EPC模式下提高隧道接觸網(wǎng)預(yù)埋槽道質(zhì)量的思考

陳志雄

（中國鐵路設(shè)計集團(tuán)有限公司，天津300000）

1 引言

隧道內(nèi)接觸網(wǎng)預(yù)埋槽道最早應(yīng)用于鄭西高鐵[1]，由于其安全、可靠、耐受動荷載、防火、便于調(diào)整和接地，被廣泛應(yīng)用于高鐵隧道接觸網(wǎng)基礎(chǔ)預(yù)留，普速鐵路也逐步推廣，至今已十多年。接觸網(wǎng)預(yù)留槽道精度要求高，然而站后專業(yè)主設(shè)計、土建預(yù)留施工、站后使用的建設(shè)交叉接口工程，其質(zhì)量問題在各項目建設(shè)中始終是一個頑疾。在預(yù)留施工交付驗收時暴露的問題，往往后期整改推進(jìn)協(xié)調(diào)困難；通過調(diào)整底座、后植槽道、拆除二襯重新埋設(shè)槽道等整治方案[2]造成投資大量增加，費(fèi)工費(fèi)時，同時造成設(shè)計預(yù)期效果大打折扣。目前對于提高隧道接觸網(wǎng)預(yù)埋槽道質(zhì)量的研究主要從施工角度進(jìn)行考慮，包括優(yōu)化施工工藝、提高施工人員技術(shù)水平、嚴(yán)格控制施工工藝流程等[3-5]；由于預(yù)埋槽道的施工復(fù)雜度高，在當(dāng)前國內(nèi)鐵路高強(qiáng)度、快節(jié)奏的建設(shè)環(huán)境下，現(xiàn)場預(yù)埋槽道質(zhì)量很難獲得突破性提升。為此，在EPC建設(shè)模式下，從工程建設(shè)系統(tǒng)分析，對設(shè)計、采購、施工、工程管理等各層面深入思考，提出提高隧道接觸網(wǎng)預(yù)埋槽道質(zhì)量的一些措施。

2 施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)對隧道預(yù)埋槽道要求

隧道內(nèi)預(yù)埋槽道為接觸網(wǎng)懸掛部件安裝用基礎(chǔ)，對預(yù)埋質(zhì)量要求極高。TB 10753—2018《高速鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)》及TB 10758—2018《高速鐵路電力牽引供電工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)》均對隧道內(nèi)預(yù)埋滑槽質(zhì)量進(jìn)行了詳細(xì)嚴(yán)格的規(guī)定，從槽道類型、預(yù)埋位置、埋入深度、垂直度及間距等均提出了明確的允許偏差范圍，部分預(yù)埋槽道質(zhì)量指標(biāo)誤差范圍要求在3～5 mm內(nèi)[6-7]。

3 預(yù)埋槽道出現(xiàn)的主要問題及原因分析

據(jù)統(tǒng)計，從目前國內(nèi)項目隧道預(yù)埋槽道實施情況看，預(yù)埋質(zhì)量控制較好的工程，質(zhì)量不達(dá)標(biāo)比例在5%～40%，部分預(yù)埋質(zhì)量控制較差的工程，質(zhì)量不達(dá)標(biāo)比例甚至高達(dá)70%～80%之多。

根據(jù)以往建設(shè)項目統(tǒng)計情況，預(yù)埋槽道質(zhì)量主要集中在以下幾方面：槽道位置預(yù)留錯誤，同組槽道間距不滿足要求，距施工縫距離不足，槽道型號預(yù)留錯誤、遺漏預(yù)留，滑槽的縱向、環(huán)向偏轉(zhuǎn)超標(biāo)，嵌入混凝土深度超標(biāo)、扭曲變形，未與綜合接地系統(tǒng)連接，防腐層破壞生銹等。

從預(yù)埋槽道質(zhì)量問題類型分析，造成預(yù)埋槽道質(zhì)量問題的主要原因有：①臺車上槽道定位孔開孔不準(zhǔn)確；②現(xiàn)場工裝、施工工藝不滿足要求或未嚴(yán)格執(zhí)行施工工藝，導(dǎo)致同組槽道間距不滿足要求、不平行、滑槽的縱向、環(huán)向偏轉(zhuǎn)超標(biāo)、生銹等；③二襯臺車剛度變形，槽道與臺車連接累計誤差較大，造成嵌入混凝土深度超標(biāo)；④槽道預(yù)埋規(guī)格型號較多，土建施工單位對接觸網(wǎng)槽道預(yù)埋布置理解不透，容易造成漏埋、型號預(yù)留錯誤；⑤臺車定位施工控制不嚴(yán)，程序管理控制不到位，對站后槽道預(yù)埋要求認(rèn)識不足，施工工藝弊端容易造成距施工縫距離不足、變形等。

