徐元成
(中國(guó)鐵建電氣化局集團(tuán)北方工程有限公司 山西太原 030024)
國(guó)家鐵路局提出鐵路電氣化接觸網(wǎng)改造是推動(dòng)鐵路系統(tǒng)優(yōu)化發(fā)展的重要手段,在提升鐵路運(yùn)輸能力方面發(fā)揮著積極作用,同時(shí)也可以有效確保鐵路系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。一段時(shí)間內(nèi),新舊網(wǎng)并有將會(huì)影響鐵路電氣化發(fā)展成效,需對(duì)接觸網(wǎng)進(jìn)行必要升級(jí)改造,以求更好提升鐵路整體運(yùn)輸水平。對(duì)于鐵路電氣化工程接觸網(wǎng)改造施工項(xiàng)目而言,其整體技術(shù)難度相對(duì)較大,在施工操作過(guò)程中存在著較多的難點(diǎn),需要技術(shù)人員予以精細(xì)化把關(guān),力求更好保障接觸網(wǎng)改造施工效果,為鐵路電氣化運(yùn)行提供良好條件。
既有接觸網(wǎng)改造中,涉及到的材料、設(shè)備種類多,腕臂等需要就近加工組裝,相關(guān)廠家達(dá)20多家,施工過(guò)程中,需要配合的單位多,從附近村莊到鐵路局相關(guān)單位都需要協(xié)調(diào)配合。參與單位多,進(jìn)而可能導(dǎo)致相應(yīng)改造施工建設(shè)不夠順暢,容易在協(xié)調(diào)配合方面出現(xiàn)問(wèn)題,致使改造效果達(dá)不到預(yù)期。多個(gè)主體如果不能密切配合,在接觸網(wǎng)改造施工中存在明顯沖突,信息資料無(wú)法及時(shí)共享利用,必然會(huì)增加施工負(fù)擔(dān)[1]。而改造施工過(guò)程中,涉及到多個(gè)專業(yè)同時(shí)施工的現(xiàn)象,很容易出現(xiàn)交叉干擾問(wèn)題,進(jìn)而造成接觸網(wǎng)改造施工難度加大,在影響停電天窗利用率的同時(shí),也極容易造成安全隱患,需要引起高度關(guān)注[2]。
京廣鐵路電氣化改造從2016年4月開(kāi)始,歷經(jīng)5年仍未完成;陽(yáng)安二線電氣化改造同樣歷經(jīng)5年之久;石太鐵路等計(jì)劃工期一般在三年左右,但實(shí)際施工時(shí)間均比計(jì)劃時(shí)間長(zhǎng)。究其原因:既有鐵路電氣化改造作業(yè)任務(wù)量大,施工難度高,同時(shí)受鐵路系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)時(shí)間的影響,且存在很多不確定因素制約。在鐵路電氣化接觸網(wǎng)工程改造施工中,為了最大程度上降低工期長(zhǎng)所帶來(lái)的不利影響和干擾,項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)需要分析各個(gè)時(shí)期的主要矛盾、影響因素、卡控要點(diǎn),技術(shù)人員需要針對(duì)性制定切實(shí)可行高效的專項(xiàng)方案,促使相應(yīng)鐵路線路不會(huì)受到較為嚴(yán)重的影響和制約,尤其在接觸網(wǎng)過(guò)渡改造過(guò)程中,技術(shù)人員更需進(jìn)行全面協(xié)調(diào)分析以選擇最優(yōu)的過(guò)渡方案,以此增強(qiáng)鐵路電氣化接觸網(wǎng)改造施工成效,解決工期延誤帶來(lái)的各類問(wèn)題[3]。
在鐵路電氣化接觸網(wǎng)工程改造施工中,施工人員往往容易受到空間方面的局限,造成自身施工有序性受到制約,很多施工技術(shù)手段都難以優(yōu)化落實(shí)。因?yàn)殍F路電氣化接觸網(wǎng)工程改造施工需要充分考慮既有線路的運(yùn)行狀況,以便在不影響現(xiàn)有鐵路線路運(yùn)行的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)鐵路電氣化接觸網(wǎng)改造,如此必然會(huì)對(duì)相應(yīng)施工技術(shù)操作提出更高要求。既有鐵路防護(hù)網(wǎng)一般距離最外軌5 m左右,除去軌道1.5 m的保護(hù)距離,實(shí)際下部作業(yè)空間只有3 m左右。