黃濤

（中國鐵路蘭州局集團有限公司 蘭州局工程質(zhì)量監(jiān)督站，甘肅 蘭州 730000）

0 引言

我國電氣化鐵路使用的接觸網(wǎng)支柱類型較多，有橫腹式預(yù)應(yīng)力混凝土支柱、環(huán)形預(yù)應(yīng)力混凝土支柱、格構(gòu)式鋼柱、H形鋼柱、環(huán)形截面鋼管支柱、槽鋼組合型鋼柱等，基礎(chǔ)形式有直埋式基礎(chǔ)、明挖擴大基礎(chǔ)、無臺階的側(cè)向承載式基礎(chǔ)等，支柱與基礎(chǔ)的連接方式有法蘭盤連接、杯口連接等。根據(jù)我國高速鐵路現(xiàn)狀及行業(yè)經(jīng)驗，我國用于高速鐵路客運專線的接觸網(wǎng)支柱類型主要有環(huán)形預(yù)應(yīng)力混凝土支柱、H形鋼柱、各種截面鋼管支柱、薄壁離心鋼管混凝土支柱等［1］。

高速鐵路接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)施工質(zhì)量與接觸網(wǎng)整體施工質(zhì)量密切相關(guān)。根據(jù)中國鐵路蘭州局集團有限公司新建高速鐵路建設(shè)模式，接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)一般由站前施工單位預(yù)留，并與站前工程同步施工。但接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)施作過程中由于施工不規(guī)范等原因，給站后施工單位造成諸多不便，需要進行大量整改克缺甚至返工，造成資源浪費、工期滯后等問題。結(jié)合新建中蘭鐵路建設(shè)過程中排查出的接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)預(yù)埋地腳螺栓整體扭轉(zhuǎn)、基礎(chǔ)承臺高度不足、地腳螺栓歪斜、軟土區(qū)段鋼柱基礎(chǔ)沉降、隧道內(nèi)預(yù)埋槽道漏埋、槽道間距超標等問題，提出相應(yīng)的整改方案和預(yù)防措施，以加強后期新建高速鐵路接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)及隧道接觸網(wǎng)預(yù)埋槽道施工質(zhì)量控制［2-4］。

1 路基接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)施工缺陷及整改方案

1.1 基礎(chǔ)預(yù)埋地腳螺栓整體扭轉(zhuǎn)

接觸網(wǎng)基礎(chǔ)施工時預(yù)埋螺栓間距、基礎(chǔ)至線路中心距離、鉆孔灌注樁直徑和深度、鋼筋籠構(gòu)造、承臺結(jié)構(gòu)和尺寸等需滿足設(shè)計圖紙和相關(guān)規(guī)范要求。

路基區(qū)段環(huán)形等徑預(yù)應(yīng)力混凝土支柱基礎(chǔ)采用鉆孔樁基礎(chǔ)，中間柱采用φ350（100）/h支柱，支柱基礎(chǔ)直徑為700 mm，基礎(chǔ)采用10 根M42 的地腳螺栓，螺栓中心間距為450 mm。基礎(chǔ)示意見圖1。

圖1 φ350（100）/h支柱鉆孔基礎(chǔ)示意圖

（1） 施工缺陷：部分已經(jīng)澆筑完成的φ350（100）/h支柱鉆孔基礎(chǔ)預(yù)埋地腳螺栓整體扭轉(zhuǎn)18°（見圖2、圖3），與支柱預(yù)留腕臂孔和附加導(dǎo)線肩架孔相沖突，無法安裝接觸網(wǎng)設(shè)施；缺陷問題產(chǎn)生原因可能為地腳螺栓定位框放置傾斜或混凝土澆筑完成后沒有復(fù)核校正。除此之外，基礎(chǔ)位置、尺寸、預(yù)埋件數(shù)量均與設(shè)計圖紙一致。

