京石铁路客运专线保定东站四电接口施工过程控制一公司京石项目——巩超强

1、京石铁路客运专线保定东站四电接口施工过程控制中铁航空港集团第一工程有限公司 巩超强摘 要：本文以京石铁路客专保定东站为例，介绍站前单位施工的相关四电接口工程在施工过程中需要控制的几个关键问题，如接触网基础、四电过轨、综合接地、贯通地线埋设以及四电附属结构设施电缆井等。通过加强施工过程控制，合理优化施工方案，达到工程质量一次性合格，避免返工造成的资源浪费，从而实现低碳、优质工程的最终目的。关键词：四电接口、接触网、四电过轨、综合接地、贯通地线、电缆井、过程控制1 前言新建北京至石家庄高速客运专线铁路是京广铁路大动脉的一部分。做为客运专线列车运行的血液“电”，有着严格的标准与要求。本文通过京石铁路

2、客运专线保定东站的四电接口施工过程中需要加强控制的关键要点进行细化，希望对以后的施工有指导作用。2 四电接口的概念接口就是实体行为特征的操作集的命名，不同的组织、计划或者设施安排相汇，并且可能发生联系的地方均有接口的存在。也就是说一个接口至少需要有两个以上的对象参与。“四电”，即通信、信号、电力、接触网四个专业。“四电接口”也就是指通信、信号、电力、接触网工程与桥梁、路基、隧道、轨道等工程的相互衔接，协调的部分。3 四电接口的分类一般情况下站前施工单位承担的四电主体工程分为：路基、桥梁、隧道和轨道。由于车站内四电较为复杂，本文就以保定东站为例进行分析。车站内的路基四电接口工程主要包含以下方面：

3、通信过轨、信号过轨、电力过轨、接触网过轨、牵引变电过轨、综合接地、贯通地线、电缆槽、手孔、人孔、电缆井、电缆槽、声屏障基础接地、接触网支柱基础、拉线基础等。轨道接口主要包含：轨道板绝缘，综合接地。4 四电接口施工过程控制要点4.1 电缆槽铺设施工需控制的几个要点需要严格的按照图纸的设计要求进行电缆槽安装，如电缆槽下部的砂砾透水层、各种型号电缆槽对应位置、电缆槽外侧的排水管安装、电缆槽的设计标高等均有严格的技术要求，不能简单的认为电缆槽就是个附属工程，没有必要进行严格的施工控制。电缆槽下部的砂砾透水层有着非常重要的作用，路肩的雨水排到电缆槽内时，下渗的雨水将会通过透水层处的排水管排至路肩骨架护坡

4、外，从而避免路肩本体囤积雨水造成路基稳定性受到破坏。各种型号电缆槽按对应位置关系进行铺设，这对后期的综合接地以及其他设备的接地连接施工提供很大的方便。电缆槽外侧排水管的安装需要注意排水管的高度。很多单位在施工护肩时埋设的排水管管口高于电缆槽的排水口，或者排水管管口和电缆槽的排水口位置不对应，存在错位。致使电缆槽内的积水不能排至路基边坡外，从而导致电缆槽内存积大量积水，使电缆线浸泡在积水中，对电缆线起到了破坏作用。同时积水不能排出，也影响了路基边坡的稳定性，对铁路的运营带来了不稳定的因素。电缆槽安装时的标高控制也是非常重要的控制点。要是电缆槽的标高出现了问题，那么后面与它相关联的其他工程就可能会

5、受到影响。电缆槽标高影响的方面主要有：电缆槽与支撑层之间的混凝土封闭层的厚度、坡度，接触网基础接地端子的埋设及接触网基础的标高。假如电缆槽铺设时比设计标高高了，如果仍按照原设计的混凝土封闭层坡度及厚度施工，将会造成路肩排水不畅。要解决这个问题，就得增加封闭层的厚度，这就造成了混凝土的浪费，使施工投入加大；同时，要是封闭层厚度增加，接触网基础仍按原设计进行施工，就会导致接触网基础预留的接地端子不能充分外露，后期轨旁及轨道接地施工将会受到影响。所以只有按照设计标高严格控制电缆槽的标高，才能保证接触网基础的接地端子完全外露，以便后续的综合接地施工，同时也能保证混凝土封闭层的坡度，确保路基排水畅通，对

