提高整體吊弦安裝精確度的施工方法

中鐵七局集團電務工程有限公司 徐白羊

提高整體吊弦安裝精確度的施工方法

中鐵七局集團電務工程有限公司 徐白羊

新菏兗日鐵路電氣化工程新鄉地區由中鐵七局電務公司新菏電化項目部承建。新鄉地區接觸網部分為既有線改造施工，既有線改造需要停電要點，尤其是接觸網調整存在施工時間長、效率不高的現象。整體吊弦安裝是接觸網調整中重要的一環，提高整體吊弦安裝精確度成了至關重要的技術要求。

一、新菏兗日鐵路電氣化吊弦設計要求

全線吊弦采用心形環式吊弦，有螺栓可調式整體吊弦和壓接式整體吊弦兩種情況（1）。

1. 螺栓可調式整體吊弦。安裝于關節轉換支、非工作支、線岔兩端、分段絕緣器兩端、中心錨結兩端、軟橫跨。

2. 壓接式整體吊弦。除整體可調吊弦安裝外，其余位置采用。

整體吊弦的優點：一是壓接式整體吊弦是將確定好長度的整體吊弦線，與承力索吊弦線夾及接觸線吊弦線夾分別壓接固定（可在工廠或施工現場的加工車間進行壓接），施工時可一次安裝到位，不需要調整；二是螺栓可調式整體吊弦是先將吊弦線與接觸線的吊弦線夾進行壓接固定，而與承力索吊弦線夾的連接，則是根據現場實際情況，調整好吊弦線長度后再用螺栓固定，這種吊弦的特點是適應于吊弦長度變化無規律的地方，如有集中荷載的跨距及其他在安裝及運營中需要調整吊弦長度的地方（如各種卡絕緣子串、線岔、分段絕緣器、中心錨結等位置）。

二、傳統接觸網整體吊弦施工方法的缺點

傳統接觸網整體吊弦施工方法是在承力索、接觸線架設完畢后，測量承力索至軌面的高度、跨距、超高，然后進行微機計算，最后進行預制和安裝。即按測量、計算、預制、安裝的程序進行。此種方法雖然發揮了一定積極的作用，但也存在著明顯的缺陷。

1. 傳統施工方法不能嚴格保證接觸網的結構高度。結構高度是衡量接觸網的性能重要指標之一。在施工中確保結構高度準確，才能達到設計接觸網的理想狀態。傳統施工方法，將支持結構定位承力高度索產生的誤差，轉嫁到吊弦計算中。即為確保接觸線的高度，當承力索定位高時，吊弦相應加長，當承力索定位偏低時，吊弦長度相應縮短，而不對支持結構作調整，即犧牲結構高度來確保接觸線的高度。

2. 組織施工不方便，在我國新建或改建電氣化鐵路，接觸網專業一般占整體工程量比較小，存在與站前單位交叉施工的情況，往往是開通的后門工期定死，站前單位占用了接觸網施工的黃金時間。當線路施工完畢，接觸網馬上也面臨開通工期壓力，同時接觸網調整占用接觸網施工工期比較大的時間段，吊弦調整勢必影響接觸網開通時間，影響接觸網施工質量。但是接觸網施工的主要施工依據為軌面。當吊弦測量以軌面高度為準時，必然將吊弦施工延至后期，造成搶工局面。

整體可調吊弦可以采用調節螺栓調整接觸導線的導高。但是整體吊弦預制壓接后無法調整長度。我們通過施工總結，采用以下步驟克服了整體吊弦無法調整的缺點。

1. 腕臂預配準確化、現場安裝工藝精確化。

2. 兩端結構高度精確化測量，跨距精確化測量，曲線超高測量，吊弦安裝位置要精確定位。

3. 調整腕臂承力索支座承力索距離軌面的標準高度。

4. 整體吊弦微調精細化。

三、步驟分析

1. 腕臂預配準確化、現場安裝工藝精確化。為了保證整體吊弦安裝不同跨距的定型化預制，在安裝腕臂時嚴格按照上底座距離軌面的標準高度進行，此時要考慮軌道的超高量，保證每跨距為等高懸掛安裝，這樣每跨整體吊弦自懸掛點往跨中的吊弦長度一致。

（1） 軌面紅線測量精確。優先采用軌道放樣尺測量外軌超高，1人操作，1人記錄，1人防護。新線路基通過路基專業交樁，計算出超高，在每根支柱側面標出軌面紅線。若支柱位于曲外，紅線標高=外軌標高－外軌超高/2。若支柱位于曲內，紅線標高=內軌標高＋外軌超高/2。

