摘 要:本文通過筆者參與的肯尼亞蒙內標軌鐵路項目(蒙內鐵路),介紹了鐵路站房機電安裝施工內容及施工過程中的常見問題,詳細分析了站房機電安裝過程中的施工技術及組織要點,為今后海外標軌鐵路站房機電安裝提供參考。
關鍵詞:蒙內鐵路;鐵路站房;機電安裝;施工技術
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.15.113
隨著中國“一帶一路”倡議的實施,越來越多的基建項目在海外落地,中國標準與中國技術也逐漸走出國門,某些行業甚至實現了整體產業鏈輸出,而其中鐵路工程具有代表性。
近年來鐵路工程在海外項目中的比重越來越大,非洲、東南亞已經成為我國鐵路海外項目的重要市場。我國在鐵路貨運、客運方面有豐富經驗及優勢,但在鐵路海外項目整體實施時,受當地環境、資源供應、施工組織等因素影響,施工過程仍然存在一些問題。與土建及橋梁施工相比,鐵路站房機電安裝具有涉及專業多、施工工序多、材料種類繁雜、工序交叉施工多等特點,鐵路站房機電安裝的順利實施對項目進展至關重要。本文以肯尼亞蒙內鐵路為例,對其中施工技術及組織要點進行了總結,為同類海外鐵路項目提供參考。
1 工程概況
蒙內鐵路是東非鐵路網的起始段,是連接肯尼亞蒙巴薩港和首都內羅畢的重要交通路線。蒙內鐵路項目全長480公里,全線設有車站24座,采用單線標軌及中國國鐵一級標準進行設計施工,設計客運時速120公里、貨運時速80公里,該項目是中國技術和中國標準輸出的代表工程。
蒙內鐵路二標段由中交一航局負責實施,包括鐵路路基與鐵路站房兩部分。其中鐵路站房機電安裝涉及12個車站,其中3個中間站,9個會讓站。站房機電安裝范圍包括站房電氣、站房給排水、通風空調、鐵路標識牌系統、站場照明、站場給排水管網、站房鋼結構及站臺雨棚。鐵路站房房建單體共計91個,建筑總面積為31022㎡,機電安裝材料超過500種,室外給排水管網約30000m,鋼結構重量1250噸。
2 施工技術要點
2.1 電氣接地系統
電氣接地系統是站房機電安裝施工的重點,接地系統為電力供電、信號系統、通信系統提供安全保障,施工質量直接影響鐵路調試和運營,接地電阻值是反映接地系統性能的重要指標。
接地系統施工過程:采用40*4mm鍍鋅扁鋼,距建筑結構2米環繞鋪設,鍍鋅扁鋼埋設深度0.8米。接地極采用直徑25mm的鍍鋅圓鋼,接地極長2.5米,埋設深度為0.8米,接地極間隔距離小于4米。
蒙內鐵路沿線多為灌木叢,土壤多為砂礫型,含水率及導電率較低,依靠原有土壤接地電阻值無法達到≦1.0Ω要求。為保證接地系統性能,首先選用黏土對接地系統周圍土壤進行換填,并適度增加土壤的濕度,同時增加接地極埋設數量,并在非巖石地質中盡量增加接地極埋設深度,多種措施降低接地電阻值,最終接地系統電阻值穩定在0.4Ω到0.8Ω之間。
接地系統焊接要點:鍍鋅扁鋼搭接焊時,搭接長度不小于80mm,至少三面施焊。鍍鋅扁鋼敷設前需調直,煨彎不得過死,直線段上不應有明顯彎曲,并應立放。鍍鋅角鋼與接地極焊接時,搭接長度不小于150mm,并且采用輔助圓鋼或扁鋼彎成直角進行焊接。
2.2 防靜電銅帶敷設
鐵路三電用房是電氣控制設備、計算機通訊設備、信號系統設備等重設備的存放空間。鐵路項目對三電用房有較高的防靜電要求,通常在三電用房中鋪設架空防靜電地板,同鋪設防靜電軟銅帶與接地系統相連,以減少對各種電氣設備的干擾,保證鐵路系統運行安全。
防靜電銅帶敷設方法:銅帶采用正方格交叉鋪裝鋪設方式,防靜電地板尺寸為30*30cm,銅帶間距保持在0.6米左右,沿著地板的架空支架的安裝方向進行方格處理,銅帶交叉處涂抹導電膏,增加導電效果。三電用房設置匯流接地銅質母排,銅帶與母排通過絕緣端子固定,然后母排與室內的等電位盒相連,整體形成等電位。通過把整座建筑物的平衡電位與銅箔于地板支架橫梁接實連通,使靜電直接對地,以達到使靜電得到釋放,防止造成設備故障。
2.3 精密空調安裝
為提高鐵路系統安全系數,保障電氣設備運行穩定,鐵路三電用房中均安裝精密空調以提供恒溫恒濕的設備運行環境。蒙內鐵路項目精密空調在精裝修完成后開展安裝,施工中嚴格采取防塵保護措施,盡量保持三電用房的潔凈度。
