王蓓

（中國鐵路設計集團有限公司，天津 300251）

1 引言

接觸網需要結合橋梁結構進行設計，以便后續(xù)工程的順利實施。而隨著高速鐵路的發(fā)展，橋梁占比越來越大，鐵路橋梁形式越來越多樣化。最常見的T 梁橋、箱梁橋已有成型的接觸網基礎預留標準，而特殊的橋梁結構形式則對接觸網設計提出了更高要求，需要通過合理的接觸網布置，實現(xiàn)接觸導線和附加導線的懸掛，在保證接觸網帶電體與鋼結構安全距離的同時，兼顧成本控制及景觀效果。

本文將以鄭阜客專界臨特大橋曲弦鋼桁加勁連續(xù)梁橋的接觸網設計方案為例，充分利用橋梁結構的特點，合理設置接觸懸掛和附加導線懸掛方案，在滿足安全距離要求的前提下，實現(xiàn)了較好的經濟性以及景觀效果。

2 工程概況

鄭阜客專界臨特大橋采用跨度為45m+75m+172m+75m+45m 的雙線曲弦鋼桁加勁連續(xù)梁橋，由預應力混凝土連續(xù)梁和加勁鋼桁組成，其中主跨跨度172m 采用曲弦鋼桁加勁。主桁采用反向再分式桁架，桁高0～14m、節(jié)間距16m，鋼架內緣距離線路中心為2.55m，橋的側面和頂面均有鋼架結構，且所有鋼架均呈斜交布置。

3 接觸網設計限制因素

具體包括以下4 個方面：

1）安全距離：接觸網帶電體對橋鋼結構要保證300mm 以上的安全距離。

2）橋梁結構限制：接觸網預留需要考慮橋梁結構受力并避開焊縫、螺栓等。

3）景觀效果：鋼桁梁橋本身結構對稱、造型新穎優(yōu)美，是鐵路工程的一個亮點，如何利用這種對稱美，巧妙加入接觸網元素，是不可忽略的問題。

4）經濟性：在滿足其他要求的前提下，盡量做到節(jié)約成本。

4 設計方案研究

本橋分為邊跨和主跨2 部分，其中邊跨采用常規(guī)的連續(xù)梁，接觸網布置方式也遵循常規(guī)設計，即在梁面上立支柱。主跨部分則包含了復雜的鋼結構，要結合橋梁結構對接觸網裝配的安裝及線材懸掛形式進行研究分析，確定合理的方案。懸掛方式主要有以下幾種方式。

1）吊柱方式。即在鋼桁梁頂預留底座，通過在底座上安裝接觸網吊柱來懸掛線材。該方式優(yōu)點是簡單便捷、費用較少；缺點是吊柱長度有限，不適用于梁頂太高的情況。

2）預埋件方式。在橋梁側面鋼結構上做接觸網預埋件，通過在預埋件上安裝接觸網支持裝置來懸掛線材。該方式優(yōu)點是設置簡單、經濟性好；缺點是基礎預留位置考慮因素多，需要避開橋梁焊縫、螺栓等。

3）支柱方式。該方式即常規(guī)的連續(xù)梁上接觸網支柱布置方式。條件允許時，充分利用橋梁結構特點，在主跨鋼結構等距離分布的三角區(qū)域的中部設置支柱，無須在橋上做預留件，避免與橋梁結構的干擾，且達到了對稱美觀的景觀效果。

4）硬橫跨方式。即在鋼桁梁封閉空間內設置硬橫跨結構來安裝接觸網裝配和線材。該方式造價高，且視覺效果不好。在其他方式行不通時才推薦采用。

綜上所述，4 種方式各有優(yōu)劣，應結合項目自身特點選擇最適合的方式。

4.1 接觸導線和承力索懸掛方式

由于本橋鋼桁梁梁高14m，不適宜采用“吊柱方式”；另外，本橋腹桿均為斜向布置，且主腹桿中部設置分布式次腹桿，桿件連接復雜難以預留基礎，不宜采用預埋件方式。因此，結合橋梁結構特點分析，優(yōu)先采用第3 種方式，即“支柱方式”（見圖1）。

上文提到，橋梁節(jié)間距為16m，結合景觀性，將接觸網跨距設置為16 的倍數(shù)，另外，考慮減小導線受風影響的擺動量，因此支柱跨距采用32m。值得注意的是，考慮到錨段關節(jié)和中心錨結線索較多，維修量遠大于普通地段，故應盡量避免將其設置于鋼桁橋上，這樣可以降低安全隱患，減輕日后運營維護工作量【1】。