6、路基的稳定性起到保护作用。电缆槽安装示意图4.2 接触网支柱基础施工接触网是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路。其由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础几部分组成。接触悬挂包括接触线、吊弦、承力索以及连接零件。接触悬挂通过支持装置架设在支柱上，其功用是将从牵引变电所获得的电能输送给电力机车，所以接触网与列车运行的速度及安全有着密切的关系。而接触网整个设备都是以支柱为承受的，支柱是接触网中最基本、应用最广泛的支撑设备，用来承受接触悬挂与支持设备的负荷。接触网支柱，按其使用材质分为预应力钢筋混凝土支柱和钢支柱两大类。目前客运专线使用的都是钢支柱，而支柱的最终载体就是接触网基础

7、，由此可见接触网基础的重要性。支柱按其在接触网中的作用可分为中间支柱、转换支柱、中心支柱、锚柱、定位支柱道岔支柱、软横跨支柱、硬横跨支柱及桥梁支柱等几种，所以接触网支柱基础也就按支柱型号分为了不同的基础型号，作为站前施工单位，由于只施工接触网支柱基础，所以不管是那种基础类型，在施工的过程中均需严格控制三个要点：接触网基础的限界、基础预埋螺栓的扭转度、接触网支柱基础的标高。接触网支柱基础的限界：根据设计规范要求，正线基础中心距相邻线路中心限界应为3150mm，侧线基础中心距相邻线路中心限界为3175mm。根据现有规范，该限界距离的误差范围是0mm+50mm，即限界只能比设计大，不能小于该值。一旦

8、发生接触网侵线，就有影响到列车的行车安全，施工中需严格控制。基础预埋螺栓扭转度：这里说的扭转度是指整体螺栓组的扭转度。螺栓出现整体扭转后，支柱就会扭偏，上面的腕臂和其他的一些设备都会随着扭偏，扭转角会引起距离的变化，会影响到限界。所以由此引起的影响是一系列的。规范允许的扭转度是1.5，是指靠近线路侧螺栓连线的法线与垂直线路中心线的扭转角度。接触网支柱基础的顶面标高：顶面标高规范允许的误差为2cm。由于机车的电流是靠通过受电弓与接触线之间的可靠良好接触来获得的，而机车行走的轨道高度是一定的，所以要想获得良好的接触就必须保证接触线的高度一定。而接触线又是通过腕臂架立在接触网支柱上面的，所以最终还是

9、要控制立柱基础的标高。要是所有的接触网支柱基础标高都不一致，会导致接触网的弹性不均匀，在受电弓滑行范围内会影响受电弓取流，受电弓压力不正常，从而影响行车安全，同时也对列车上的用电设备会带来影响。所以接触网基础的顶面标高也需要在施工过程中严格的控制。通过现场的实际施工，本人认为基础顶面标高宜取正误差，因为基础上面有预留的接地端子，取正误差可以使接地端子有效的外露，方便以后的轨道以及轨旁设备接地施工，同时可以减小受电弓与接触线的硬性摩擦，减小设备的磨损。4.3 四电过轨施工当各专业的电缆线需要横穿路基时，就需要在路基基床表层以下埋设过轨管，以便电缆线穿过路基。关于过轨管的埋设需要注意以下几个问题：

10、过轨管的材质要求、埋设深度及不同专业过轨管的间距、管口接头处的特殊处理。过轨管的材质要求：由于近几年新材料、新技术的应用，热浸塑钢管以机械强度高，承压能力强，电气绝缘性能优秀，内外表面硬度高且光滑，摩擦系数小，阻燃性好，吸水率低（小于0.003%），使用温度范围大（-40120）等优点被广泛的用于现在客运专线电力、通信、信号等工程建设中，代替了以往的镀锌钢管。在具体的施工中，过轨管的材质选择根据不同专业的设计进行确定，但是需要注意的一点是：接触网专业和牵引变电专业的过轨管需要每根过轨管沿通长方向切割一条连续细缝，主要是为了防止电流在管中产生的环形涡流导致电缆线烧坏。郑西客专就曾出现过涡流过大，

11、导致电缆烧坏的事件发生。过轨管的埋设深度及不同专业过轨管的间距：为了有效的保护过轨管，一般过轨管埋深要求低于路基面0.8米以上。为了防止不同专业的过轨相互干扰，对间距也有要求。一般情况下通信、信号电缆过轨与接触网、回流地线、牵引变电过轨的间距不小于1.0米。这可有效的避免不同专业的电缆之间相互干扰，对电缆线起到保护作用。过轨管接头处的处理：由于路基较宽，一般情况下横穿路基的过轨管都是由好多根短过轨管拼接而成的，所以在拼接的过程中就有很多接头，而过轨管又是用混凝土保护的，所以要是接头处理不好，就会造成浇筑混凝土的过程中，灰浆通过接头进入到过轨管中，造成管道堵塞，无法穿缆线。所以在浇筑混凝土前，需

