劉振嶺
(中鐵十二局集團電氣化工程有限公司,天津 300000)
鐵路GSM-R 系統承載著鐵路無線通信任務和調度控制任務,是現代化鐵路不可或缺的重要組成部分。作者通過參與本項目的施工建設,對鐵路GSM-R 施工技術進行全面總結。
黎湛鐵路位于廣西壯族自治區南部以及廣東省東部部分地區。整個線路的引出區域位于湘桂鐵路黎塘站。分別經過了廣西境內的貴港市、玉林市,在廣東省境內經過了河唇、廉江、遂溪等,最終到達湛江市,鐵路線路全程長達318.262 公里。本電氣化改造工程為黎湛鐵路通車后的新增工程,屬既有鐵路線改造施工,交叉施工多,施工難度大。
在鐵路線路的電氣化改造工程開展前,需要針對整個項目的施工建設流程和具體工藝實施的要點進行全面分析和掌握,只有在技術和資源上做好充分地準備,才能確保改造工程的順利進行。且在施工前還需要相關工作人員針對施工建設的周邊環境、技術支持的要點等實現全面把握[1]。首先,從施工建設的基本程序角度分析,可知項目施工中,前期準備階段在保障整個項目施工建設效果方面的作用是非常突出的。進入到具體的施工階段,工程建設的核心環節包括了施工、安裝、調試三個方面的內容,首先,施工階段主要是針對鐵塔結構實施基礎施工,而安裝工作環節的具體內容則又可以細分為三個部分,一是塔體的安裝,二是天線的安裝、三是饋線的安裝,最后再進入系統檢測環節。需要強調的是,調試環節的工作應當與施工環節同步受到重視,合理有效地保證調試的推進是保障施工建設質量的重要條件。
施工準備階段的工作包括了技術和原材料兩方面的內容。首先,技術準備主要強調的是在應用GSM-R 系統施工前,首先要保證相關的施工實施輔助設備充分做好準備。另外,還要從物資準備的角度入手,針對部分原材料和需要應用到的輔助工具進行充分準備。最后,前期準備工作的內容中還應當包括現場環境條件的檢驗和預備,具體來說,包括了現場環境中可能存在的障礙物與污染物的清理、施工建設中可能需要用到的臨時設施的建設以及維持常規施工建設工作開展的水路、電路系統的穩定性檢驗和維護等。
在施工前首先要針對鐵塔的位置進行合理的確定。這項工作的依據主要包括了前期的設計文件。在位置確定的過程中需要嚴格按照工程實施的技術文件要求進行基礎位置區域的確定,隨后在結合實際,做好與房建單位技術人員的溝通,確定一個適當的鐵塔基礎位置。另外,位置確定時除了要保持其自身的科學性外,還要重視其所在位置與其周邊建筑環境的協調性,保持安全距離是最基礎的要求。在確定位置后,施工建設重點在于基坑的開挖環節,這一環節的施工建設也需要前期的清理找平、確定尺寸規格的環節,隨后結合放樣結果確定基坑開挖的具體位置,開挖過程中產生的棄土應當及時進行集中堆放,且堆放位置應當保持與坑口至少1m 的距離。當開挖工程進入到軟土地基區域或者地下水豐富區域時,應當做好輔助的木板支撐管工作。木板厚度水平要達到5cm,如木板支撐力度不足,則可選用鋼筋混凝土作為支撐結構。在基礎的開挖施工完成后還需要進行地基的釬探操作[3]。到了鋼筋加工的環節,施工技術的要點在于針對鋼筋原材料的品種進行合理選擇,應用前注意原材料表面的清理工作,及時去除鐵銹,保證末端圓弧彎曲的效果。通常要求達到直徑的2.5 倍,并且角度為180°,進入綁扎環節,分別按照內外兩個區域實施綁扎操作,綁扎順序為從下到上。最后,做好地腳螺栓的固定工作,嚴格按照施工圖紙的要求對螺栓的規格進行把控,使用前注意清潔螺栓,在安裝螺栓的過程中把握好間距距離。在上述施工環節完成后,即進入到傳統的混凝土施工建設環節,施工人應當從澆筑和養護兩方面重視施工建設的質量控制。

