關(guān)于鐵路電氣化接觸網(wǎng)工程改造施工的探討

胡軍閣

摘要：隨著我國鐵路電氣化建設(shè)的不斷深入以及人們對列出提速需求的持續(xù)增長，現(xiàn)有的接觸網(wǎng)線路已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足使用需求，所以想要保障鐵路建設(shè)的安全與穩(wěn)定，必須加強(qiáng)對現(xiàn)有接觸網(wǎng)線路的改造。本文在簡單介紹和分析我國現(xiàn)有接觸網(wǎng)改造特點和重難點的基礎(chǔ)上，就其改造流程及存在的典型問題進(jìn)行了深入的探究，并就未來的改進(jìn)優(yōu)化措施做了討論。

關(guān)鍵詞：電氣化；接觸網(wǎng)；改造施工

1 引言

我國原有鐵路干線的建設(shè)形式主要是單線，其不僅存在波度過大、安全性較低和曲線半徑過小的問題，同時隨著運(yùn)能和運(yùn)速需求的不斷增長，已經(jīng)逐步表現(xiàn)出吃力的現(xiàn)狀。將單線改建為雙線，減小或降低道床坡度，刪減原有的小半徑曲線是目前鐵路建設(shè)所要面臨的主要問題，而經(jīng)過一系列的施工改造之后鐵路的運(yùn)速已經(jīng)有最初的60km/h提升到100～200km/h，這對于我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國民出行均有著重要的意義。

2 施工改造特點及重難點

2.1 施工改造特點

我國對于接觸網(wǎng)改造的提出是由國家鐵路局提出的，其主要目的是在提高既有鐵路運(yùn)輸能力的同時，加強(qiáng)電氣化鐵路的設(shè)備更換和技術(shù)改造，具體特點包括新舊網(wǎng)并存、多專業(yè)同時施工、搶工現(xiàn)象嚴(yán)重和停電天窗占用頻繁等。對于新舊網(wǎng)的并存在很長一段時間內(nèi)是不可避免的，主要原因包括行車現(xiàn)狀的影響和線網(wǎng)統(tǒng)一更換的投入較大，所以一定要做好新線延伸率、參數(shù)配合選擇和電氣連接安排等問題。而多專業(yè)同時施工和搶工現(xiàn)象嚴(yán)重均與停電天窗的占有有關(guān)，目前我國接觸網(wǎng)施工過程中的停電天窗時間約為一小時，而為了避開對線路施工的干擾通常在最初的5～10分鐘內(nèi)之內(nèi)做簡單的準(zhǔn)備工作，這就導(dǎo)致施工時間的壓縮和交叉施工、搶工現(xiàn)象的頻發(fā)。

2.2 施工改造的重難點

對于接觸網(wǎng)施工改造的重難點分析可以從施工前期、中期和后期等三部分進(jìn)行分析，首先對于施工前期的重點在于熟悉現(xiàn)場、編制詳細(xì)的施工計劃和進(jìn)行施工任務(wù)的細(xì)分等，其中熟悉現(xiàn)場是一些工作開始前提和基礎(chǔ)，所以應(yīng)該建立責(zé)任意識和進(jìn)行好自我監(jiān)督。而對于施工計劃的編制其難點在于可行性的確定和探討，只有在可行的基礎(chǔ)上才能保證方案的順利實施。此外施工計劃的難點還包括對網(wǎng)上準(zhǔn)備工作的劃分和盡早安排，同時還要以線路計劃為基礎(chǔ)做好線路開通、更換岔道或拆除股道等工作的時間安排。

其次對于施工中期的重難點包括強(qiáng)化現(xiàn)場協(xié)調(diào)、充分利用封閉點、嚴(yán)格執(zhí)行分時作業(yè)和采取必要過渡工程等幾方面，其中現(xiàn)場協(xié)調(diào)是保證施工順利進(jìn)行的關(guān)鍵，也是控制過程中的難點，由于任務(wù)量的大小差異和各專業(yè)間的施工差異較難把握，所以通常應(yīng)該選擇責(zé)任心強(qiáng)和有協(xié)調(diào)經(jīng)驗的人員進(jìn)行組織。對于封閉點的充分利用和嚴(yán)格執(zhí)行分時作業(yè)是保證工期順利完成的關(guān)鍵，其難點在于如何加強(qiáng)施工人員的時間觀念和盡量創(chuàng)造條件形成無電區(qū)等，而如果每個工序都能夠按照時間節(jié)點的設(shè)置順利完成，必然會促進(jìn)封閉點工程的順利進(jìn)行。

