地鐵供電系統(tǒng)的施工管理研究

張 鵬

中鐵建電氣化局集團南方工程有限公司城軌分公司 湖北 武漢 430070

地鐵工程對于緩解地面交通壓力具有重要意義，地鐵供電系統(tǒng)是地鐵運行以及相關設備工作的動力源，關乎著地鐵運行的安全性與可靠性。供電系統(tǒng)需要滿足地鐵列車的動力需求、信號系統(tǒng)的電能需求以及車站設備和照明系統(tǒng)的電能需求。供電系統(tǒng)還需要具備應對電力故障、母線過載和短路等問題的能力，保障地鐵運營的可靠性和安全性。加強地鐵供電系統(tǒng)施工管理，保障施工質量、安全和效率至關重要。

1 地鐵供電系統(tǒng)概述

地鐵供電系統(tǒng)是指用于為城市地鐵運營提供電力的系統(tǒng)。這個系統(tǒng)的主要功能是將電力從電源輸送到地鐵線路，以滿足地鐵列車的運行和各種設備的工作需求。地鐵供電系統(tǒng)的設計和建設需要考慮供電負載的穩(wěn)定性、安全性和高效性。供電系統(tǒng)需要滿足地鐵列車的動力需求、信號系統(tǒng)的電能需求以及車站設備和照明系統(tǒng)的電能需求[1]。供電系統(tǒng)還需要具備應對電力故障、母線過載和短路等問題的能力，保障地鐵運營的可靠性和安全性。

地鐵供電系統(tǒng)主要由主供電站、牽引供電系統(tǒng)、供電設備、運維系統(tǒng)等組成。主供電站是地鐵供電系統(tǒng)的起點，主要是通過接入城市電網或使用自備的發(fā)電機組來獲取電力。在主供電站中，電力經過轉換、分配和控制等處理后，輸送到地鐵線路。牽引供電系統(tǒng)是地鐵供電系統(tǒng)中最核心的部分，主要負責為地鐵列車提供動力。通常采用第三軌和接觸線兩種方式來供電。第三軌供電系統(tǒng)將直流電通過地鐵軌道上的第三軌傳送給接觸軌的集電裝置，經由列車的集電裝置獲取電力。而接觸線供電系統(tǒng)則是通過架空的電纜和電網接觸線之間的接觸來提供電力。供電設備包括變電設備、開關設備、保護設備等，用于對電力進行轉換、分配和控制。變電設備主要負責將城市電網的交流電轉換為適合地鐵線路的直流電，而開關設備和保護設備則用于對電路進行斷開、連接、控制和保護。運維系統(tǒng)是地鐵供電系統(tǒng)的管理和監(jiān)控部分，用于監(jiān)測供電設備的狀態(tài)、電力負載情況和故障信息，以確保供電系統(tǒng)的正常運行和故障的及時處理。

2 工程概況

本文結合實際地鐵修建工程探究地鐵供電系統(tǒng)施工管理措施。該工程正線線路長約19.628km，出入段線線路長度約3.542km。共設9座車站，涉及的高架站與地下站分別為5座和4座，最大站間距與最小站間距分別為2747.027m以及1216.487m，平均站間距為2008.969m。該地鐵工程全線設電力監(jiān)控系統(tǒng)以及防迷流系統(tǒng)。該地鐵供電系統(tǒng)施工涉及的工程量大，施工專業(yè)多，交叉施工情況嚴重。針對這種情況，應制定完善的施工方案，并加強施工管理，保障地鐵供電系統(tǒng)施工質量、效率和安全。

3 地鐵供電系統(tǒng)施工管理措施

3.1 明確施工方法

3.1.1 確定施工工藝流程

合理規(guī)劃施工工藝流程，結合工程實際，制定的地鐵供電系統(tǒng)施工工藝流程如下：施工前期調查、施工準備、設備安裝（參比電極、單向導通裝置、端子箱和接線盒）、敷設電纜與絕緣導管、設備接線、系統(tǒng)調試。在雜散電流防護工程施工工藝流程中，單向導通裝置安裝、電纜與絕緣導管敷設、系統(tǒng)調試為主要工序，其他則為一般工序。

3.1.2 參比電極的安裝

在安裝參比電極的過程中，應按照施工準備、位置測定、安裝、水泥封堵等順序施工。施工準備階段應做好勞動力組織，合理配置工機具，做好材料準備。位置測定應以設計里程為依據測定參比電極的安裝位置，應盡量安裝在距道床分界較近的位置。不同區(qū)域的安裝位置也不相同，如側式站臺參比電極中心距軌頂通常為1400mm，高架參比電極則應安裝在距外側軌道300mm的位置等[2-3]。在參比電極安裝施工過程中，不同的安裝位置所采用的安裝方法也不相同，如高架安裝過程中應先結合參比電極的規(guī)格確定鉆孔的深度與孔徑，并進行現場鉆孔，完成清孔后在孔內裝入參比電極，再安裝護帽，最后借助膨脹螺栓固定。在地下區(qū)間安裝過程中，首先擰下灌漿孔堵頭，并戳穿灌漿孔50mm混凝土層，然后再插入參考電極，確保電極與土壤接觸良好（圖1）。在參比電極與灌漿孔的螺紋之間用麻絲白化纏繞，最后擰緊電極。安裝過程中應做到進場檢測，重點檢測其初始電位并做好記錄。在安裝地下車站以及地下區(qū)間矩形隧道的過程中，應以設計院提供的參比電極尺寸為依據進行安裝施工。安裝施工過程中還要準備木塞，以便及時應對鉆孔施工過程中出現的暗流問題。

