隧道接触网槽道质量控制及研究

隧道接触网槽道质量控制及研究

霍耀泽

中铁六局集团太原铁路建设有限公司霍耀泽

论文摘要：近些年来，随着国家经济快速发展及人员不断流动，高速铁路连接着每座城市经济命脉，给今后城市发展和物质流通注入新的动力。由于高速铁路速度快标准高，施工难度大，质量卡控尤为重要，且决定着后期能否安全运营起着决定性作用。高铁隧道接触网槽道在隧道二衬施工时进行准确定位预埋，后期作为接触网吊柱基础，来承受接触网吊柱受拉及机车风压前后摇摆力，是机车受电弓能否正常工作起着决定性作用。本文内容对接触网槽道质量控制要点进行明确阐述，最终得出接触网槽道施工工艺及质量控制技术的有效加强措施，为主体完工后验收提供有力保障。

关键词：隧道 接触网槽道 施工工艺 质量控制

目 录

1 工程概况

2 技术要求

3施工前准备

4 施工工艺及流程

4.1槽道固定工艺流程：

4.2 槽道接地钢筋焊接要求

4.3槽道脱模工艺流程

4.4槽道出厂前工艺改进

5 结语

[1]隧道内接触网槽道预埋安装通用图

[2]西延施工隧35

1 工程概况

米家隧道位于陕西省延安市甘泉县道镇境内，隧道进口位于纸坊村北侧的黄土斜坡村落内，隧道出口位于蒙家湾村东南侧约500m处基岩斜坡上。隧道起讫里程：DK252+028.26～DK253+538,长1509.74m，为一次双线中长隧道，最大埋深约110m。隧道内纵坡为人字坡，以次为871.74m6.0‰的上坡，638m36.0‰的下坡。全隧均位于R-7000m的右偏曲线上。

隧道接触网槽道设计共77组，累计完成50组，剩余27组。槽道型号分别有A型、B型、C型、D型、E型、F型及G型七种型号，隧道内接触网吊柱底座采用预埋槽道固定并悬挂于隧道内衬砌混凝土壁顶或侧壁，与隧道衬砌结构同步实施。

隧道接触网槽道大样图

2 技术要求

以12m台车为例，浇筑搭接长度不小于0.1m，台车模板有效工作长度为11.9m，吊柱悬挂约47.6m一处（兼悬挂AF、PW），AF、PW线独立悬挂约23.8m一处。通过调整二衬变形缝调整跨距要求。隧道内上、下行线路吊柱位置错开3m布置。隧道出口区段、道岔进隧道、桥台进洞等特殊情况下，槽道基础预埋根据实际需求布置。

四电接口工程接触网槽道预埋件存在多种型号，隧道槽道需提前预埋在二衬混凝土中。设计要求靠近变形缝的槽道中心距变形缝中心距离不小于1000mm,隧道内接触网跨距不大于50m，附加导线跨距约为25m。二衬砼浇筑完成后槽道嵌入施工误差≤5mm，组内轨槽平行施工误差≤5mm/m。轨槽组间距小于1.9m容许偏差±10mm、组间距大于1.9m容许偏差±40mm。

隧道接触网槽道出现以下情况时应拆除整板二衬，重新施做。（1）、接触网槽道距离变形缝中心小于1000mm,。（2）、接触网槽道接地电阻大于1Ω。（3）、接触网槽道拉伤或成八字形。（4）槽道安装型号、位置或安装高度错误与设计要求不符。

3施工前准备

隧道二衬排板除洞口段外洞内均为标准段，每板长度为11.9m，槽道在模板上采用T型螺栓进行固定，二衬台车模板出厂前，提前在厂内将A型、B型、C型、D型、E型槽道固定螺栓孔开好。依据设计要求的位置，在台车制作时在台车模板上开孔，台车模板的端部距槽道外侧距离设定为1.2m。

槽道长度大于1.5米的弧形槽道需开3个定位孔（槽道两端及中部各一个），槽道长度小于1.5m弧形槽道需开2个定位孔（槽道两端各一个）。开孔原则：应结合槽道预留台车模板布置图进行优化，减少模板开孔数量。模板开孔尺寸50×50mm。

槽道预埋前，应会同四电专业共同核对设计槽道的里程，并对隧道二衬施工进行排版，同时核对并确认弧形槽道的弯曲半径是否与所在的隧道断面相匹配，每一处槽道施工时，确认槽道在台车上的定位位置是否正确等，核对无误后方可施工。

当线路位于直线区段时，预埋槽道的对称轴是隧道中心线。当线路位于曲线时，由于隧道需加宽，上下行线路的中心线与隧道中心线不重合，预埋槽道应整体偏向隧道的曲线外侧（此时隧道中心线不是对称轴），确认无误后方可施工，避免返工。

米家隧道槽道位置图

4 施工工艺及流程

利用台车上的定位孔将槽道固定，待台车移动至指定里程，顶升模板及轨槽到位，将槽道组与综合接地进行连接，再进行二次衬砌混凝土浇筑。

4.1槽道固定工艺流程：

安装轨槽：将3m、2.5m或1.5m接触网槽道、扁钢及焊把、焊条等从台车侧模窗口递入，局部拆除从衬砌台车侧模窗口到拱顶的箍筋，一名操作工人从窗口带材料及焊接等工具沿此作业通道到达拱顶模板，同时窗口位置另一名工人提前将轨槽固定点位位置的填充泡沫抠除，并将轨槽、扁钢及焊接工具由窗口递入通过绳索到达拱顶。

