黎湛鐵路電氣化改造工程GSM-R 施工技術(shù)

劉振嶺

（中鐵十二局集團(tuán)電氣化工程有限公司，天津 300000）

引言

鐵路GSM-R 系統(tǒng)承載著鐵路無線通信任務(wù)和調(diào)度控制任務(wù)，是現(xiàn)代化鐵路不可或缺的重要組成部分。作者通過參與本項(xiàng)目的施工建設(shè)，對(duì)鐵路GSM-R 施工技術(shù)進(jìn)行全面總結(jié)。

一、工程背景

黎湛鐵路位于廣西壯族自治區(qū)南部以及廣東省東部部分地區(qū)。整個(gè)線路的引出區(qū)域位于湘桂鐵路黎塘站。分別經(jīng)過了廣西境內(nèi)的貴港市、玉林市，在廣東省境內(nèi)經(jīng)過了河唇、廉江、遂溪等，最終到達(dá)湛江市，鐵路線路全程長(zhǎng)達(dá)318.262 公里。本電氣化改造工程為黎湛鐵路通車后的新增工程，屬既有鐵路線改造施工，交叉施工多，施工難度大。

二、施工工藝與工藝流程

在鐵路線路的電氣化改造工程開展前，需要針對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的施工建設(shè)流程和具體工藝實(shí)施的要點(diǎn)進(jìn)行全面分析和掌握，只有在技術(shù)和資源上做好充分地準(zhǔn)備，才能確保改造工程的順利進(jìn)行。且在施工前還需要相關(guān)工作人員針對(duì)施工建設(shè)的周邊環(huán)境、技術(shù)支持的要點(diǎn)等實(shí)現(xiàn)全面把握[1]。首先，從施工建設(shè)的基本程序角度分析，可知項(xiàng)目施工中，前期準(zhǔn)備階段在保障整個(gè)項(xiàng)目施工建設(shè)效果方面的作用是非常突出的。進(jìn)入到具體的施工階段，工程建設(shè)的核心環(huán)節(jié)包括了施工、安裝、調(diào)試三個(gè)方面的內(nèi)容，首先，施工階段主要是針對(duì)鐵塔結(jié)構(gòu)實(shí)施基礎(chǔ)施工，而安裝工作環(huán)節(jié)的具體內(nèi)容則又可以細(xì)分為三個(gè)部分，一是塔體的安裝，二是天線的安裝、三是饋線的安裝，最后再進(jìn)入系統(tǒng)檢測(cè)環(huán)節(jié)。需要強(qiáng)調(diào)的是，調(diào)試環(huán)節(jié)的工作應(yīng)當(dāng)與施工環(huán)節(jié)同步受到重視，合理有效地保證調(diào)試的推進(jìn)是保障施工建設(shè)質(zhì)量的重要條件。

三、相關(guān)施工要求

（一）施工準(zhǔn)備

施工準(zhǔn)備階段的工作包括了技術(shù)和原材料兩方面的內(nèi)容。首先，技術(shù)準(zhǔn)備主要強(qiáng)調(diào)的是在應(yīng)用GSM-R 系統(tǒng)施工前，首先要保證相關(guān)的施工實(shí)施輔助設(shè)備充分做好準(zhǔn)備。另外，還要從物資準(zhǔn)備的角度入手，針對(duì)部分原材料和需要應(yīng)用到的輔助工具進(jìn)行充分準(zhǔn)備。最后，前期準(zhǔn)備工作的內(nèi)容中還應(yīng)當(dāng)包括現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件的檢驗(yàn)和預(yù)備，具體來說，包括了現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中可能存在的障礙物與污染物的清理、施工建設(shè)中可能需要用到的臨時(shí)設(shè)施的建設(shè)以及維持常規(guī)施工建設(shè)工作開展的水路、電路系統(tǒng)的穩(wěn)定性檢驗(yàn)和維護(hù)等。