圖1 地下氧化鉬參比電極安裝

3.1.3 電纜保護安裝與電纜敷設

在電纜保護管安裝過程中，首先應結合圖紙以及監(jiān)測點的具體位置規(guī)劃敷設路徑，確定定位線。沿著定位線每隔1m左右使用Ω型固卡固定電纜保護管，并做好保護管的防水處理。電纜敷設過程中，應用穿管線引出地下車站各測量電極等電位信號，應用電纜引出各監(jiān)測點接線盒內引出的點位信號，所有信號集中送至車站兩端的檢測裝置。

3.1.4 接線

在接線過程中，傳感器接線需要借助萬用表對線，以此來檢驗電纜的導通性，測試檢驗接線是否正確。預留電纜應盤圈預留，并應用裝Ω型卡做好固定。為規(guī)避接線錯誤，在電纜接線之前，全線統(tǒng)一對應端子接線的顏色或編號。完成接線施工后進行雜散電流系統(tǒng)測試。

3.2 施工質量管理措施

為保證地鐵供電系統(tǒng)施工符合相關技術規(guī)范要求，確保工程一次性驗收合格，應加強施工質量管理。保證單位工程一次驗收合格率、分部工程合格率、分項工程合格率均達到100%。施工質量管理首先應結合相關標準要求不斷完善施工質量管理制度，構建完善的地鐵供電系統(tǒng)施工質量保證體系。在此基礎上明確質量控制流程，積極推廣應用先進的施工工藝，借助先進施工工藝提升地鐵供電系統(tǒng)施工質量與施工效果。設備與原材料是地鐵供電系統(tǒng)施工質量的主要影響因素，在施工質量管理過程中應加強設備與原材料的質量檢驗，并在檢驗過程中做好檢驗記錄，嚴禁質量不合格的設備與原材料應用到施工之中。建立安裝過程質量記錄制度，包括檢查項目以及安裝要求，具體的分部以及分項工程應由檢查人、安裝人以及檢驗人共同簽署質量記錄，并由技術人員以及監(jiān)理人員負責對工程質量記錄進行檢查[4]。其次應充分發(fā)揮監(jiān)理作用，監(jiān)督和指導地鐵供電系統(tǒng)施工，保障施工的規(guī)范性。另外，監(jiān)理人員還應負責對相關設備與原材料的檢查與試驗，保證設備與原材料質量。在各分部、分項、單位工程、隱蔽工程施工完成后，由業(yè)主、監(jiān)理工程師、設備供貨商代表共同進行質量檢測，并對施工質量做出客觀評價。加強施工人員管理，所有施工人員均需要持證上崗，并要求施工人員施工過程中嚴格按照《地鐵施工規(guī)范》以及施工設計文件要求進行施工作業(yè)。在施工之前做好技術交底，如果涉及新工藝應用，應提前對施工人員進行培訓，幫助其掌握新工藝以及新標準要求。如果涉及新設備安裝，則應先明確安裝施工要求和相關標準，并經過樣板安裝來統(tǒng)一標準，在此基礎上才能正式開展安裝施工。嚴格落實自檢、互檢、專檢的“三檢”制度，明確各施工組質量負責人，明確相關質量責任[5]。按照《糾正預防措施程序》以及《不合格品控制程序》及時處理施工質量問題，避免埋下質量隱患。最后建立設備及材料進貨檢驗和試驗制度，根據《物資采購控制程序》要求做好設備及材料開箱記錄與檢測記錄，嚴禁存在質量問題的設備與材料進入施工現場。質檢工程師應深入施工一線開展施工質量監(jiān)督檢查工作，及時發(fā)現和處理地鐵供電系統(tǒng)施工過程中出現的質量問題。全面落實工程質量事故申報制度，在地鐵供電系統(tǒng)施工過程中如果出現質量事故，應根據質量事故處理辦法要求逐級上報。針對一般質量事故，應由項目總工組織安全質量、技術相關人員進行評定，并制定一般質量事故處置方案，由安全工程師對一般質量事故處置過程進行跟蹤監(jiān)督。針對重大質量事故，應有項目經理牽頭，組織相關部門負責人全面分析事故原因、事故影響，并按照要求逐級上報。根據上級主管部門的處置方案處置重大質量事故，同時總結相關經驗教訓避免后續(xù)施工再次出現類似問題。

