探析高速鐵路接觸網高精確度施工技術

劉慶軍

（中鐵十四局集團第四工程有限公司，濟南 250031）

1 引言

與傳統鐵路相比，高速鐵路具有更強的穩定性、可靠性以及安全性，要保證高速鐵路的這些特點，對接觸網的施工精確度有非常高的要求[1]。影響高速鐵路接觸網施工精確度的因素包括測量技術、施工隊伍的專業性以及施工流程是否科學等。另外，在接觸網的施工過程中，應熟練掌握相關技術要點及核心環節，才能有效提升施工精確度，保證高速鐵路的穩定、安全運行。

2 高速鐵路接觸網工程施工技術現狀

現階段，高速鐵路已經逐步融入人們的生活當中，并且我國的高鐵建設項目還在逐年增加。在高速鐵路的建設過程中，接觸網施工是重要內容之一，先進的施工技術和高科技材料的引入，以及對接觸網新設備的研究可以有效提升高速鐵路接觸網的施工質量和施工精度。但是，目前我國高速鐵路接觸網工程施工技術還存在一定的不足，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施工的一線作業人員普遍未受過高等教育，且以農民工為主，專業技術水平有待提高，導致高速鐵路接觸網施工人因失誤頻繁發生。

2）除了人為因素，設備因素也會降低接觸網的施工精確度。與發達國家相比，我國一些施工企業在進行接觸網施工時所使用的施工設備的性能、新舊程度以及自動化程度均需要得到優化，否則會影響施工精度。

3）在具體施工技術方面，我國大部分接觸網施工企業所掌握的施工技術有待革新，施工工藝水平有待提高，無法滿足如今高速鐵路總體技術快速提升的狀態，難以達到如今的高精度要求。

4）高速鐵路接觸網施工技術標準不同于鐵路路基和鐵軌施工技術標準，存在技術標準不協調的問題[2]。現階段，我國電氣化鐵路施工標準尚未完善，高速鐵路接觸網施工操作規范亦是如此，導致實際施工過程不夠規范，增加了接觸網施工出現較大誤差的概率，影響了施工精確度的提升，甚至會嚴重威脅施工安全[3]。

3 高速鐵路接觸網施工技術關鍵點

3.1 精測網在高速鐵路接觸網工程中的實際應用

高速鐵路接觸網的首要施工內容為施工測量，從施工最初階段到完成施工都應嚴格控制施工測量的精確度，為接觸網懸掛的穩定性和可靠性提供保障。

在高速鐵路接觸網工程施工中，精測網的應用是提升施工質量的關鍵，在施工精確度提升方面也具有積極作用。可以利用精測網對施工過程中接觸線的高度以及拉出值等參數信息進行精準控制。此外，還應充分考慮軌道參數，將其作為重要基礎標準，為新建高速鐵路施工提供可靠的設計參數[4]。依靠精測網提供的技術支持，可以定位檢測接觸網工程施工過程中的支柱基礎，精確測量和計算吊弦，測量腕臂參數，檢測和調節接觸線。依靠精測網的這些功能，可以完善線路軌道橫、縱截面設計，檢測接觸網和線路軌道，還可以運用所得監測數據構建坐標體系，為實際施工提供參照數據。

3.2 接觸網施工具體流程分析

高速鐵路接觸網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，應對施工具體流程進行合理的計劃，并做好對應的安排。接觸網施工流程包括基底層施工、接觸網支柱位置測控、基礎澆筑施工、安裝和調整支柱、架設附加導線、軌道鋪設和調整、腕臂計算和安裝、承力索高度測繪、承力索和接觸線路架設、測算和制作吊弦、接觸網靜態監測等[5]。在施工過程中，應對這些施工環節進行科學調控，確保每一環節的順利推進，以及各環節之間的緊密銜接。

4 高速鐵路接觸網施工偏差控制措施

接觸網施工是高速鐵路施工的重要組成部分。接觸網實際施工過程對于精確度有較高的要求，相關施工企業應重視對施工偏差的控制，在降低接觸網施工誤差的基礎上實現接觸網施工精確度的提升。