4 提高隧道預(yù)埋槽道質(zhì)量的思考

根據(jù)預(yù)埋槽道質(zhì)量問題及原因分析，EPC工程總承包管理角度，可從設(shè)計優(yōu)化、調(diào)整槽道組加工主體、施工質(zhì)量管控、強(qiáng)化工程總包管理等多方位多環(huán)節(jié)著手，合力提高隧道預(yù)埋槽道質(zhì)量。

4.1 設(shè)計優(yōu)化

隧道內(nèi)接觸網(wǎng)預(yù)埋槽道類型主要有接觸網(wǎng)懸掛和附加線懸掛預(yù)留兩大類。其中接觸網(wǎng)懸掛包括單腕臂安裝、雙腕臂安裝、中心錨結(jié)下錨、無補(bǔ)償下錨、全補(bǔ)償下錨；附加線懸掛包括懸掛、下錨。考慮弓網(wǎng)關(guān)系匹配及絕緣距離、二襯臺車長度、槽道固定等因素，隧道內(nèi)接觸網(wǎng)預(yù)埋槽道布置型式多達(dá)十幾種，臺車上槽道定位孔往往達(dá)上百個。

設(shè)計是工程建設(shè)的龍頭，設(shè)計的優(yōu)劣直接或間接的影響施工質(zhì)量和工程質(zhì)量。針對傳統(tǒng)槽道預(yù)留設(shè)計方案，在滿足技術(shù)要求情況下，從提高施工便宜性、提升容錯水平和減小施工出錯率出發(fā)，提出優(yōu)化措施如下。

4.1.1 優(yōu)化預(yù)留槽道平面布置

預(yù)留槽道盡量集中固定布置在臺車一端，以減少預(yù)留槽道布置類型、減少定位孔和提高臺車二襯施工的靈活性。

具體步驟如下：①腕臂間距調(diào)整優(yōu)化。上下行單腕臂間距及雙腕臂間距宜取3 m，均位于臺車同一端布置，實現(xiàn)單腕臂與雙腕臂預(yù)埋槽道兼容。②附加線布置參齊腕臂定位。獨(dú)立附加線安裝上下行同槽布置，在臺車上定位位置同腕臂槽道位置。③統(tǒng)一下錨槽道位置。中心錨結(jié)下錨拉線底座與承導(dǎo)線下錨轉(zhuǎn)向輪底座在臺車上布置位置統(tǒng)一，實現(xiàn)承導(dǎo)線下錨弧形槽道與中心錨結(jié)下錨槽道兼容。

4.1.2 統(tǒng)籌兼顧，調(diào)整底座法蘭，減少預(yù)留類型

調(diào)整附加線下錨底座和腕臂柱法蘭結(jié)構(gòu)，統(tǒng)一法蘭定位孔間距，實現(xiàn)成組雙槽道間距統(tǒng)一兼容，減少槽道類型。

4.1.3 統(tǒng)籌考慮槽道長度

適當(dāng)加長附加線安裝預(yù)埋槽道長度，統(tǒng)一附加線安裝槽道與腕臂安裝槽道的長度，減少槽道規(guī)格及臺車上定位孔數(shù)量。

采取上述優(yōu)化措施的接觸網(wǎng)預(yù)埋槽道典型布置如圖1～圖3所示。

圖1 錨段關(guān)節(jié)處預(yù)留布置圖

圖2 一般區(qū)段預(yù)留布置圖

圖3 中心錨結(jié)處預(yù)留布置圖

通過優(yōu)化設(shè)計，相比傳統(tǒng)設(shè)計方案，槽道類型可減少約30%，槽道數(shù)量減少約10%，臺車上槽道定位孔減少約20%。

4.2 調(diào)整槽道采購范圍

目前槽道供應(yīng)商一般供應(yīng)單根槽道，槽道組裝、接地連接等由施工單位現(xiàn)場焊接。由于非專業(yè)化加工，質(zhì)量保障措施難以到位，槽道防腐層易遭破壞，槽道組中兩根槽道的間距精度往往存在不確定性。

針對以上問題，可通過調(diào)整采購范圍，將槽道成組工序及接地部件，納入槽道供應(yīng)商工廠化生產(chǎn)，由槽道供應(yīng)商統(tǒng)一加工供應(yīng)，通過工廠專業(yè)化生產(chǎn)，減少施工現(xiàn)場加工工序，確保成組槽道間距和防腐滿足要求。