3.3 施工安全管理

在施工安全管理過程中應確保施工現場電動機械均接地、接零，所有開關均有箱、有鎖，下班時做到關閘斷源、關箱加鎖。施工現場所有的電動機械均應做到一機一閘一漏電，如果有故障發(fā)生，應及時切斷電源進行停機維修，嚴禁機械帶病作業(yè)，嚴禁在運行中排障。機電設備操作與維修均應由專業(yè)人員負責，其他人員嚴禁操作機械設備。施工現場中設置的護欄、安全網等安全保障措施不僅要保證齊全有效，而且嚴禁隨意移動或者隨意拆除，如果因施工要求需要將其移動，則需要上報工地負責人，在經過工地負責人審批后方可移動，同時設置臨時安全措施，并在施工完成后恢復現場安全措施。施工安全管理過程中嚴格落實“早點名晚講話”制度，圍繞當天施工內容開展安全教育，強化工程參建人員的安全意識。軌道車上線作業(yè)時，應做好與前期施工單位之間的溝通，并與前期施工單位簽訂安全以及施工配合協(xié)議。不能行車的路線嚴禁行車，以免發(fā)生軌行車沖突而引發(fā)安全事故。明確文明施工目標，并在施工安全管理過程中嚴格按照文明施工要求加強管理，確保施工現場規(guī)范整潔，確保施工過程中無重大工傷事故、無管線事故等。

3.4 加強成品與環(huán)境保護

3.4.1 成品保護措施

該地鐵供電系統(tǒng)工程具有線路長、工序繁雜的特點，并且施工過程中涉及的施工人員數量多，在地鐵供電系統(tǒng)施工過程中容易對已完成或者部分完成的工程造成損壞。為避免出現類似問題，地鐵供電系統(tǒng)施工管理過程中應做好成品保護工作。結合本工程的特點和要求制定成品保護技術方案，明確成品保護責任，同時建立了成品保護獎懲制度。為強化施工人員成本保護意識，開展成品保護宣傳教育，同時由工地派出所負責組件聯(lián)防巡邏隊，由聯(lián)防巡邏隊不定期進行線路巡檢。

針對雜散電流工程成品的保護，首先加強電纜運輸管理，避免電纜在裝卸與運輸過程中受到損傷。在確保電纜盤牢固的基礎上才能運輸和滾動電纜盤。在軌行區(qū)施工過程中，應做好電纜保護，同時設置專人監(jiān)護，防止電纜遭受污染，嚴禁隨意踩踏電纜。在鉆進施工過程中會產生粉塵，應及時清理落在電纜上的粉塵，確保電纜表面清潔。在安裝排流柜的過程中應避免對柜體造成碰傷與擦傷。

3.4.2 環(huán)境保護措施

在地鐵供電系統(tǒng)施工過程中嚴格按照環(huán)境保護法律法規(guī)要求加強環(huán)保，確保環(huán)保目標的達成。環(huán)境保護應做到地鐵供電系統(tǒng)施工現場環(huán)境清潔（圖2），將廢氣、噪聲、固體廢棄物以及振動對環(huán)境造成的影響降到最低。在該地鐵供電系統(tǒng)工程施工過程中，制定了施工全過程無相關部門環(huán)境問題通報以及零工程沿線居民投訴事件的環(huán)保目標。并在地鐵供電系統(tǒng)施工管理過程中按照國家以及地區(qū)環(huán)境保護法律法規(guī)制定完善的環(huán)境保護規(guī)章制度，以制度的形式對環(huán)境保護做出明確要求，并在施工管理中嚴格落實環(huán)境保護規(guī)章制度要求，確保環(huán)保目標的達成。加強環(huán)保宣傳教育，強化工程參建人員的環(huán)保意識，使其在施工作業(yè)過程中自覺踐行環(huán)保要求。在施工現場張貼環(huán)保宣傳標語，懸掛環(huán)保警示牌，在施工現場營造環(huán)保氛圍，對工程參建人員產生積極影響，使其充分認識到環(huán)保的重要性和必要性。明確環(huán)保責任，并結合環(huán)保要求制定了相應的獎懲制度，對工程參建人員起到激勵和約束作用。提升環(huán)保工作的高度，并將其作為施工組織的重要組成部分。定期進行環(huán)保檢查，及時發(fā)現和處理環(huán)保問題。地鐵供電系統(tǒng)施工過程中積極聽取監(jiān)理工程師有關環(huán)境督導方面的建議，并廣泛接受社會監(jiān)督，一旦發(fā)現問題及時整改。結合環(huán)保要求編制《環(huán)境保護管理手冊》，并下發(fā)給工程參建人員，做到工程參建人員人手一冊。

圖2 地鐵供電系統(tǒng)施工現場環(huán)境

4 結束語

地鐵供電系統(tǒng)施工具有工程量大、施工時間長、工序復雜等方面的特點，并且地鐵供電系統(tǒng)施工質量要求高，工期緊。為保證地鐵供電系統(tǒng)施工的質量、進度與安全，應加強施工管理。結合地鐵供電系統(tǒng)特點和具體要求，明確施工技術，加強施工質量、施工安全、環(huán)境保護等方面的管理。不斷完善地鐵供電系統(tǒng)施工管理體系，提升管理水平與管理成效，助力地鐵供電系統(tǒng)施工的高效開展。