普速铁路电气化改造工程接触网支柱基础建设管理的研究

发表时间:2021/1/20   来源:《基层建设》2020年第26期   作者:程志辉
[导读] 摘要:本文通过普速铁路电气化改造工程接触网支柱基础施工的特点,深入分析了接触网支柱基础施工在工程建设中容易出现的问题,制定了有针对性的解决措施,减少建设成本,节省投资,保证施工安全,提高施工质量,加快施工进度。
        杭州铁路枢纽工程建设指挥部  浙江杭州  310000
        摘要:本文通过普速铁路电气化改造工程接触网支柱基础施工的特点,深入分析了接触网支柱基础施工在工程建设中容易出现的问题,制定了有针对性的解决措施,减少建设成本,节省投资,保证施工安全,提高施工质量,加快施工进度。
        关键词:电气化铁路;接触网支柱基础;建设管理
        在普速铁路电气化改造工程中,因本线为既有线,属于运营状态,接触网支柱基础施工受既有线行车干扰大,同时,施工对既有线铁路的安全产生一定的影响;接触网支柱基础施工的工作量大,施工工期受自然条件影响大,工期长且不易把握;接触网支柱基础施工牵涉面广,与站前工程关系最密切,也受站前工程影响最大,需要多方面、多部门协调方能保障工点正常施工;接触网支柱基础施工一般采用人工开挖,人为因素影响干扰大;在检查验收接触网支柱基础时发现的问题,施工单位整改难度巨大,如出现严重问题,甚至需进行返工,严重影响后续接触网上部作业施工进度。所以对接触网支柱基础建设管理的研究势在必行,可以有效减少建设成本,节省投资,保证施工安全,提高施工质量,加快施工进度。
        一、接触网支柱基础施工的现状
        在普速铁路电气化改造工程中,施工单位根据接触网支柱基础施工图等图纸及现场放样确定基坑的位置,所有的基坑都采用人工开挖的原始作业方式,基坑的大小根据支柱的荷载确定。在泗安至杭州铁路电气化改造工程中混凝土支柱基坑坑口尺寸为1.4m×0.8m,基坑深度一般为3m;车站软横跨钢支柱基坑坑口尺寸为1.2m×1.5m,基坑深度一般为3m~4m,每个混凝土支柱基坑开挖一般需要1天左右时间,每个软横跨钢支柱基坑开挖一般需要2天左右时间,当沿线的基坑为水坑或硬质土坑时,每个基坑开挖至少需要4~5天左右时间,而要达到混凝土支柱组立条件还需要安装横卧板、底板等工序时间,达到钢支柱组立条件则需混凝土浇筑、养护等工序时间。可以说,目前接触网支柱基础工程工效低,且安全风险度极高,而在对接触网支柱基础工程进行验收时,通常问题较多,整改难度较大。
        二、接触网支柱基础施工存在的问题
        (一)设计源头方面的问题
        1.勘察院对普速铁路全线地质勘察工作不细致,导致接触网设计对支柱基础工程设计偏保守。如泗安至杭州铁路电气化改造工程,全线既有软土、硬质土、砂质土等不同地质,而勘察院未提供这些不同土质勘察详细资料,全线地基承载力和内摩擦角基本一致,接触网设计仅考虑填方地段或挖方地段,直埋基础填方地段一般选用H78-T-17基础类型,挖方地段一般选用H78-W-17基础类型。
        2.施工图设计比可研批复滞后较长时间,且现场地形地貌已经发生变化,设计院未进行补勘等。由此造成现场支柱基础施工变更较多。
        (二)施工质量方面的问题
        在接触网支柱基础工程施工中普遍存在施工质量的问题。如地脚螺栓预埋偏差,距线路中心线距离不满足要求;螺栓长度不够、倾斜、未涂油防护等,这些问题主要是因为在施工程序中某环节把控不严造成。如地脚螺栓预埋偏差,施工单位由于在混凝土浇筑时检查、校正螺栓位置时经验不足,检查次数不够,或者未采用有效的定位模板准确定位,导致地脚螺栓预埋偏差。
        三、针对性解决措施
        (一)改变施工作业方式
        根据沿线地下管线的探挖情况,可在无地下管线区段采用营业线铁路接触网基坑开挖的专用施工设备——轨道专用旋挖机,进行机械化施工,并对接触网基础结构型式和支柱结构型式进行适应性选型,对基础结构设计进行优化。
        轨道专用旋挖机开挖出的基坑为圆柱状,直径在1.2m~2.0m范围内可调,深度可达3.5m;轨道旋挖机开挖基坑比人工开挖节约工费约35%、施工效率提高一倍以上;开挖单个基坑的时间不超过30min,适合在天窗点时间内施工。