上部作業(yè)在有限空間內(nèi)還要受封鎖點(diǎn)類型的制約,“垂停天窗”可以在整個(gè)防護(hù)范圍內(nèi)作業(yè),“V停天窗”在有限停電作業(yè)范圍的基礎(chǔ)上還要保證鄰近帶電區(qū)域的安全距離??臻g受限會(huì)影響到施工中的各道工序。如接觸網(wǎng)改造施工中涉及到的支柱吊裝工作,往往會(huì)對(duì)既有接觸網(wǎng)帶來(lái)嚴(yán)重的影響和干擾,進(jìn)而導(dǎo)致正常施工作業(yè)任務(wù)無(wú)法得到有序落實(shí),很可能需要在施工方案或施工時(shí)間段上進(jìn)行調(diào)整處理。在鐵路電氣化接觸網(wǎng)工程改造施工中的基礎(chǔ)澆筑工序,同樣也面臨施工空間受限問(wèn)題,在需要大量人工參與的基礎(chǔ)上,更需協(xié)調(diào)好施工區(qū)域,確保相應(yīng)施工工序得到規(guī)范化落實(shí)[4]。
既有鐵路電氣化接觸網(wǎng)改造的有效施工時(shí)間由天窗時(shí)間所決定。天窗時(shí)間受制于整個(gè)鐵路系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)時(shí)間,會(huì)受季節(jié)影響,也會(huì)受短期運(yùn)營(yíng)壓力變化影響,從三四百分鐘到幾十分鐘不等。鐵路電氣化接觸網(wǎng)改造施工中,應(yīng)充分利用天窗時(shí)間,盡量避免工程項(xiàng)目的連續(xù)性受到干擾。技術(shù)人員在具體施工作業(yè)過(guò)程中需采取合理的臨時(shí)措施,以便更好保障鐵路有序運(yùn)行。另外,在鐵路電氣化接觸網(wǎng)改造施工中,天窗期施工還需借助檢測(cè)手段,發(fā)揮出應(yīng)有的施工作業(yè)效果,對(duì)于保障鐵路安全運(yùn)行發(fā)揮積極作用[5]。比如鐵路電氣化接觸網(wǎng)運(yùn)行較為關(guān)鍵的各個(gè)安全性指標(biāo),都需進(jìn)行檢測(cè)分析,嚴(yán)禁出現(xiàn)任何問(wèn)題,尤其新設(shè)置的軟橫跨無(wú)電區(qū)電梯、過(guò)渡線岔安裝以及懸掛調(diào)整,更應(yīng)該在天窗內(nèi)完成。
由于施工內(nèi)容不同,在接觸網(wǎng)拆舊建新的過(guò)程中,存在各種過(guò)渡方案。京廣鐵路坪廣段英德車站是典型的既有鐵路普通車站,接觸網(wǎng)以軟橫跨為主,拆舊建新過(guò)程中新舊懸掛同時(shí)存在,過(guò)渡方案比較簡(jiǎn)單。京九鐵路鄆城站由于新增股道電氣化,過(guò)渡方案實(shí)施中,既要保證原有電氣化不受影響,又要實(shí)現(xiàn)新增股道電氣化,難度中等。最復(fù)雜的是場(chǎng)段、大型車站站改,需要多個(gè)點(diǎn)的過(guò)渡方案相綜合,既能單獨(dú)實(shí)施又要相互兼顧。在鐵路電氣化接觸網(wǎng)改造施工中,過(guò)渡施工是關(guān)鍵環(huán)節(jié),其重要性不容忽視。為確保接觸網(wǎng)改造施工順暢穩(wěn)定,需選擇恰當(dāng)?shù)倪^(guò)渡施工方案。在既有線路支柱位置以及站場(chǎng)咽喉位置改造中,需要采取必要的過(guò)渡施工方案,以此達(dá)到更好的接觸網(wǎng)改造效果。在過(guò)渡施工過(guò)程中,應(yīng)充分關(guān)注既有支柱可能帶來(lái)的影響,并分析新建支柱是否具備承擔(dān)懸掛網(wǎng)的能力。如不具備,需設(shè)置單立柱。具體操作中應(yīng)該規(guī)范運(yùn)用軟橫跨手段,更好增強(qiáng)過(guò)渡施工的有序性。對(duì)于站場(chǎng)咽喉區(qū)的改造施工,則需重點(diǎn)考慮對(duì)道岔的優(yōu)化處理[6]。
鐵路電氣化接觸網(wǎng)正式改造施工過(guò)程中,應(yīng)保證技術(shù)操作的規(guī)范性和可靠性,避免出現(xiàn)技術(shù)操作偏差問(wèn)題;所用施工材料需嚴(yán)格把關(guān),保障接觸網(wǎng)改造效果[7]?,F(xiàn)階段鐵路電氣化接觸網(wǎng)改造正式施工不僅僅需要關(guān)注于功能價(jià)值體現(xiàn),還需要考慮整體外部美觀性,以此優(yōu)化接觸網(wǎng)改造施工方案。