4.3 提高施工控制水平

施工是預(yù)留槽道工程的實施環(huán)節(jié)，主要從施工工藝和施工過程管理來提高槽道預(yù)埋質(zhì)量。

優(yōu)化施工工藝。隧道預(yù)埋槽道處按隧道圍巖等級設(shè)置三肢鋼架和加強(qiáng)鋼筋網(wǎng)片，槽道預(yù)埋施工空間受限制，施工作業(yè)不便；現(xiàn)場施工較為普遍采用的臨時焊接二次定位法[3，5]，往往造成槽道定位不精確，出現(xiàn)由于固定不良導(dǎo)致槽道扭曲變形的情況，不能確保槽道密貼臺車，槽道嵌入混凝土深度容易超標(biāo)。通過三模移位或臺車收縮法，采取槽道在臺車上通過定位孔一次定位，優(yōu)化槽道接地工藝，采取通過軟絞線引出連接槽道預(yù)留接地端子至接地鋼筋的方案，解決隧道內(nèi)狹小空間施工不便及二次定位引起的硬移位問題，確保槽道安裝精度。

強(qiáng)化施工交底及工序檢查驗收。在實施中積極組織現(xiàn)場作業(yè)交底和人員培訓(xùn)，確保施工現(xiàn)場負(fù)責(zé)人、技術(shù)人員及主要作業(yè)人員全面掌握作業(yè)指導(dǎo)書的內(nèi)容和要求。在二襯澆筑前把槽道定位安裝情況的自檢納入標(biāo)準(zhǔn)化工序管理，對槽道的安裝質(zhì)量、接地電阻值進(jìn)行檢查驗收是否合格，合格后方能進(jìn)行混凝土澆筑。

4.4 強(qiáng)化建設(shè)過程EPC管理

EPC工程總承包單位應(yīng)充分調(diào)動各方資源，加強(qiáng)建設(shè)過程組織管理，補(bǔ)強(qiáng)并重視以下環(huán)節(jié)管控。

4.4.1 組織專項設(shè)計交底、安裝指導(dǎo)

組織設(shè)計單位進(jìn)行技術(shù)交底，讓施工單位領(lǐng)會設(shè)計意圖，組織供應(yīng)商進(jìn)行安裝指導(dǎo)。

4.4.2 組織編制施工作業(yè)指導(dǎo)書

EPC工程總承包單位應(yīng)組織施工分包單位統(tǒng)一編制槽道預(yù)留施工作業(yè)指導(dǎo)書，并組織各單位共同評審，優(yōu)化完善上升為EPC的施工作業(yè)指導(dǎo)書，在工程總承包項目范圍內(nèi)推廣使用。

4.4.3 槽道定位孔驗收

二襯模板臺車滑道槽定位打孔工序是事關(guān)槽道預(yù)留質(zhì)量的一項關(guān)鍵環(huán)節(jié)，應(yīng)組織設(shè)計專業(yè)、監(jiān)理工程師參加檢查驗收。未經(jīng)驗收合格的，不得進(jìn)行下道工序施工。

4.4.4 樣板引領(lǐng)和階段總結(jié)

通過隧道二襯首件工程評估及定期組織各標(biāo)段分析工程質(zhì)量現(xiàn)狀，對暴露的質(zhì)量問題進(jìn)行研究分析，提出改進(jìn)措施，對工藝、工法及管理措施進(jìn)行總結(jié)提煉，固化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、管理標(biāo)準(zhǔn)和作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，樹立樣板示范工程標(biāo)準(zhǔn)，并進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)和提升。

5 結(jié)束語

隧道預(yù)埋槽道工程建設(shè)涉及面廣，建設(shè)環(huán)節(jié)錯綜交叉，槽道預(yù)埋質(zhì)量問題多發(fā)，后期整改費(fèi)工費(fèi)時，需從建設(shè)各環(huán)節(jié)加以重視；從設(shè)計、采購、施工、工程管理等多維度進(jìn)行分析，在設(shè)計上通過優(yōu)化平面布置、統(tǒng)籌零件結(jié)構(gòu)形式和槽道類型，采購上調(diào)整供應(yīng)范圍，施工上改進(jìn)預(yù)埋定位工藝、強(qiáng)化工序自控，工程管理上充分調(diào)動各方資源、強(qiáng)化關(guān)鍵進(jìn)程管理等優(yōu)化、改進(jìn)、完善措施。通過多方發(fā)力，環(huán)環(huán)把控，合力促進(jìn)隧道接觸網(wǎng)槽道預(yù)埋質(zhì)量的提高；在當(dāng)下推進(jìn)工程總承包建設(shè)模式的背景下，有利于充分發(fā)揮鐵路EPC工程總承包建設(shè)的優(yōu)勢。