3 施工改造問題及流程

3.1 施工改造問題

雖然接觸網(wǎng)改造可以有效提供鐵道的運(yùn)輸能力和行使速度，但是其同樣存在著較多難以避免的問題，按照產(chǎn)生原因的不同可以簡單的分為施工管理問題和技術(shù)問題等兩方面。首先就施工管理中存在的問題主要包括施工組織干擾較大、施工方案配合不合理、施工成本較大和施工材料供給不足等。其中對于施工組織之間的干擾主要是因為接觸網(wǎng)改造施工工作量較大，線路中的人員配置和安排過于秘密，通常存在線上與地面施工同時進(jìn)行的現(xiàn)象，這樣不僅會導(dǎo)致相互之間的干擾，同時還會增加按點開通的困難程度和安全隱患的增加等問題。此外針對施工技術(shù)而言還存在專項技術(shù)的攻堅等問題，就屬于我國繁忙干線改造的200km/h隴海鐵路鄭州至徐州段而言，其不僅成功實現(xiàn)了恒張力零預(yù)留的架設(shè)，同時還根據(jù)架設(shè)過程中出現(xiàn)的預(yù)留長度過長問題，提出了接觸線延長接續(xù)架設(shè)施工技術(shù)。該技術(shù)中預(yù)設(shè)張力的選定原理可以根據(jù)下式Fmax=1.225×10-2gl2/T來表示，其中F和T分別為最大弛度和接觸線水平張力，g和l分別為導(dǎo)線密度和跨距。借助研習(xí)日本、德國、法國等先進(jìn)國家的技術(shù)資料，總結(jié)出實際的施工中鎂銅合金及銅絞線的預(yù)設(shè)張力選擇應(yīng)該為設(shè)計值的60～80%和40～60等，導(dǎo)線和承力索架設(shè)張力分別為10和8KN。而對于施工方案配合的不合理主要表現(xiàn)在對于現(xiàn)場實際情況掌握的不及時以及對各專業(yè)特點考慮的不充分等。

其次對于接觸網(wǎng)改造存在的技術(shù)問題而言通常包括施工誤差、停電困難及磨耗加速等，對于施工誤差產(chǎn)生的原因為技術(shù)人員的施工經(jīng)驗不足，對改造線路中的過渡情況重視性不夠，支柱基坑的位置在確定之后沒有與設(shè)計單位進(jìn)行確認(rèn)和審定。停電困難主要體現(xiàn)在天窗點的占用方面，通常接觸網(wǎng)在進(jìn)行改造的過程中需要與供電調(diào)度部門進(jìn)行協(xié)調(diào)，避免對行車造成影響，而這方面溝通工作的不順暢或矛盾是導(dǎo)致這一問題出現(xiàn)的主要原因。再者對于磨耗加速主要指的是接觸線，其產(chǎn)生的主要原因是站改線路中硬彎的增加，通常在線路鋪通之前只能利用鄰近線路架線車架線或人工架線，使得線路的張力過小無法滿足實際需求。

3.2 施工改造流程

接觸網(wǎng)的施工改造通常包括施工準(zhǔn)備、方案確定、過渡施工和正式施工等四個環(huán)節(jié)，具體施工流程如下圖1所示：

圖1 接觸網(wǎng)改造施工流程圖

4 施工改造優(yōu)化對策

4.1 創(chuàng)新管理

施工管理不僅是項目順利運(yùn)行的關(guān)鍵，同時也是判斷和評價項目運(yùn)行合理性、科學(xué)性與有效性的關(guān)鍵，創(chuàng)新的施工管理不僅能夠使施工質(zhì)量得到有效的提升，同時還可以使接觸網(wǎng)改造施工的工期、封閉點等安排更加切合實際和精細(xì)。要想從真正意義上實現(xiàn)管理的創(chuàng)新，首先要從樹立和轉(zhuǎn)變管理理念開始，目前我國的接觸網(wǎng)改造施工管理存在較大程度的臨時性，施工管理人員的安全和職能機(jī)構(gòu)的配置不完善，分工不明且職責(zé)不清。鑒于改造工程中涉及較多溝通與協(xié)調(diào)工作的事實，未來的施工管理創(chuàng)新可以從建立和完善三級管理網(wǎng)絡(luò)開始，也就是按照工程的實際特點成立工程隊、段指揮部和處指揮部，前者主要負(fù)責(zé)專業(yè)施工的組織管理，而后兩者則應(yīng)對管理任務(wù)和職責(zé)進(jìn)行進(jìn)一步的劃分，由段指揮部負(fù)責(zé)與施工段內(nèi)的管理單位、各施工單位及站段進(jìn)行協(xié)調(diào)，而處指揮部只要負(fù)責(zé)與建設(shè)單位及設(shè)計院等部門進(jìn)行協(xié)調(diào)和管理。前者是管理創(chuàng)新的基礎(chǔ)，而后兩者必須要為前者提供和營造良好的外部環(huán)境，從而保證施工組織的順利進(jìn)行和施工工期的保障等。除此之外還應(yīng)樹立用戶至上和以質(zhì)量為中心的管理理念，真正將接觸網(wǎng)改造施工的任務(wù)實現(xiàn)和工程優(yōu)良作為管理的終極目標(biāo)。