接觸網(wǎng)是既有鐵路電氣化改造工程建設(shè)的主體,新網(wǎng)性能是既有鐵路電氣化改造工程質(zhì)量?jī)?yōu)劣的直接體現(xiàn),也是整個(gè)工程成敗的關(guān)鍵。新網(wǎng)架設(shè)有兩種形式:①拆除舊網(wǎng),架設(shè)新網(wǎng)。這種形式主要應(yīng)用于既有鐵路新增電氣化或者時(shí)間較久的電氣化鐵路改造。比如武嘉鐵路電氣化改造、集通鐵路電氣化改造為既有鐵路新增電氣化;北同蒲擴(kuò)能改造、京廣鐵路既有電氣化改造是在既有電氣化的基礎(chǔ)上進(jìn)行拆舊建新。②在充分利用既有電氣化的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造,不拆除舊網(wǎng),直接在舊網(wǎng)的基礎(chǔ)上提高其性能參數(shù)。成渝客專提質(zhì)達(dá)速接觸網(wǎng)改造即為典型代表。無(wú)論是哪種形式,新網(wǎng)架設(shè)都涉及到腕臂更換、承導(dǎo)線架設(shè)或調(diào)整、吊弦的更換、定位點(diǎn)參數(shù)調(diào)整以及補(bǔ)償裝置的調(diào)整。每道工序均為影響接觸網(wǎng)性能的關(guān)鍵所在。腕臂的更換直接影響定位點(diǎn)的各項(xiàng)參數(shù),超出允許范圍會(huì)直接導(dǎo)致導(dǎo)高、拉出值等參數(shù)無(wú)法調(diào)整到位。在鐵路電氣化接觸網(wǎng)改造施工中,線材更換環(huán)節(jié)尤為重要,需技術(shù)人員參與到整個(gè)接觸網(wǎng)改造施工流程,尤其在過(guò)渡施工環(huán)節(jié),更應(yīng)該合理更換線材,以求更好提升運(yùn)行穩(wěn)定性,同時(shí)避免后續(xù)正式施工中面臨的較高難度操作[8]。吊弦更換是影響接觸網(wǎng)平順性的關(guān)鍵所在,其高度的施工誤差會(huì)造成相鄰吊弦間存在高度差,從而影響弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)性能。為避免吊弦安裝出現(xiàn)順序錯(cuò)誤,其參數(shù)測(cè)量、計(jì)算數(shù)據(jù)輸入、現(xiàn)場(chǎng)安裝需統(tǒng)一規(guī)定順序[9]。定位點(diǎn)參數(shù)及補(bǔ)償裝置的調(diào)整,是接觸網(wǎng)架設(shè)的最后關(guān)鍵工序。必須保證各項(xiàng)參數(shù)滿足規(guī)范設(shè)計(jì)要求,對(duì)于動(dòng)態(tài)影響較大的參數(shù)要多次調(diào)整,直至變化范圍保證在允許偏差范圍以內(nèi)。調(diào)整好的接觸網(wǎng)應(yīng)具備以下性能:①應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和良好的電氣性能。各種線、索及其連接零部件等的機(jī)電性能均應(yīng)保證在允許的條件下正常工作。②彈性均勻。在受電弓相同壓力作用下,接觸線各點(diǎn)的升高應(yīng)盡量相等。③穩(wěn)定性好。當(dāng)電力機(jī)車通過(guò)時(shí),接觸線與受電弓滑板保持良好接觸,不得超出受電弓允許的工作范圍。④耐磨、耐電弧性能好。
鐵路電氣化接觸網(wǎng)工程改造施工首先要從施工方案著手,確保其具備可行性,能有效滿足接觸網(wǎng)改造要求。在接觸網(wǎng)改造施工方案優(yōu)化中,應(yīng)重點(diǎn)考慮預(yù)期要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),明晰施工方案,使其能具備良好的改造成效,符合未來(lái)鐵路系統(tǒng)運(yùn)行要求。因鐵路電氣化接觸網(wǎng)工程改造施工項(xiàng)目的復(fù)雜性越來(lái)越突出,涉及的范圍也越來(lái)越廣,增加了施工方案編制難度,易出現(xiàn)偏差,進(jìn)而影響到后續(xù)現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)效果?;诖?,除要求所有參與人員具備較高的綜合素質(zhì)和能力外,還需考慮運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)手段。如BIM技術(shù)的應(yīng)用就可以較好實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)改造施工方案的優(yōu)化審查。不僅僅可以利用管線碰撞檢測(cè)來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)所有線纜的優(yōu)化協(xié)調(diào),還可以利用虛擬施工方式,分析改造施工方案的可行性及效果,對(duì)于不契合施工現(xiàn)場(chǎng)的因素予以及時(shí)調(diào)整,避免增加后續(xù)施工負(fù)擔(dān),降低出現(xiàn)工程變量的幾率[10]。
