淺談接觸網施工誤差的控制方法

崔元康 李惟浩 林新德

【摘要】本文根據接觸網施工誤差產生的原因，從影響施工的五大要素：人、機、料、法、環提出了控制施工誤差的減小和疊加的措施，并重點給出了控制腕臂和吊弦計算誤差的對策。

【關鍵詞】接觸網；施工誤差；控制

雖然目前國內接觸網采用了國外發達國家的程序化、數據化施工的四個一次到位國家級工法，但由于接觸網施工工序和所用的材料繁多，安裝或加工工藝、機具及環境不盡相同，在每個施工工序中仍會有誤差，因此，產生原因主要來自施工人員、采用的機具、進場的材料、施工方法和施工環境。要保證施工質量，監理工程師就必須對這五方面加以嚴格的控制。

一、接觸網施工中誤差主要來源及計算

1、隨機誤差由于人為、儀器以及條件的原因，常常因為單獨情況出現隨機的誤差，其大小和符號都沒有相對應的規律可循，但是從整體角度來看其服從統計學規律，這種情況的誤差叫做隨機誤差。產生隨機誤差原因很多，主要是由于大量獨立的因素在微量上的變化，從而在宏觀上的綜合作用形成效應。以定位測量為例，操作過程中溫度微量的變化、地面微震、摩擦力變化、空氣擾動和機構微間隙等情況就是其隨機誤差形成的微觀因素綜合表現。實驗的方法不能完全修正隨機誤差，通常是估算其對于施工操作結果影響大小和影響程度，分類別考量。

2、系統誤差系統誤差的誤差符號和大小在接觸網施工過程中不斷發生變化，通常是以一定規律性存在。接觸網大部分施工操作都是重復性的，針對多次檢測結果平均值同真值統計學規律分析計算，最終對測量值進行修正。系統誤差通過實驗和理論計算的方法可以求解出來，使用修正值方法可以消除其對接觸網施工的影響。

3、粗放誤差粗放誤差又叫做疏失誤差，其為明顯超出了施工預期范圍條件內的數值，屬于異常的施工統計值，形成原因主要是部分失控性操作而出現。儀器的操作不當、讀數的人為錯誤、記錄的錯誤以及計算的錯誤是最主要的粗放誤差形成原因，其數值比隨機誤差和系統誤差要大得多，很多情況下已經不在屬于誤差范圍，實質上是施工中的錯誤。

二、接觸網施工關鍵技術

要想清楚并控制接觸網施工誤差，首先必須清晰了解其施工過程中的關鍵性技術和主要的施工工藝，實現一次成型的目標，其關乎整個接觸網施工精度和施工質量，包括縱向的定位測量和橫向的定位測量。由主管技術人員按照設計圖紙審核跨距的長度，由拉鏈人員從測量的起始點按照跨距值丈量每根桿的桿位，用鋼刷除銹并作出標記。接著使用白油漆以端正醒目的字體書寫，保證中心線的標記位置準確。接觸網各項分項工程都有關鍵性的技術難題存在，針對具體的情況，結合規范的規定和先進研究成果的應用，精細估算，是解決接觸網施工誤差控制問題主要原則所在。

三、控制施工誤差常用方法

國內的接觸網施工很大程度上引進了國外較為先進的數據化、程序化的施工工藝，在總結的基礎上，中鐵電氣化局等單位開發了國家級的四個一次到位工程方法。對誤差產生的上述原因以及工程情況總結發現，接觸網施工誤差重點需要控制的集中在五個方面，即：施工人員誤差、機具使用誤差、材料使用誤差、施工方法誤差以及施工環境誤差。

1、人員誤差控制人員誤差控制是實現一次成型最為有效地手段。接觸網涉及人員范圍較為廣泛，直接參與到施工指揮、操作以及組織者都屬于施工誤差人為因素控制范疇。大量接觸網使用成功的經驗證明，持證上崗和按照施工特點進行分組操作可以確保專業化的施工人員分工，繼而保證施工的質量，常見的分組有測量組、預配租、設備安裝組、架線安裝組、試驗調試組和計算組等。