4.1 從施工人員角度進行偏差控制

施工人員作為高速鐵路接觸網施工的重要參與者，會對施工精確度產生重要影響。施工企業的施工人員具有較強的流動性，這也是影響接觸網工程施工精確度的重要因素之一。為了有效控制接觸網工程的施工精確度，應從施工人員出發采取有效措施。接觸網工程的每一個施工環節都需要施工人員的深度參與，因此，應當提高每一位施工人員的技術水平、心理以及身體素質等，為高速鐵路接觸網施工質量提供保障。施工人員所掌握技術的專業化程度直接影響著接觸網的施工質量和精確度，因此，在正式施工前，應組織施工人員積極參與接觸網的施工準備工作。在高速鐵路接觸網的施工準備過程中，應組建不同的施工專業組，分別進行接觸網的施工測量、安裝以及調試等施工內容，以充分發揮施工人員的技術優勢。施工單位還應組織施工人員參與施工技術學習，在提升施工人員技術水平以及對先進施工技術掌握程度的基礎上減小接觸網施工誤差，為接觸網建設質量的提升提供保障。

4.2 施工機具、材料、方法、環境的偏差控制

在接觸網的施工過程中，施工機具以及檢測設備非常重要。以接觸網靜態參數光學測量儀為例，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，對高速公路接觸網施工的同一單位或單項工程，應盡量選擇相對固定的測量器具，避免使用不同儀器產生的偏差。接觸網施工所使用的施工材料會存在生產制造公差，在控制施工精確度時，應當考慮其產生的影響。譬如，在進行腕臂計算軟件程序開發時，應充分考慮絕緣子等材料具有的生產制造公差，在進行腕臂預配時消除這些影響，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：施工工序流程以及施工計算軟件。譬如，應在完成附加懸掛架設之后再對支柱有關參數進行測量，這樣可以避免附加懸掛架設后引起的支柱傾斜值變化。施工作業環境同樣是影響施工精確度的重要因素，比如，接觸網工程施工過程會用到超聲波式測量儀器，將其從室內移至室外測量現場后，應待其適應現場溫度環境后再進行測量，避免測量偏差超標。

4.3 接觸網施工偏差疊加的消除策略

避免量值傳遞的疊加偏差，可以有效消除高速鐵路接觸網的施工偏差，比如，將支柱腕臂下底座連接孔中心至斜腕臂上定位環的距離設為A，下底座連接孔中心至斜腕臂上套管絞環的距離設為B。計算A 時，不應通過B 進行計算，以避免誤差疊加。另外，還應對接觸網施工測量以及預制施工等施工環節進行施工偏差控制，盡量在后一環節對前一環節的施工偏差進行削減。高速鐵路接觸網工程施工的關鍵點以及難點是對計算偏差的控制，因為接觸網的受力復雜多變，在建立腕臂計算軟件數學模型時，應充分考慮支柱受力變形、腕臂裝配材料受力變形因素；吊弦長度計算數學模型應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。

4.4 注重專業接口管理的加強

加強專業接口管理應注意以下兩方面內容：

1）應對施工測量工作給予足夠的重視，在進行橋梁施工時，應全面復測基礎平面控制網CPⅠ和線路控制網CPⅡ的控制點。進行橋梁施工測量前，應貫通聯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前，應貫通復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，確保接觸網支柱及基礎與線路中線凈距達到標準要求。

2）還應對橋梁施工過程進行嚴格控制，比如，進行預制箱梁架設施工時，應對其橫向偏差進行嚴格控制。另外，還應確保軌道板及接觸網支柱施工達到施工精確度要求。

5 結語

綜上所述，我國高速鐵路建設取得了令人矚目的成績。但是，接觸網的施工精度還有待提高。在控制其施工偏差時，應從施工人員、施工機具、施工材料、施工方法以及施工環境等方面入手，注重消除接觸網施工偏差疊加，加強專業接口管理，在提升高速鐵路接觸網施工精確度的基礎上，提升高速鐵路工程質量，為高鐵安全運行提供保障。