圖3 支柱基礎(chǔ)設(shè)計圖紙和地腳螺栓整體扭轉(zhuǎn)對比

（2）整改方案：已施工的接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)尺寸與圖紙尺寸完全一致，僅地腳螺栓布置角度有誤，基礎(chǔ)本身強度及地腳螺栓強度滿足設(shè)計要求。因此采用直接調(diào)整支柱法蘭與現(xiàn)有接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)法蘭相匹配的整改方案，將該部分環(huán)形支柱柱底法蘭盤相應(yīng)調(diào)整18°，支柱預(yù)留孔大小、間距及誤差等要求同設(shè)計圖紙保持一致，支柱受力滿足要求，接觸網(wǎng)設(shè)施安全可靠。該方案可直接利用既有基礎(chǔ)，減少工程廢棄、降低整改工程施工難度、節(jié)約工程施工工期。

1.2 基礎(chǔ)承臺高度不足、地腳螺栓歪斜

路基區(qū)段接觸網(wǎng)GHT240B 支柱基礎(chǔ)采用單根鉆孔灌注樁基礎(chǔ)?；釉诼坊雺和瓿?、未鋪軌時采用旋挖鉆機開挖，基坑直徑為700 mm，承臺長、寬、高為900 mm×700 mm×1 270 mm。GHT240B 支柱基礎(chǔ)示意見圖4。

圖4 GHT240B支柱基礎(chǔ)示意圖

（1） 施工缺陷：部分已經(jīng)澆筑完成的接觸網(wǎng)GHT240B 支柱基礎(chǔ)承臺高度不足、地腳螺栓歪斜（見圖5），造成接觸網(wǎng)支柱無法安裝。

圖5 接觸網(wǎng)GHT240B支柱基礎(chǔ)存在問題

（2）整改方案：

①采用人工開挖方式，從基礎(chǔ)四周開挖至承臺設(shè)計底面以下10 cm，施工時應(yīng)注意保護好鋼筋籠主筋。

②開挖完成后，將基礎(chǔ)頂面至承臺設(shè)計底面以下10 cm 的部分鑿除。承臺底面采用人工鑿毛，盡量減少對混凝土結(jié)構(gòu)的影響。鑿毛應(yīng)露出全部新鮮混凝土，清除混凝土鑿毛面的雜物，確保新老混凝土接觸面粘結(jié)牢固。施工時不得破壞鋼筋籠主筋。

③鑿毛完成后，清除基坑內(nèi)垃圾，支?；A(chǔ)承臺尺寸、鋼筋保護層厚度等均需滿足設(shè)計圖紙要求。鋼筋籠的主筋應(yīng)通長，鋼筋籠構(gòu)造、承臺鋼筋等均按設(shè)計圖紙進行配筋。

④采用C40混凝土二次澆筑支柱基礎(chǔ)。施工時注意做好混凝土養(yǎng)護和基坑回填。

⑤針對地腳螺栓歪斜校正，必須先擰緊螺母后進行校正，防止螺栓絲扣損傷，如偏斜角度過大時可采用加熱法進行處理。

整改后GHT240B 支柱基礎(chǔ)承臺高度、地腳螺栓布置見圖6。

圖6 基礎(chǔ)承臺高度、地腳螺栓布置圖

1.3 軟土區(qū)段鋼柱基礎(chǔ)沉降

（1）施工缺陷：接觸網(wǎng)鋼柱基礎(chǔ)在施作過程中經(jīng)常遇到復(fù)雜多樣的地質(zhì)情況。在地質(zhì)情況良好區(qū)段，通常采用臺階型現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)（見圖7），開挖深度一般不小于3 m。在軟土區(qū)段，因其地質(zhì)特征為含水量大、壓縮性高、承載能力低，在荷載作用下，軟土地基承載力較低，地基沉降變形較大，容易造成支柱基礎(chǔ)不均勻沉降等不良后果［5］。且由于臺階型現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)底部需要擴挖，存在多個臺階，軟土區(qū)段這種基坑內(nèi)壁支護困難，開挖過程中易造成基坑擴挖部分塌陷，無法形成臺階，施工困難。

圖7 臺階型現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)

