鐵路電力工程施工的問題與優化策略研究

中鐵二十三局集團電務工程有限公司 梁 罡

近年來我國鐵路網建設規?；c建設質量顯著提升，隨著鐵路工程項目的建設運營，我國“八縱八橫”高鐵網也發揮出越來越重要的作用，為改善沿線群眾出行條件，加快推進城鎮化建設，促進區域一體化發展注入了新的動能。在鐵路工程項目中，施工質量是工程項目保持良好建設質量和運營質量的重要前提，而鐵路電力工程施工是工程項目施工的關鍵。

1 鐵路供電線路系統與電力施工概述

鐵路供電線路系統是鐵路電力系統的重要組成部分，是鐵路動車組或電力機車進行供電的系統，以及鐵路沿線區域或車站進行供電的系統。鐵路供電線路系統主要由外部電源、變配電所、高壓配電系統以及低壓配電系統幾個部分組成。其中外部電源通常接引于地方變電站，類型一般是10kV 電源或是35kV 電源。在鐵路沿線上每隔一定的距離位置設置配電所或變配電所，這樣可有效確保鐵路電力供電系統運行可靠性，保障電力穩定供應。相鄰兩個配電所之間，在鐵路兩側設置兩條電力線路回路[1]。其中一條是自閉線，即一級負荷電力貫通線，這條線主要為鐵路沿線一級負荷進行供電，供電的方式以相鄰變、配電所互為備用。另一條是貫通線，即綜合負荷電力貫通線，這條線主要為鐵路沿線的各類中小負荷進行供電，供電的方式同樣是以相鄰變、配電所互為備用。貫通線既可為鐵路沿線的二級負荷和三級負荷進行供電，還可作為一級貫通線的備用線路。

在鐵路電力工程項目中，為確保鐵路電力供應的可靠性，除了自閉線和貫通線采用架空線路的方式以外，還同時采用電力電纜線路，實現二者的優勢互補。變配電所采用的方式大多是一站對一所。如果是一級符合供電，則配電所電源一路應為專盤專線。如果是電力貫通線路供電的相鄰兩變、配電所，電源直接要符合雙重電源條件，最好采用兩路電源。變配電所應設置調壓裝置，這樣能夠提升自閉線或貫通線的供電質量，而且如果系統中的某個部位出現異常故障時也不容易對地方電網造成影響[2]。

為確保鐵路供電線路系統運行可靠性和穩定性，在鐵路工程項目電力施工過程中，必須從施工工藝、施工技術、施工組織等方面嚴格把控，如對電力施工工藝設計環節、施工技術實施環節、施工組織管理環節、施工人員培訓環節、施工質量驗收環節等多個方面進行認真計劃，制定完善的制度流程，配備合理的施工設備和人員，確保電力施工質量符合鐵路供電線路系統運行質量需求[3]。

2 鐵路電力工程中地下電纜敷設問題與優化途徑

鐵路電纜敷設施工主要包括直埋電纜敷設和管道敷設。機械敷設電纜的速度不能超過15米/分鐘，尤其是在復雜路段施工要注意控制敷設速度。機械敷設時，在牽引鋼纜和牽引頭之間應安裝防捻器，注意做好電纜切口和端頭的密封。實際施工中經常出現線路保護層不合格、線路布置不合理、線路彎折等問題。為此在施工的關鍵節點必須嚴格施工工藝，確保施工質量。

直埋電纜敷設施工中，應注意避免電纜可能受到的機械損傷或受到地下地質環境因素的影響，如土壤電流腐蝕、地熱影響、蟲鼠危害、地質振動等。在這些特殊地段應做好相應的保持或防護措施，加強施工質控。當地下存在凍土層時，可將電纜直接埋設在凍土層以下，如條件不允許應采取必要的防護措施避免電纜受到損壞。遇到巖石地質環境施工相對困難，可采取淺埋的方式，同樣對電纜采取防護措施。遇到土質路基，將電纜敷設在坡腳外側，條件不允許時應采取溝、槽、管的敷設防護措施，盡可能保證路基完整。直埋電纜在電纜接頭位置、轉彎位置以及分支位置醒目標樁[4]。施工過程中嚴格控制好電纜之間的距離以及電纜和管道、建筑物之間平行和交叉的最小距離。

遇到電纜穿入隧道時采取管道內電纜敷設。在管道內電纜敷設施工中，經常遇到電纜受損的問題，因此在電纜可能遭受機械損傷的地方應加強保護。施工前注意電纜管是否存在質量缺陷，合格的電纜管不能有穿孔、裂縫、凹凸不平等缺陷，管內表面沒有污垢，很光滑。如果是金屬電纜管，不能存在嚴重銹蝕現象。保證金屬電纜管外層防腐漆或瀝青完好無缺陷，鍍鋅管外層沒有剝落。管材的型號質量應與施工溫度、施工環境、受力情況相匹配，符合施工工藝和技術標準的要求。

電纜管道埋設深度應符合工藝及技術規范的要求。需要采用電纜排管的情況，在敷設施工前先對排管進行內部疏通再施工。隧道內敷設電纜采用槽道內部敷設方式。先固定槽道然后對準槽口，接縫位置應嚴實、密封性好。槽內鋪勻細砂或自熄性泡沫塑料墊層。沿隧道墻壁敷設采用鋼索懸掛的施工工藝。注意控制鋼索托架的牢固度，以及托架安裝距離。鋼索上懸掛電纜的位置應點位均勻，相鄰點間的距離保持在合理范圍內。如采用支架固定的敷設方式，應注意檢查支架的機械強度和防腐蝕性能，對支架安裝牢固度和相鄰支架之間的間距進行嚴格質量把控[5]。