精密空調的安裝步驟:支架安裝→內外機定位、水平校正→內外機連接管線排布→銅管排布焊接→進出水管連接→主機電纜連接、連線緊固→通電試運行。
精密空調安裝調試要點:(1)精密空調室內安裝支架制作應平整,誤差應小于1mm,并涂覆防銹油漆;(2)為防止震動和噪音,室外應設置減震基礎以消除設備震動,混凝土基礎表面應清理干凈,鏟平減震墊處的基礎表面,放置橡膠墊或墊鐵;(3)精密空調使用的紫銅管,為保證焊接強度和氣密性,采用承插式焊接方法,承插口的擴口深度不小于銅管外徑,焊口的補焊次數控制在兩次以內;(4)預留洞缺失或需要重開孔時,必須采取防塵措施,降低對電氣設備的影響;(5)精密空調運行噪音應不大于50分貝。
2.4 鐵路標識牌
蒙內鐵路項目標識牌系統安裝方式主要包括吊掛式、懸挑式、落地式、貼附式。施工中鐵路標識牌進場較晚,施工中標識牌安裝與精裝修及玻璃幕墻施工存在交叉,施工前應核查站房配電箱的供電回路容量,安裝前要檢查預埋件位置及型號,并用化學螺栓固定。
2.5 管網局部打壓
受限于材料進場、交叉施工等因素,現場施工存在管道與設備不同步安裝情況。尤其是列車給水栓安裝,管道安裝與路基施工交叉,為不影響路基施工先將給水栓管道埋設,后續再進行給水栓安裝。為保證安裝質量,回填前必須對管網進行局部打壓,防止后期返工,影響鐵路機車供水。
局部打壓過程:連接打壓泵→向管道注水、排出空氣→向管道加壓至工作壓力并觀察→向管道繼續加壓至試驗壓力(1.5倍工作壓力)并觀察。
2.6 球網架整體吊裝
蒙內鐵路14號沃伊站承擔客運與貨運功能,車站總建筑面積7100平米。車站站房建筑面積2112㎡,高度13.2m,屋頂采用管桁架和球網架結構形式。其中球網架結構長21.7m,寬19.8米,重11.3噸。
受限于主站房高度及球網架體積,搭設腳手架進行球網架高空拼接安裝質量無法保證,且作業安全存在風險。綜合考慮現場條件,利用主站房屋頂側面搭設拼裝工作平臺,在屋頂進行球網架整體拼裝,拼裝完成后利用2臺50噸吊車進行整體吊裝,一次安裝調整到位。球網架屋頂拼裝、雙吊機整體吊裝方案安裝質量及安全均得到有效控制。
主站房球網架鋼結構安裝步驟:復核預埋件位置尺寸→搭設工字鋼拼裝平臺→組裝鋼結構→測量調平→對口焊接→焊口打磨與防腐→設置吊點→球網架整體吊裝。
3 施工組織要點
3.1 圖紙會審
鐵路站房機電安裝與鐵路三電系統存在交叉施工,電氣與管道排布亦容易出現沖突。施工前需要站房機電安裝、鐵路三電安裝單位共同進行圖紙會審,確保雙方在施工過程相互配合,減少返工及成品的損壞。圖紙會審重點包括:預埋管位置及數量、水電管線排布位置及規則、雙方施工界面劃分。
3.2 技術交底
施工前需對關鍵工序進行技術交底,明確工序施工程序和步驟,施工過程中嚴格質量控制且做好施工過程記錄,確保施工一次成型,減少后期隱患及返工。
3.3 資源配備
蒙內鐵路地處東非肯尼亞,當地材料無法滿足項目需求,站房機電安裝材料絕大部分自國內采購,采購周期至少需要1個月。機電安裝材料種類繁雜,管件類適配性要求高,且受當地治安環境影響,一旦出現圖紙變更、材料丟失或設備損壞情況,項目工期將受到極大影響。為保證項目正常實施,適當提高材料采購冗余系數至關重要。對于電線、管道類材料,冗余系數一般取10%;給排水管件等適配性高的材料,根據預算數量的區間,冗余系數取20%至40%;熱熔焊機、打壓泵等安裝及調試設備根據車站距離及班組數量足額配置。
4 結語
蒙內鐵路項目是“一帶一路”政策落地的體現,也是中國技術及中國標準在海外應用的代表性工程。站房機電安裝是鐵路項目中的重要一項,具有施工專業多、材料繁雜、工序交叉多的特點,鐵路站房機電安裝需要保證材料設備供應,控制施工過程技術要點,合理安排施工資源投入,協調專業交叉施工,確保工程順利實施。本文結合筆者參與的實際項目,對站房機電安裝施工技術及組織要點進行了總結,希望能對同類型項目提供建議和參考。
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作者簡介:馬虎信(1985-),男,山東聊城人,碩士,工程師,從事工程項目施工管理工作。