圖1 主跨上的支柱布置

4.2 附加導線懸掛方式

鄭阜客專為AT 供電方式，附加導線包含正饋線（簡稱AF線，絕緣懸掛）和保護線（簡稱PW 線，非絕緣懸掛）。附加導線懸掛可選擇“支柱方式”或“預埋件方式”。

由于本橋上支柱與橋側面鋼結構在順線路方向基本重合，若附加導線在支柱上懸掛，其受風擺動后易與側面鋼結構發(fā)生碰磨，不滿足安全距離要求【2】，故選擇“預埋件方式”懸掛附加導線。另考慮到安裝及運營維護、檢修方便，附加導線懸掛于鋼結構線路側。下面分別對懸掛高度的選取、預埋件的設置、接口轉換方式及安裝曲線進行研究。

4.2.1 附加導線懸掛高度的選取

附加導線懸掛高度的選取需注意以下幾點。

1）高于支柱頂端。由于附加導線懸掛于鋼結構線路側，為避免與接觸懸掛裝配發(fā)生干擾，附加導線在最大弛度時距軌面的高度應高于支柱頂端（鄭阜客專橋上支柱頂端距軌面高度約為7 234mm）。

2）避開橋門架及焊縫。鋼桁橋主跨在A1、A1′處有橋門架，A3、A3′處有橫聯(lián)，鋼架之間有焊縫（見圖2）。附加導線應注意保證與橋門架和橫聯(lián)的安全距離，預埋件應避開焊縫。

3）跨距合理、均勻。結合橋梁側面鋼架斜交布置的特點可知，預留預埋件的高度同時決定著附加導線的跨距。附加導線跨距盡可能做到小而均勻，有利于保證與鋼結構的安全距離。

綜合考慮以上因素，將AF 線懸掛高度定為8 850mm，PW線定為7 700mm。

4.2.2 鋼結構上預埋件的設置

確定了附加導線的懸掛高度，可以推導出預埋件的具體位置。

圖2 鋼桁橋主桁圖

PW 線為非絕緣懸掛形式，預埋件的設置高度與PW 線的懸掛高度一致，即7 700mm。

AF 線為絕緣懸掛且懸掛高度較高，情況復雜一些：

1）普通部位。為保證AF 線與鋼結構的安全距離，減小受風擺動量，AF 線采用V 型懸掛方式，AF 線預埋件設置高度為懸掛高度加上AF 肩架至懸掛點的距離（約800mm），即9 650mm。

2）橋門架及橫聯(lián)處。由于橋門架和橫聯(lián)的設置，降低了凈空，加寬了側面鋼結構，所以，這2 個部位是控制主跨上AF線懸掛高度的關鍵點，懸掛高度取8 650mm，AF 線采用支撐絕緣子懸掛，預埋件設置高度與AF 線懸掛高度一致，即8 650mm。

4.2.3 邊跨與主跨接口處轉換方案

邊跨橋面上，支柱的附加導線均安裝在支柱田野側，懸掛高度逐跨加高到主跨上的高度。

在進入主跨的前一顆支柱上，附加導線對向下錨，隨后進入主跨，主跨上的附加導線均轉為鋼結構線路側懸掛。

5 結語

特殊的橋梁結構形式對接觸網設計提出了更高要求，特別是鋼架結構對空間上的限制，使接觸網在安全距離、景觀效果、成本控制等方面難度均有所增加，本文以曲弦加勁鋼桁梁橋為例，對接觸網設計方案進行了研究，可得出如下結論：

1）不同的懸掛方式各有優(yōu)劣，在布置接觸懸掛時，考慮錨段關節(jié)和中心錨結線索較多，維修量遠大于普通地段，故應盡量避免將其設置于鋼桁橋上，這樣可以降低安全隱患，減輕日后運營維護工作量。

2）附加導線要注意邊跨到主跨上的過渡方案，避免與鋼結構發(fā)生干擾；在進入主跨前可采用對向下錨。

3）分析特殊橋梁結構的每一處斷面，充分研究，明確接觸線和附加導線的安裝方式，靈活利用橋鋼結構進行精確布置，選擇合適的絕緣子懸掛形式等，減少安全隱患和后期維護壓力，在節(jié)約成本的同時兼顧美觀效果。

本文所研究的方案，可有效解決鋼桁橋上空間緊張，結構特殊時接觸網設置困難的問題，對相關的鐵路工程有一定的借鑒意義。