圖1 鐵塔基礎施工工藝流程
塔體安裝環節的重點要求在于嚴格按照圖紙規范安裝,且安裝人員應當保證在施工建設的過程中個人做好安全防護,不同區域的施工作業人員好保持好安全距離,為了提高施工建設的便捷性,可將安裝材料利用滑輪裝置進行起吊應用。安裝完成后,還要注意具體的測量校正工作,要求鐵塔的中心垂線傾斜度不得超過塔高的1/1500,在固定與校正工作完畢后,需在工作臺區域安裝滑輪,進行天線支架、饋線支架以及避雷針等相關設置的準備性安裝。

圖2 鐵塔組立工藝流程
1.站房設備安裝:設備安裝開始前,做好對機房、電源、地線、光纜等安裝前檢查準備工作。首先在車站通信機械室進行BTS 設備和直放站近端機設備安裝,建議采用機架固定方式,接好BTS 的尾纖、電源及數據電纜。然后進行光纖直放站遠端機安裝,對于室內型光纖直放站采用鐵制底座機架固定的方式,機架固定后連接尾纖、電源及饋線電纜。對于室外型光纖直放站的選型建議不采用吊掛式光纖直放站,采用打水泥墩臺加防盜網或桿架式安裝方式,設備安裝做到防雨、防潮、防曬、防凍、防盜等,尾纖的保護措施良好。
2.光纜敷設安裝:光纜徑路選擇在鐵路路基坡腳1m 以外的鐵路地界范圍內,原則上不敷設在路肩上,減少對路基的損壞。光纜敷設時,必須嚴密組織并有專人指揮。根據牽引長度、地形條件、牽引張力等因素選用合適的布放方式,不同類型土質地段的光纜埋深要嚴格按照設計要求執行;
3.天饋線安裝:饋線和接頭間應正確連接并接觸良好,裸露在室外的接頭必須做好防水處理。天線加掛支柱高度及方位符合設計要求,天線鐵塔防雷裝置安裝符合規范并連接良好,系統安裝穩定、牢固、可靠。天線與收發信機和饋線的匹配良好并完全安裝在避雷針避雷范圍內。根據機房無線設備的位置、鐵塔高度、天線的安裝位置,確定天饋線纜長度。饋線接頭采用壓接或焊接的方法,制作后,對內外導體分別進行測量同時檢查饋線頭制作的牢固性,最后采用防雨膠帶密纏。饋線的安裝通暢,在走線架、吊線、鐵塔上綁扎或卡箍固定牢固。饋線進入機房前做滴水彎;饋線拐彎應圓滑均勻,彎曲半徑應不小于饋線外徑的15 倍,軟饋線的彎曲半徑應不小于10 倍饋線外徑。饋線進入室內前,做接地卡,并做防雷保護處理。饋線頭接天線后采用放水膠帶密纏。

圖3 設備安裝工藝流程
在整個系統的基礎線路安裝完成后,進入到系統調試工作環節,具體來說,調試環節的工作需要測試以下幾項。一是針對電壓駐波比進行調試,保證其不大于1.5,另外,天線與饋線敷設中的跳線部分要及時準確地做好標注,隨后應用光纜傳輸系統將基站設備與饋線天線線路進行聯網,觀察并調試其應用效果。為了保證調試效果的科學性,這一環節的工作主要參照GSM-R 的專業技術條件要求作為依據進行調試,調試工作還應當注重系統性,即按照不同的項目和系統進行系統性的檢測試驗。
綜合分析可知,鐵路GSM-R 系統施工過程中,主要工作內容在鐵塔組立和站房設備安裝,鐵塔的安裝、光纜敷設、天饋線安裝以及系統調試。GSM-R 系統是鐵路運行的重要支撐系統,其施工技術相比土建、房建等具有更高復雜性。本文對黎湛鐵路電氣化改造GSM-R 系統施工技術進行全面介紹,供類似工程參考借鑒。