        2019年1月17日起在宣杭线十字铺车站货场进行了现场试验施工,每个基坑开挖需要花费20分钟,挖深2.8m。采用机械化施工不仅缩短了工期,同时将工人从繁重的体力劳动中解脱出来,还减小了对路基轨道结构的扰动,降低了人工挖掘的危险性,同时提高了作业效率,避免了因工程进度滞后所带来的经济损失。
        (二)优化设计方案,从源头上提高设计质量
        根据施工单位对全线每个站场、区间基坑开挖的地质情况,若发现地质情况与设计不符时,按照《铁路电力牵引供电工程施工质量验收标准》第5.1.2条规定,组织勘察设计院、施工单位、监理单位人员对现场进行勘察,共同确认变更。
        1.在泗安至杭州铁路电气化改造工程建设过程中,我们要求设计院对原状土为基岩或风化岩的接触网支柱基础进行了优化,减少施工难度,保证施工进度:(1)接触网直埋杆基础现场开挖工况与原接触网平面图中基础选用不一致时,基础型号调整如下:①路基挖方地段a.填土厚度≤1m,以下原状土为基岩或风化岩时,混凝土支柱基础型号由H78-W-17型调整为H78-W-23型;b.1m<填土厚度≤1.5m,以下原状土为基岩或风化岩时,混凝土支柱基础型号由H78-W-17型调整为H78-W-20型;c.其它地质情况按原设计方案不变。②路基填方地段:a.填土厚度≤1m,以下原状土为基岩或风化岩时,混凝土支柱基础型号由H78-T-17型调整为H78-T-23型;b.1m<填土厚度≤1.5m,以下原状土为基岩或风化岩时,混凝土支柱基础型号由H78-T-17型调整为H78-T-20型;c.其它地质情况按原设计方案不变。(2)接触网软横跨支柱基础现场开挖工况与原接触网平面图中基础选用不一致时,基础型号调整如下:软横跨基础遇石质基坑时,基础设计深度不变,基础底部由原台阶式基础改为四周高300mm、宽150mm放大角。
        2.对地下水位较高或其它原因致使基坑不宜深挖的处所,可以将直埋基础调整为浅埋杯口基础或浅埋法兰型基础。在泗安至杭州铁路电气化改造工程中,因沿线部分区段邻近太湖,地下水位较高,用抽水泵进行抽水也无法将坑内积水排干,为此,我们将直埋基础调整为浅埋法兰型基础,虽然混凝土方量增加,但劳动成本大幅降低,最终建设成本也得到减少,并降低了安全风险,加快了施工进度。
        (三)以样板工程为引领,全面加强对施工单位施工的安全质量管理
        首先是对施工单位编制的接触网支柱基础工程施工方案进行审查,确定工艺工法满不满足要求,其次对施工单位某一个区间和车站接触网支柱基础工程进行施工前安全及技术评估,最后卡控施工单位对接触网支柱基础工程的质量管理。通常的做法是以一个区间或车站接触网支柱基础工程为样板,按照《铁路电力牵引供电工程施工质量验收标准》对基础主控项目进行重点检查,对基础一般项目进行抽样检查,对地脚螺栓预埋偏差等突出的问题进行重点盯控,样板工程经监理单位验收合格后方可进行下一区间或车站接触网支柱基础工程施工。
        (四)采用高科技手段,加强对监理单位履职情况的管理
        接触网支柱基础工程出现的问题大部分都是现场监理把关不严造成的,且接触网支柱基础工程属于隐蔽工程,隐蔽工程隐蔽前监理单位验收经常流于形式,在当前监理工作条件下,建设单位专业技术人员对现场监理在不在现场、何时在现场、履职到不到位等监理工作情况经常不掌握,为此,可以采用高科技手段,引入视频监控系统,实时监控现场监理人员履职情况,同时并检查监理单位的内页资料。
        四、结论
        通过对普速铁路电气化改造工程接触网支柱基础建设管理的研究,深入分析了接触网支柱基础施工在工程建设中容易出现的问题,制定了有针对性的解决措施,减少了建设成本,节省了投资,保证了施工安全,提高了施工质量,加快了施工进度。
        参考文献:
        [1]于万聚 高速电气化铁路接触网 成都 西南交通大学出版社  2002.12
        [2]铁路电力牵引供电工程施工质量验收标准 北京 中国铁道出版社 2019.01
        [3]泗安至杭州铁路电气化改造工程接触网施工图 天津 中铁第六勘察设计院集团有限公司 2016.10
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