鐵路電氣化接觸網(wǎng)工程改造施工項(xiàng)目的優(yōu)化落實(shí)離不開(kāi)施工現(xiàn)場(chǎng)的有效管理,尤其在面對(duì)環(huán)境相對(duì)復(fù)雜,且施工空間不足的狀況時(shí),更應(yīng)該高度關(guān)注現(xiàn)場(chǎng)各因素以及全過(guò)程的實(shí)時(shí)把關(guān),以此更好提升現(xiàn)場(chǎng)施工成效。技術(shù)人員切實(shí)做好前期準(zhǔn)備工作,要求全方位了解施工現(xiàn)場(chǎng)的具體狀況。對(duì)于既有要素,需全面綜合掌握,對(duì)于能夠繼續(xù)應(yīng)用的要素予以重點(diǎn)標(biāo)注,使其可以繼續(xù)發(fā)揮作用。需要替換處理的管材以及構(gòu)筑物,也需進(jìn)行詳細(xì)分析,探討如何予以有效管控,避免其干擾到后續(xù)現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)[11]。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)過(guò)渡施工以及正式施工,同樣也需切實(shí)做好現(xiàn)場(chǎng)管理工作,以便實(shí)時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)中可能存在的一些干擾問(wèn)題,對(duì)于不當(dāng)因素予以及時(shí)處理。針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)過(guò)程中面臨的各人員因素以及立柱、管線材料,都需要采取實(shí)時(shí)監(jiān)控方式,力求為現(xiàn)場(chǎng)改造施工創(chuàng)設(shè)有利條件。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)接觸網(wǎng)改造施工中的一些關(guān)鍵接線等操作工序,更是需要?jiǎng)討B(tài)化控制。針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)中創(chuàng)造的無(wú)電區(qū),需進(jìn)行精細(xì)化管控,確保該區(qū)域的施工作業(yè)高效可靠,避免出現(xiàn)施工工序延誤問(wèn)題[12]。
基于鐵路電氣化接觸網(wǎng)工程改造施工難度大,技術(shù)要求高,要對(duì)參與到鐵路電氣化接觸網(wǎng)改造施工項(xiàng)目中的所有人員應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格審查,結(jié)合其工作崗位以及所操作的工序,評(píng)估分析其是否具備相應(yīng)的崗位勝任力[13]。在此基礎(chǔ)上,技術(shù)人員的現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)教育工作也應(yīng)該落實(shí)到位,不斷提升其質(zhì)量意識(shí)以及時(shí)間觀念,確保鐵路電氣化接觸網(wǎng)改造施工任務(wù)可以保質(zhì)保量按時(shí)完成。
綜上所述,鐵路電氣化接觸網(wǎng)工程改造施工在現(xiàn)階段面臨更高要求,為了確保相應(yīng)項(xiàng)目可以得到優(yōu)化落實(shí),需要重點(diǎn)把握好各個(gè)關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn),進(jìn)而圍繞可能影響施工效果的因素予以精細(xì)化全面把控,最終達(dá)到提高接觸網(wǎng)安全及穩(wěn)定性的目的。