12、要对管口接头处用胶带进行缠裹，确保无缝隙后方可浇筑混凝土。4.4 贯通地线施工贯通地线是铁路接地系统的重要组成部分, 作为高速铁路的安全地线、屏蔽地线和防雷地线等综合地线，主要用于铁路沿线安装的各种设备以及轨道的综合接地, 对保证信号设备安全、避免雷击、防止外界电磁场对信号的干扰都有非常重要的作用。贯通地线在施工过程中需要控制埋深以及成品保护这两个关键要点。贯通地线在路基段要求埋设于基床底层顶面-30cm-40cm，沿线路方向通长埋设，为了保证贯通地线的连续性以及更好的导电性要求每500米需要横向连接。贯通地线的埋深要求主要是为了有效的保护贯通地线的完好性，其次是为了减少电流对其他设备的影响。

13、成品保护：由于贯通地线的重要性，所以贯通地线成品保护要求比较严格。贯通地线是路基施工完后首先施工的四电内容，在后续的施工中，都很有可能造成对贯通地线的破坏。所以要求加强施工人员的责任心，加强对贯通地线的保护工作。很多地方都曾经出现过贯通地线被破坏不通，而导致电缆烧损事件。4.5 电缆井施工根据不同专业，电缆井分为通信、信号、电力电缆井，同时又根据检修分为人孔和手孔。不管是那种井，在铁路路基电缆井施工中均需控制两个要点：井的标高、电缆井的排水。电缆井和电缆槽有着位置对应关系。电缆井的标高如果出现了问题，就会导致电缆槽的标高出现问题，从而引起路肩排水、接触网基础等一系列的问题。所以需要严格按照设计

14、标高进行电缆井的标高控制。由于电缆井对应着过轨管的埋设，过轨管内都有电缆线穿越，如果电缆井内积水，电缆线浸泡在雨水中，对电缆线有侵蚀破坏作用。现在客运专线使用的图纸大都是通用图，人孔在设计的时候没有排水设计，这就要求施工人员在施工过程中想办法把水排出去。车站的站场内可能会出现一处过轨有多个电缆井的情况。一般位于路基两侧的电缆井，可以直接通过电缆井外侧的泄水孔将积水排至路基骨架护坡外，而位于站内的电缆井则需要增加排水管的方法排水。具体的做法为：在埋设过轨管的时候，在过轨管下部距离过轨管底部510cm处先埋设一根通长的排水管，将位于线路中间的人孔的积水依次向两侧的电缆井进行排水，最终排至护坡外。在

15、埋设排水管的时候需要注意掌握好排水管的排水坡度，避免出现反坡导致积水无法排出。很多单位在施工的时候没有考虑电缆井的排水，只是按图施工，但是最后电缆井积水，站后单位不接收，又去想办法去解决积水问题，从而增加了工程成本。多电缆井过轨的排水示意图 电缆井剖面图电缆井的底部设置8cmPVC排水管，从线路中间向线路两侧进行排水，排水管安装时需要注意排水管的坡度，确保排水畅通，电缆井内无积水。5 四电接口施工过程控制措施要加强四电接口施工的过程控制，就必须采取有效的管理措施：建立完善的接口管理制度和体系，明确各参建方的职责。参见单位均配置四电专业管理人员，加强对四电接口工程的技术管理。根据现场实际情况，尽

16、可能的对接口图纸进行优化，使设计更为合理，从而降低工程成本。加强四电接口施工的技术交底，让所有参与四电接口施工的人员认识到四电接口施工的重要性，并全面熟悉设计意图，进而更好的施工。定期进行培训，让所有参见人员更深刻的认识四电接口，掌握四电相关的基本知识。编制作业指导手册，分发给各级管理人员以及施工人员，让所有的人员随时随地的能够学习四电知识，更好的对现场进行控制。组织施工队伍相互观摩学习和技术交流，取长补短，有效的推动四电接口施工质量向更高的目标发展。6 结束语四电接口施工具有工程量小、工作量大，分布范围广、设计专业多，技术复杂、施工难度大、验收标准严、管理难度大等特点。而四电施工的质量直接与列车运营有着密不可分的关系。所以在施工过程中，需严格过程管理，采取有效的管理措施，才能使