（2）計算軟件成熟，計算過程精細。通過成熟軟件計算腕臂，曲線地段要考慮外軌超高。通過底座安裝高度、斜率、限界、拉出值等將超高轉化到腕臂上。

（3）腕臂切割及預配要準確。切割腕臂時要有專一技術員盯控，安裝時用10米的鋼卷尺從紅線處往上量。然后水平安裝腕臂底座。

2. 腕臂安裝高度、跨距精確化測量。

（1）腕臂承力索支座安裝高度精確化測量。在腕臂安裝到位后，進行腕臂頭底部距離軌面的長度測量，然后加上平腕臂直徑和承力索支座高度，計算出承力索支座槽中心距離軌面的距離是否符合設計要求的標準高度，如不符合，進行相應的高度調整，達到設計標準高度，以保證每個跨距兩端等高懸掛。

（2）跨距、超高的精確化測量。在腕臂安裝到位后，根據每個支柱安裝的腕臂形式進行跨距測量。如兩端都為單腕臂支柱，跨距為兩根支柱中心的距離；如有雙腕臂，跨距為懸掛此跨距承力索和接觸線的兩腕臂間的距離，并不是兩支柱中心之間的距離，同時進行此跨距超高測量?？缇鄿y量應采用100m絕緣鋼尺，不得用皮尺或者鋼卷尺，測量一次到位，避免多次測量擴大誤差。

（3）吊弦安裝位置的精確定位。在承力索、接觸線架設完畢后，進行整體吊弦安裝位置的標示工作，安裝位置也是從懸掛承力索和接觸線腕臂處開始，并不是從支柱中心開始，在鋼軌上采用紅油漆或其他比較醒目的顏色進行標示。施工人員安裝時，采用線墜方式進行整體吊弦在承力索和接觸線上安裝位置的確定。測量工作3人，2人測量，1人防護。

在完成吊弦位置精確化標示后，進行整體吊弦的布置安裝工作，在此項工作中嚴格按照標示的位置進行安裝。在整錨段吊弦布置完畢后，觀察每跨距吊弦的狀態，如存在松或緊的吊弦，首先進行計算數據的核實工作，檢查是否存在誤算。

3. 調整腕臂承力索支座承力索距離軌面的標準高度。在計算數據復核無誤的情況下，進行此跨兩端懸掛點承力索距離軌面的高度測量，檢查是否符合設計標準。如誤差比較小，進行順線路調整達到受力狀態。如誤差比較大，進行此處吊弦的重新預制。

4. 整體吊弦微調精細化。整跨吊弦全部布置完畢后，全部檢查一遍，查看吊弦受力狀態，若沒有受力，則將吊弦往結構大的方向微調，以達到受力狀態。若受力較緊，接觸線明顯成負馳度，則將吊弦往結構小的方向微調。在全補償鏈型懸掛中，吊弦安裝后，應能保證接觸線在溫度變化時，自由地沿線路方向伸縮移動。若在半補償鏈型懸掛中，承力索沒有補償，當溫度發生變化時，其馳度發生變化而沿線路方向基本不動，但接觸線在補償的作用下，隨溫度變化產生的順線路方向移動引起吊弦偏斜，為減小在極限溫度時吊弦對接觸線張力和馳度的影響，在安裝吊弦時應計算其偏移值，以使吊弦符合安裝偏斜要求，保證懸掛質量。半補償鏈型懸掛吊弦偏移計算公式：

E=Laj（tx-tp）

式中，E為吊弦在接觸線上的位移；L為安裝點至中心錨結的距離；aj為接觸線的線脹系數；tx為安裝（或調整）時的溫度；tp為設計所采用的平均溫度，其值為tp=（tmax+ tmin）/2。

上式中，當E為正值時，吊弦應向下錨方向偏移；當E為負值時，吊弦應向中心錨結方向偏移。

四、整體吊弦安裝的技術要求

1. 整體吊弦位置偏差應在±100mm范圍內，長度偏差應在±2mm以內。

2. 吊弦應無散股和斷股現象，線夾連接螺栓緊固力矩符合設計要求。

3. 平均溫度時，整體吊弦順線路方向垂直安裝。吊弦線夾應端正、牢固，曲線區段吊弦線夾應垂直于接觸線工作面。

五、結論

1. 此種整體吊弦安裝方法適合于新建線路，工期比較緊、任務比較重的條件下，無法按照傳統的測量計算方式進行安裝。

2. 不需要鋼軌到位條件就可以進行吊弦預制安裝工作，首先按照設計標高安裝腕臂，在鋼軌調整到位后，進行少面積的腕臂調整，達到事半功倍的效果。

3. 不必要與線路集中施工，可以在線路到位前吊弦布置完畢，在鋼軌到位后，進行腕臂的微調工作即可。