（2）整改方案：軟土區(qū)段鋼柱可采用淺埋擴展式基礎(chǔ)（見圖8），其利用鋼柱上部結(jié)構(gòu)傳遞至支柱基礎(chǔ)的垂直荷載、基礎(chǔ)自重和覆土重量來平衡支柱底部水平荷載產(chǎn)生的傾覆力矩［6］。

圖8 淺埋擴展式基礎(chǔ)示意圖

與臺階型現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)相比，淺埋擴展式基礎(chǔ)的埋深較淺，一般控制在2 m 左右，鋼柱基礎(chǔ)底部面積較大、高度較小。在軟土地基區(qū)段開挖基坑較淺，開挖相對簡單，基礎(chǔ)底部面積較大則基礎(chǔ)下沉量較小。

2 隧道接觸網(wǎng)預(yù)埋槽道施工缺陷及整改方案

根據(jù)TB 10621—2014《高速鐵路設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，目前新線隧道接觸網(wǎng)基礎(chǔ)多采用預(yù)埋槽道，其主要特點為：預(yù)埋槽道與隧道混凝土結(jié)構(gòu)同步實施，不需要鉆孔螺栓和焊接；與隧道鋼筋結(jié)構(gòu)整體受力，對隧道二次襯砌混凝土影響?。活A(yù)埋槽道施工精度高、施工成本低且結(jié)構(gòu)受力均勻穩(wěn)定，可以縮減工期。預(yù)埋槽道主要由滑槽、錨桿和T形螺栓組成，錨桿通過焊接連接到槽道背面［7-8］。

2.1 預(yù)埋槽道施工缺陷

預(yù)埋槽道預(yù)留在隧道二次襯砌內(nèi)，與二次襯砌內(nèi)的接地鋼筋網(wǎng)連接可靠，并與隧道二次襯砌同步施工。接觸網(wǎng)吊柱等支持結(jié)構(gòu)在隧道內(nèi)通過預(yù)埋槽道進行安裝。施工過程中常出現(xiàn)槽道漏埋、型號錯誤、里程錯誤、不平行（見圖9）等情況，無法滿足接觸網(wǎng)設(shè)施安裝要求。

圖9 同組中2根槽道不平行問題

2.2 整改方案

預(yù)埋槽道安裝缺陷的整改前提是不能影響隧道結(jié)構(gòu)安全，優(yōu)先利用已經(jīng)施工完成的預(yù)埋槽道來安裝接觸網(wǎng)設(shè)施。同組中2根槽道不平行但間距超標較小的部分槽道仍可利用，通過調(diào)整接觸網(wǎng)吊柱安裝底板可解決該問題；2根槽道間距超標較大、槽道漏埋、槽道型號錯誤、槽道里程錯誤等問題則采用后植槽道方案。

（1）調(diào)整接觸網(wǎng)吊柱安裝底板。接觸網(wǎng)吊柱底板結(jié)構(gòu)尺寸僅能滿足槽道間距380～420 mm 的安裝，槽道間距L<380 mm 或L>420 mm 時，則無法安裝。整改方案為擴大接觸網(wǎng)懸掛吊柱底座的適應(yīng)范圍，底板開孔調(diào)節(jié)余量由20 mm增加為40 mm，滿足槽道組兩端間距360～440 mm 安裝要求（見圖10），吊柱加勁板長度等相應(yīng)進行調(diào)整。

圖10 適用于槽道間距360～440 mm的吊柱底板示意圖

（2）隧道內(nèi)后植槽道方案。后植槽道系統(tǒng)由后植槽道及力矩控制式膠粘型錨栓共同構(gòu)成，后植槽道為工廠定制成型構(gòu)件。后植槽道由槽道本體與背面鋼板焊接而成，鋼板材質(zhì)與槽道本體一致，采用Q355B 材質(zhì)，鋼板厚度為16 mm。后植槽道本體應(yīng)與原預(yù)埋槽道本體規(guī)格、型號完全一致，應(yīng)可靠接入綜合接地系統(tǒng)。