3 鐵路電力工程中鐵路架空線路施工問題與優化途徑

架空線路是架設在地面之上的明線，通過輸電導線用絕緣子等固定裝置固定在地面的桿塔上來實現輸電目標。由于鐵路沿線很多路段在地形環境相對復雜的地區，如橋梁、隧道、城市中心區等，因此架空線路是鐵路電力工程施工中一種十分常見的線路施工方式。

在鐵路架空線路施工中，經常出現使用材料、施工器材超過規定的保管期限的問題，或在材料或器材保管或運輸過程中出現質量損壞問題。對于上述問題，應在架空線路施工前對相關材料和使用器材進行質量重新檢驗，把控好材料質量關卡，確保施工器材質量性能無誤。對施工用的線材，工作人員應在假設施工前進行外觀上的檢查，線材外部不能有交叉、松股、斷裂、折疊、破損等情況；不能出現嚴重腐蝕現象；觀察鋼絞線和鍍鋅鐵線的表層，確保表層沒有發生銹蝕；絕緣線外表面應光滑、平整，絕緣層應擠包緊密，容易剝離，厚度符合質量標準；絕緣線端部密封措施良好，沒有受潮或破損現象。此外應檢查鋼筋混凝土電桿質量是否符合國家技術規定中的標準，對其進行外觀檢查，不能出現漏筋、跑漿現象，放在平面上檢查沒有縱向裂紋，橫向裂紋寬度在合理范圍內；檢查電桿彎曲度，禁止超出桿長的千分之二。

在電桿基坑及基礎埋設環節，容易出現的問題是基坑深度和電桿橫線路、順線路位移距離出現偏差的問題。在該施工環節應注意施工中基坑深度符合施工工藝設計的基坑深度允許偏差范圍的要求，同基基坑的允許偏差范圍應以最深的基坑為基礎進行操平。如果雙桿位于斜坡面上，則埋設深度以坡下埋設深度為準。如果電桿埋設時遇到凍土區域、流沙、淤泥等區域或是地下水位較高區域時，電桿基礎埋設施工的各項工藝參數應根據設計規定和要求做好相應處理再進行施工。轉角桿、分支桿的橫線路、順線路方向位移不超過50毫米。電桿埋設后及時進行基坑回填，回填土避免塊狀，保持均勻。每回填300毫米夯實一次。凍土坑回填時避免夾雜冰雪。遇到45°斜坡或河道周邊容易受到沖刷的區域，采用圍臺或圍樁進行防護。

電桿組立施工環節，經常遇到的問題是打混凝土電桿焊接不到位。應注意焊接作業完成后及時打上操作代號。焊接完后在焊縫表面不能出現折坡、間斷、漏焊的陷槽，也不能出現裂縫。金屬咬邊深度應控制在0.5毫米內，如鋼材厚度超過10毫米，金屬咬邊深度應不超過1毫米，焊接方式采用氣焊必須采取降溫措施。如果焊接后混凝土連接處附近水泥寬度超過縱向裂縫的寬度，及時進行修補。焊接完后及時去除焊渣，氧化層除凈后進行防腐處理。絕緣子安裝注意檢查表面整潔度，不能出現灰垢、涂料。

拉線安裝環節。拉線棒出土位置終端以及順向拉線與來線高度間應注意滿足距離比值，合力和防風拉線應小于拉線高度的2.5%。采用UT 型線夾進行固定安裝，應檢查線夾舌板和拉線之間的緊密度，在拉線受力后線夾舌板不能出現滑動現象，線夾凸起的位置應在尾線側，安裝時不能損傷線股。拉線彎曲的位置不能出現明顯松股現象，將拉線端頭位置和拉線主線位置固定牢靠，尾線回頭后要與本線綁牢。

導線架設環節。通常采用鋁滑輪進行張力牽引放線，在牽引放線之前先清除放線通道上的障礙物，不能移動的做好保護措施。如需進行纏繞處理，要采用與金屬單股相匹配的纏繞材料，纏繞中心位置應對應在損傷最嚴重的部位，纏繞后應完全覆蓋掉受損傷的部位。如需進行修補預絞絲，需保持受損傷線股的平整度。如損傷部位是鋁合金股線，應先恢復原絞制狀態然后再修補。導線架設后應進行尺度誤差計算，保證誤差在合理范圍內。當架空線路采用并溝線夾與引流線進行連接時，線夾的數量最少為兩個，連接部位表面必須平整光潔，夾槽內不能有氧化膜。遇到電力線路采用絕緣線架設的情況，施工中不能損傷絕緣層，不能出現導線扭、彎現象，發現導線接頭坡口應進行絕緣處理。

架空絕緣線路敷設環，注意架空絕緣線與建筑物之間的距離在合理范圍之外。絕緣線的中間頭和線的端頭均應保持良好的密封性。不同截面、絞向以及不同金屬的架空絕緣線集束線禁止在檔距內連接。

總之，施工部門及技術人員須高度重視鐵路電力工程施工環節。在實際的施工過程中，對關鍵的施工節點采取科學的防護措施和質量保證措施。鐵路電力工程施工是系統性很強的工作，必須在施工設計、施工技術規程、施工組織管理、施工材料質量等多個方面進行嚴格的質量控制，如此才能減少電力施工的風險隱患，為鐵路工程項目圓滿完工，健康運營奠定可靠的基礎。