4.2 創(chuàng)新技術(shù)

隨著電子信息技術(shù)的不斷發(fā)展以及其在我國各行各業(yè)應(yīng)用程度的不斷加深，對于接觸網(wǎng)改造施工而言也應(yīng)該積極引入和推廣網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，并對施工改造的全過程進(jìn)行科學(xué)、準(zhǔn)確的控制。首先可以應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對施工計劃進(jìn)行檢驗和制定，接觸網(wǎng)改擴(kuò)建施工不僅會受到停電天窗點及連續(xù)行車需求的限制，在實際的組織過程中還會出現(xiàn)各施工單位或?qū)I(yè)相互交叉與干擾的現(xiàn)象，如何準(zhǔn)確的把握信息的變化和及時的做好全方位調(diào)整是施工計劃制定面臨的主要問題。而網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的引入不僅能夠幫助工程技術(shù)人員進(jìn)行各類信息的收集、整理和貯存，同時還能對現(xiàn)場的實際工況進(jìn)行及時的反饋和動態(tài)監(jiān)控，這就為施工計劃的調(diào)整、優(yōu)化與改進(jìn)提供了有力支持和科學(xué)依據(jù)。其次是對施工進(jìn)度的控制，由于我國鐵路運(yùn)輸推行的是晝夜連續(xù)運(yùn)輸模式，在進(jìn)行改造施工的過程中不僅時間緊迫，對于各專業(yè)協(xié)調(diào)施工的進(jìn)度控制要求更是嚴(yán)苛，因施工計劃不合理或認(rèn)為因素造成的進(jìn)度落后或施工緩慢現(xiàn)象屢見不鮮。如果將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用和推廣到該環(huán)節(jié)中，不僅可以對施工計劃中的每一地段、區(qū)間、線路及站點進(jìn)行詳細(xì)的進(jìn)度網(wǎng)絡(luò)圖規(guī)劃，同時還能將所有的影響因素進(jìn)行綜合分析和排除，確保施工進(jìn)度的準(zhǔn)確性的有效性。

4.3 創(chuàng)新工藝

由于鐵路接觸網(wǎng)改造施工的特殊性，雖然在實際的施工過程中積累了寶貴的實踐經(jīng)驗，但是從整體的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建立和施工工法體系完善等方面仍存在著較大的缺陷，施工人員很難做到客觀和統(tǒng)一，這就要求工程技術(shù)人員在對接觸網(wǎng)改造施工進(jìn)行研究的過程中應(yīng)該注重施工工藝的創(chuàng)新。在對施工工藝進(jìn)行創(chuàng)新之前，首先要明確其實施的主要目的，也就是針對施工中可能遇到的操作要點、注意事項及關(guān)鍵問題等進(jìn)行總結(jié)，以最經(jīng)濟(jì)和最快速的施工組織設(shè)計和工機(jī)具安排達(dá)到改建的要求，為日后其他項目的施工提供參考和借鑒。其次要明確施工工藝創(chuàng)新的主要環(huán)節(jié)及方面，對于接觸網(wǎng)改造而言其中點主要集中在接觸懸掛更換、支柱裝置改造、下錨補(bǔ)償改造、軟橫跨改造等環(huán)節(jié)，而對于新建或改建項目而言則主要集中的設(shè)備安裝、支柱安裝、基礎(chǔ)澆制和拉線安裝等方面。最后就是明確施工工藝創(chuàng)新的流程，第一要在施工之前成立施工工藝創(chuàng)新開發(fā)小組，對整體的創(chuàng)新目標(biāo)進(jìn)行分階段和劃分和統(tǒng)籌管理，第二就是對接觸網(wǎng)改造施工工藝進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)研，并編制出詳細(xì)的初稿，第三就是在施工實際中檢驗初稿的準(zhǔn)確性，并進(jìn)行動態(tài)的調(diào)整，在總結(jié)成功經(jīng)驗的基礎(chǔ)上完善施工工藝的創(chuàng)新，并在日后的工作實踐中進(jìn)行推廣。

5 結(jié)語

通過上文對我國接觸網(wǎng)施工改造特點及重難點的簡單分析，不僅加深了對于該建設(shè)工程實施必要性的了解，同時也更加深刻的認(rèn)識到想要從根本上提升我國的鐵路運(yùn)輸能力及電氣化建設(shè)進(jìn)程，離不開對接觸網(wǎng)改造及改建工作的關(guān)注和思考。雖然目前我國在進(jìn)行接觸網(wǎng)改造施工的過程中還存在較多的問題和需要改進(jìn)的方面，但是隨著接觸網(wǎng)改造施工技術(shù)的不斷成熟，管理體制及施工流程的不斷完善，信息與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的持續(xù)推廣，其未來的發(fā)展一定能夠更加快捷和穩(wěn)定。

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