選用適用于開裂混凝土的M16 力矩控制式膠粘型錨栓，錨栓施工應(yīng)避開施工縫及變形縫，嚴禁破壞止水帶、防水板等防水結(jié)構(gòu)。施工鉆孔時應(yīng)避開主筋，防止破壞結(jié)構(gòu)。力矩控制式膠粘型錨栓安裝完成后應(yīng)逐一進行拉拔試驗。對隧道接觸網(wǎng)后植槽道位置處襯砌質(zhì)量進行檢測，避開裂紋、漏水等區(qū)段，確保后植槽道區(qū)段隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)的厚度、強度等滿足要求。隧道內(nèi)后植槽道方案示意及實例分別見圖11、圖12。

圖11 后植槽道方案示意圖

圖12 后植槽道和標準預(yù)埋槽道實例

3 預(yù)防措施建議

3.1 加強設(shè)計源頭管理和施工技術(shù)交底

施工圖設(shè)計階段，站前專業(yè)設(shè)計人員要適當(dāng)深化站后專業(yè)接口部分的設(shè)計，為施工單位提供準確、詳實的四電工程接口技術(shù)交底；運營部門的工務(wù)、供電等專業(yè)需認真審核施工圖，及時發(fā)現(xiàn)、整改存在的問題；施工單位認真編制接口工程施工作業(yè)指導(dǎo)書，嚴格按設(shè)計圖紙和有關(guān)規(guī)范文件要求施工。路基支柱基礎(chǔ)、隧道預(yù)埋槽道均應(yīng)與路基、隧道工程同步設(shè)計、同步施工，加強接觸網(wǎng)與路基、隧道專業(yè)之間的協(xié)調(diào)配合。

3.2 提升施工人員業(yè)務(wù)水平

通過對施工作業(yè)隊伍進行技術(shù)交底、下發(fā)作業(yè)指導(dǎo)書、加強培訓(xùn)等方式，進一步提高施工作業(yè)隊伍技術(shù)水平，這是提高接口工程施工質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。根據(jù)接觸網(wǎng)不同接口工程施工特點，可分別組建不同的專業(yè)小組，使不同接口工程的施工人員專業(yè)化。專業(yè)化施工作業(yè)隊伍經(jīng)過長期工程實踐，其操作技能和業(yè)務(wù)水平進一步提高，可為實現(xiàn)高質(zhì)量工程建設(shè)奠定基礎(chǔ)。

3.3 新線建設(shè)運營與供電專業(yè)提前介入

運營單位提前介入是確保新建鐵路施工階段與運營階段高質(zhì)量銜接的有效手段，運營單位從施工圖設(shè)計階段開始，到開通運營全過程參與，參與核對設(shè)計圖紙、確認施工安裝工藝、控制施工質(zhì)量。通過供電專業(yè)提前介入，全面盯控施工關(guān)鍵環(huán)節(jié)，可及早發(fā)現(xiàn)施工工藝不標準和質(zhì)量問題缺陷等問題。針對路基支柱基礎(chǔ)、隧道預(yù)埋槽道等接口工程，應(yīng)加強巡視檢測，防止施工現(xiàn)場發(fā)生重復(fù)、批量不合格的接口工程。支柱基礎(chǔ)混凝土澆筑前要加強對預(yù)埋地腳螺栓、槽道檢查校核，發(fā)現(xiàn)移位、變形必須立即整改。

4 結(jié)束語

高速鐵路站前預(yù)留接觸網(wǎng)基礎(chǔ)施工質(zhì)量影響牽引供電整體工程質(zhì)量。施工過程中發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，需要組織參建各方認真分析原因，從設(shè)計角度進行論證，從而制定科學(xué)、有效的整改方案。提出通過進一步加強設(shè)計源頭、施工過程管理以及強化運營單位提前介入等措施，規(guī)范和提高專業(yè)接口工程施工質(zhì)量，實現(xiàn)缺陷問題早發(fā)現(xiàn)、早整治，確保新線建設(shè)的高質(zhì)量和有序推進，為線路運營創(chuàng)造更加優(yōu)質(zhì)、安全的環(huán)境。