。在控制施工方法時,主要是從兩方面出發(fā):施工工序流程以及施工計算軟件。譬如,應(yīng)在完成附加懸掛架設(shè)之后再對支柱有關(guān)參數(shù)進行測量,這樣可以避免附加懸掛架設(shè)后引起的支柱傾斜值變化。施工作業(yè)環(huán)境同樣是影響施工精確度的重要因素,比如,接觸網(wǎng)工程施工過程會用到超聲波式測量儀器,將其從室內(nèi)移至室外測量現(xiàn)場后,應(yīng)待其適應(yīng)現(xiàn)場溫度環(huán)境后再進行測量,避免測量偏差超標。
避免量值傳遞的疊加偏差,可以有效消除高速鐵路接觸網(wǎng)的施工偏差,比如,將支柱腕臂下底座連接孔中心至斜腕臂上定位環(huán)的距離設(shè)為A,下底座連接孔中心至斜腕臂上套管絞環(huán)的距離設(shè)為B。計算A 時,不應(yīng)通過B 進行計算,以避免誤差疊加。另外,還應(yīng)對接觸網(wǎng)施工測量以及預(yù)制施工等施工環(huán)節(jié)進行施工偏差控制,盡量在后一環(huán)節(jié)對前一環(huán)節(jié)的施工偏差進行削減。高速鐵路接觸網(wǎng)工程施工的關(guān)鍵點以及難點是對計算偏差的控制,因為接觸網(wǎng)的受力復(fù)雜多變,在建立腕臂計算軟件數(shù)學(xué)模型時,應(yīng)充分考慮支柱受力變形、腕臂裝配材料受力變形因素;吊弦長度計算數(shù)學(xué)模型應(yīng)充分考慮曲線地段吊弦長度變化量、鐵道線路豎曲線引起的吊弦長度變化量以及承力索位置變化等因素。
加強專業(yè)接口管理應(yīng)注意以下兩方面內(nèi)容:
1)應(yīng)對施工測量工作給予足夠的重視,在進行橋梁施工時,應(yīng)全面復(fù)測基礎(chǔ)平面控制網(wǎng)CPⅠ和線路控制網(wǎng)CPⅡ的控制點。進行橋梁施工測量前,應(yīng)貫通聯(lián)測橋位中線控制點以及線路水準基點。完成橋梁墩臺施工以及梁體架設(shè)前,應(yīng)貫通復(fù)測全線墩臺縱橫中心線、支撐墊石頂高程等,為橋梁中線位置的準確性提供保證,確保接觸網(wǎng)支柱及基礎(chǔ)與線路中線凈距達到標準要求。
2)還應(yīng)對橋梁施工過程進行嚴格控制,比如,進行預(yù)制箱梁架設(shè)施工時,應(yīng)對其橫向偏差進行嚴格控制。另外,還應(yīng)確保軌道板及接觸網(wǎng)支柱施工達到施工精確度要求。
綜上所述,我國高速鐵路建設(shè)取得了令人矚目的成績。但是,接觸網(wǎng)的施工精度還有待提高。在控制其施工偏差時,應(yīng)從施工人員、施工機具、施工材料、施工方法以及施工環(huán)境等方面入手,注重消除接觸網(wǎng)施工偏差疊加,加強專業(yè)接口管理,在提升高速鐵路接觸網(wǎng)施工精確度的基礎(chǔ)上,提升高速鐵路工程質(zhì)量,為高鐵安全運行提供保障。