2、機械誤差控制對于機械的誤差控制主要是對于施工的機械工具、檢測器具以及各項設備等的控制工作。按照不同技術和工藝的要求，合理選擇較為先進的機械工具、檢測器具以及各項設備，對其使用、保養及管理保證正確，才能保證期處于最佳的使用狀態。在接觸網施工中，常常出現同一項目采用不同的機械得到不一致效果的現象，總會不同程度出現正負偏差，這樣就導致返工現象，必須采取相對固定的操作才可以避免設計和施工范圍內保證誤差的控制，做到一次成型。

3、材料誤差控制原材料、半成品、成品以及構配件的控制需要從材料進貨到安裝、檢驗各個環節進行技術管理，對于不合格的材料嚴禁進入工程中。生產制造材料的過程不可避免存在公差，施工中必須充分考慮，盡量避免誤差疊加的現象發生。

4、方法誤差控制施工采用的工藝、方法以及技術措施優劣直接關系著項目建設的質量好壞和精度要求，必須按照施工的實際情況，以工程質量、進度要求和項目效益為準則，遵循一次成型達標的原則。

5、環境誤差控制電氣化工程項目建設大多數位于自然環境之中，受到地質、氣候和其它環境影響效應明顯，通常結合工程特點及具體條件考慮，針對環境因素影響程度，采取正隊形措施加以控制。

四、消除和減小接觸網施工誤差疊加的方法

為保證無電弧、少磨耗和弓網受流質量良好，設計時不同速度的接觸網的接觸線的坡度變化、懸掛點的導高、預留弛度、拉出值及鏈形懸掛的相對彈性等參數的允許偏差值不同。速度越高，其允許偏差值越小，即要求施工安裝的精度越高。接觸網的施工工序諸多，若最終的施工允許誤差超出設計要求時就必須重新調整達標。其原因是由多道工序施工誤差疊加所致。消除和減小接觸網施工誤差疊加的方法：一是接觸網工程計算和預配安裝時應避免量值傳遞時的疊加累計，如腕臂測量、計算和預配安裝，數據集合A是若干個施工測量值（支柱埋深、側面限界及傾斜率）、數據B（下底座與腕臂絕緣子連接孔中心至定位環的距離）和數據C（下底座與腕臂連接孔中心至套管絞環或套管雙耳的距離）均由數據集合A得出的計算值，計算B時就不應以C作為計算元素。二是需從接觸網施工測量、計算、加工預配、現場安裝和最終檢測5個階段逐階段消除和減小施工誤差，以防疊加超標。三是嚴格控制計算偏差，接觸網工程施工計算誤差的控制既是關鍵又是難點，因為接觸網懸掛系統是一個復雜多變的空間力系，相互影響因素諸多，必須全面考慮。如在腕臂計算軟件的數學模型中還應考慮以下參數：

1、支柱受力變形因素參數。計算腕臂所測計算數值，一般是在支柱未受力前測量的，而支柱在承載后會產生輕微的彈性變形（即出現允許的撓度），撓度的大小與支柱本身的容量和實際所承受的容量（力矩）差值大小等因素有關，且相同容量的支柱由于所處位置線路半徑大小不同，實際所承受的容量不同，因此，其撓度不盡相同。這些因素參數值是通過大量實測得到的經驗數據。

2、支柱受力后的基礎橫線路移位因素參數。支柱在承載后，基礎會產生不同程度的移位，尤其是超拉后較為明顯。位移會引起腕臂向受力側（橫線路）位移，造成承力索、接觸線的設計位置改變。位移的大小取決于支柱基礎的設計形式和施工質量兩個方面，尤其是直埋基礎，主要取決于施工質量，就是設計、施工均不存在問題，但超拉后還是有微量的位移。位移的參數值是通過大量的實測所得到的經驗數據。

結語

多年來，我國電氣化鐵路接觸網有了長足的進步，特別是近幾年來，借鑒引進、消化吸收國外先進的施工技術和監理經驗，施工技術水平和施工質量逐年提高，已接近國外發達國家水平。監理單位按監理規范和上述控制方法嚴格控制施工誤差，提高了施工質量，開通后弓網受流質量良好，實現了高可靠少維修的目標，為今后的高速接觸網的施工監理提供了技術儲備。

參考文獻：

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