（二）鐵塔基礎(chǔ)施工

在施工前首先要針對(duì)鐵塔的位置進(jìn)行合理的確定。這項(xiàng)工作的依據(jù)主要包括了前期的設(shè)計(jì)文件。在位置確定的過程中需要嚴(yán)格按照工程實(shí)施的技術(shù)文件要求進(jìn)行基礎(chǔ)位置區(qū)域的確定，隨后在結(jié)合實(shí)際，做好與房建單位技術(shù)人員的溝通，確定一個(gè)適當(dāng)?shù)蔫F塔基礎(chǔ)位置。另外，位置確定時(shí)除了要保持其自身的科學(xué)性外，還要重視其所在位置與其周邊建筑環(huán)境的協(xié)調(diào)性，保持安全距離是最基礎(chǔ)的要求。在確定位置后，施工建設(shè)重點(diǎn)在于基坑的開挖環(huán)節(jié)，這一環(huán)節(jié)的施工建設(shè)也需要前期的清理找平、確定尺寸規(guī)格的環(huán)節(jié)，隨后結(jié)合放樣結(jié)果確定基坑開挖的具體位置，開挖過程中產(chǎn)生的棄土應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行集中堆放，且堆放位置應(yīng)當(dāng)保持與坑口至少1m 的距離。當(dāng)開挖工程進(jìn)入到軟土地基區(qū)域或者地下水豐富區(qū)域時(shí)，應(yīng)當(dāng)做好輔助的木板支撐管工作。木板厚度水平要達(dá)到5cm，如木板支撐力度不足，則可選用鋼筋混凝土作為支撐結(jié)構(gòu)。在基礎(chǔ)的開挖施工完成后還需要進(jìn)行地基的釬探操作[3]。到了鋼筋加工的環(huán)節(jié)，施工技術(shù)的要點(diǎn)在于針對(duì)鋼筋原材料的品種進(jìn)行合理選擇，應(yīng)用前注意原材料表面的清理工作，及時(shí)去除鐵銹，保證末端圓弧彎曲的效果。通常要求達(dá)到直徑的2.5 倍，并且角度為180°，進(jìn)入綁扎環(huán)節(jié)，分別按照內(nèi)外兩個(gè)區(qū)域?qū)嵤┙壴僮鳎壴樞驗(yàn)閺南碌缴稀Ｗ詈螅龊玫啬_螺栓的固定工作，嚴(yán)格按照施工圖紙的要求對(duì)螺栓的規(guī)格進(jìn)行把控，使用前注意清潔螺栓，在安裝螺栓的過程中把握好間距距離。在上述施工環(huán)節(jié)完成后，即進(jìn)入到傳統(tǒng)的混凝土施工建設(shè)環(huán)節(jié)，施工人應(yīng)當(dāng)從澆筑和養(yǎng)護(hù)兩方面重視施工建設(shè)的質(zhì)量控制。

圖1 鐵塔基礎(chǔ)施工工藝流程

（三）鐵塔塔體安裝

塔體安裝環(huán)節(jié)的重點(diǎn)要求在于嚴(yán)格按照?qǐng)D紙規(guī)范安裝，且安裝人員應(yīng)當(dāng)保證在施工建設(shè)的過程中個(gè)人做好安全防護(hù)，不同區(qū)域的施工作業(yè)人員好保持好安全距離，為了提高施工建設(shè)的便捷性，可將安裝材料利用滑輪裝置進(jìn)行起吊應(yīng)用。安裝完成后，還要注意具體的測(cè)量校正工作，要求鐵塔的中心垂線傾斜度不得超過塔高的1/1500，在固定與校正工作完畢后，需在工作臺(tái)區(qū)域安裝滑輪，進(jìn)行天線支架、饋線支架以及避雷針等相關(guān)設(shè)置的準(zhǔn)備性安裝。

圖2 鐵塔組立工藝流程

（四）設(shè)備安裝

1.站房設(shè)備安裝：設(shè)備安裝開始前，做好對(duì)機(jī)房、電源、地線、光纜等安裝前檢查準(zhǔn)備工作。首先在車站通信機(jī)械室進(jìn)行BTS 設(shè)備和直放站近端機(jī)設(shè)備安裝，建議采用機(jī)架固定方式，接好BTS 的尾纖、電源及數(shù)據(jù)電纜。然后進(jìn)行光纖直放站遠(yuǎn)端機(jī)安裝，對(duì)于室內(nèi)型光纖直放站采用鐵制底座機(jī)架固定的方式，機(jī)架固定后連接尾纖、電源及饋線電纜。對(duì)于室外型光纖直放站的選型建議不采用吊掛式光纖直放站，采用打水泥墩臺(tái)加防盜網(wǎng)或桿架式安裝方式，設(shè)備安裝做到防雨、防潮、防曬、防凍、防盜等，尾纖的保護(hù)措施良好。

2.光纜敷設(shè)安裝：光纜徑路選擇在鐵路路基坡腳1m 以外的鐵路地界范圍內(nèi)，原則上不敷設(shè)在路肩上，減少對(duì)路基的損壞。光纜敷設(shè)時(shí)，必須嚴(yán)密組織并有專人指揮。根據(jù)牽引長(zhǎng)度、地形條件、牽引張力等因素選用合適的布放方式，不同類型土質(zhì)地段的光纜埋深要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求執(zhí)行；

3.天饋線安裝：饋線和接頭間應(yīng)正確連接并接觸良好，裸露在室外的接頭必須做好防水處理。天線加掛支柱高度及方位符合設(shè)計(jì)要求，天線鐵塔防雷裝置安裝符合規(guī)范并連接良好，系統(tǒng)安裝穩(wěn)定、牢固、可靠。天線與收發(fā)信機(jī)和饋線的匹配良好并完全安裝在避雷針避雷范圍內(nèi)。根據(jù)機(jī)房無線設(shè)備的位置、鐵塔高度、天線的安裝位置，確定天饋線纜長(zhǎng)度。饋線接頭采用壓接或焊接的方法，制作后，對(duì)內(nèi)外導(dǎo)體分別進(jìn)行測(cè)量同時(shí)檢查饋線頭制作的牢固性，最后采用防雨膠帶密纏。饋線的安裝通暢，在走線架、吊線、鐵塔上綁扎或卡箍固定牢固。饋線進(jìn)入機(jī)房前做滴水彎；饋線拐彎應(yīng)圓滑均勻，彎曲半徑應(yīng)不小于饋線外徑的15 倍，軟饋線的彎曲半徑應(yīng)不小于10 倍饋線外徑。饋線進(jìn)入室內(nèi)前，做接地卡，并做防雷保護(hù)處理。饋線頭接天線后采用放水膠帶密纏。

圖3 設(shè)備安裝工藝流程

（五）系統(tǒng)調(diào)試

在整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)線路安裝完成后，進(jìn)入到系統(tǒng)調(diào)試工作環(huán)節(jié)，具體來說，調(diào)試環(huán)節(jié)的工作需要測(cè)試以下幾項(xiàng)。一是針對(duì)電壓駐波比進(jìn)行調(diào)試，保證其不大于1.5，另外，天線與饋線敷設(shè)中的跳線部分要及時(shí)準(zhǔn)確地做好標(biāo)注，隨后應(yīng)用光纜傳輸系統(tǒng)將基站設(shè)備與饋線天線線路進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，觀察并調(diào)試其應(yīng)用效果。為了保證調(diào)試效果的科學(xué)性，這一環(huán)節(jié)的工作主要參照GSM-R 的專業(yè)技術(shù)條件要求作為依據(jù)進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試工作還應(yīng)當(dāng)注重系統(tǒng)性，即按照不同的項(xiàng)目和系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)性的檢測(cè)試驗(yàn)。

四、結(jié)束語

綜合分析可知，鐵路GSM-R 系統(tǒng)施工過程中，主要工作內(nèi)容在鐵塔組立和站房設(shè)備安裝，鐵塔的安裝、光纜敷設(shè)、天饋線安裝以及系統(tǒng)調(diào)試。GSM-R 系統(tǒng)是鐵路運(yùn)行的重要支撐系統(tǒng)，其施工技術(shù)相比土建、房建等具有更高復(fù)雜性。本文對(duì)黎湛鐵路電氣化改造GSM-R 系統(tǒng)施工技術(shù)進(jìn)行全面介紹，供類似工程參考借鑒。