操作人员将轨槽移动到定位孔，然后在台车模板上精确调整轨槽位置，轨槽两端对准定位孔，轨槽和台车模板密贴，另一人在台车拱部模板下方通过定位孔安装T型螺栓，水平旋转90度，即可锁定位置。每根槽道使用3个（或2个）T型螺栓穿过模板台车上相应的预留定位孔，锁紧螺栓使槽道紧贴模板，完成定位连接。

安装完成后，用扁钢进行焊接成组，再将轨槽背向的锚钉与结构钢筋或结构加强钢筋进行焊接固定，焊接牢固后，安装工作基本完成，操作工人沿台车模板原路退出，同时安装拆开的箍筋。

隧道进、出口段考虑接触网槽道位置影响，需调整二衬排板长度，调整后洞口段各板二衬长度分别为3.62m、7m、7.9m、8.6m、9.2m等多种尺寸，二衬台车原有槽道开孔位置无法满足其他型号槽道位置要求，需在模板上重新开孔。按照每种槽道型号开孔，槽道与模板栓接固定，位置偏差具有可控性，槽道不宜跑偏且纵、横向偏差及嵌入度均能有效保证。根据每种型号槽道开孔二衬台车模板开孔数量较多，极容易对二衬台车模板面板造成破坏，影响结构使用性能。混凝土浇筑完成后二衬结构表面会存在多处凸块现象，后期打磨处理工作量较大，影响整体外观质量。

如采用槽道与二衬钢筋骨架固定施工工艺存在以下缺点：一是二衬砼浇筑冲顶时压力较大，极容易造成冲顶混凝土对槽道破坏。二是槽道与结构钢筋利用L筋搭接焊接易引起槽道变形。三是精调二衬台车模板到达设计位置后，通过浇筑窗口检查槽道与模板不密贴时不容易调整。因此采用槽道与模板固定工艺。

当接触网槽道位于二次衬砌中无结构钢筋的隧道时，应对槽道基础进行加强，并确保每根弧形槽道与衬砌结构的三肢钢架进行可靠焊接，每根直型槽道与衬砌结构的三肢钢架及单层钢筋网进行可靠焊接并纳入集中接地。

接触网基础预留槽道安装工艺流程图

4.2 槽道接地钢筋焊接要求

所有槽道的预埋金属体应接地，二次衬砌中有结构钢筋的隧道内，每组槽道处挑选1根环向结构钢筋作为接地钢筋，并与槽道锚钉焊接，同时选择纵向结构钢筋作为纵向钢筋接地，确保环向、纵向接地钢筋之间的有效焊接，并将每个作业段的环向接地钢筋通过连接钢筋，与两侧通信信号电缆槽靠近线路侧外缘的纵向接地钢筋连接。

当接触网槽道位于二次衬砌中无结构钢筋的隧道时,需在槽道基础位置处增加专用环向钢筋，将专用环向钢筋、槽道、两侧通信信号电缆槽靠近线路侧外缘的纵向接地钢筋全部焊接。

槽道接地钢筋需满足接地电阻和导通性要求。接地电阻值不得大于1Ω，导通性不大于0.05Ω。接地钢筋利用Φ16mm圆钢作为接地筋。接地钢筋焊接由于台车内部操作空间狭小，操作困难焊接质量受操作空间影响无法保证焊接质量。槽道安装前需提前将槽道扁钢与接地筋利用L型筋搭接焊，严禁将接地筋与槽道本体直接焊接避免烧伤槽道。焊接双组槽道接地钢筋引至浇筑窗口焊接，具备焊接条件后可保证焊接质量。接地筋与结构钢筋焊接，利用二衬结构钢筋代替接地筋，在结构钢筋挤压套筒处利用L筋跨接，焊缝长度不小于10cm。

隧道接触网槽道接地示意图

4.3槽道脱模工艺流程

隧道接触网槽道采用栓接与模板固定方法，脱模时需安排专人负责指挥，将T型螺母松开后，打开开孔封堵，旋转T型螺栓90°取出螺栓，对槽道固定点位重新填上聚苯乙烯填充物，做好后续养护工作的防护对槽道固定螺栓收集齐全后，方可将二衬台车模板脱模。严防因槽道螺栓未全部拆除完毕进行脱模，造成槽道拉伤及变形，无法修复后使整板二衬作废。二衬模板经过多次使用，刚面板存在微小变形且与槽道不密贴，造成槽道切入度超过允许范围。后期处理需凿除周边砼，但在保证不伤到槽道情况下进行。

隧道接触网槽道采用与二衬主筋焊接固定方法，脱模时安排专人检查槽道嵌入度及蜂窝麻面，发现嵌入度大于5mm的部位且被水泥浆覆盖，利用纱布在混凝土未终凝前及时打磨。

因二衬脱模较晚且混凝土已全部终凝后，对槽道嵌入深度均大于5mm部位进打磨处理，打磨槽道附近砼时需注意槽道保护，严禁未对槽道保护利用砂轮机打磨，损伤槽道镀锌保护层，如有损伤需联系槽道厂家对损伤部位重新镀锌处理。如现场发现连续多组槽道在同一位置嵌入深度超标，则排查二衬台车是否有变形等情况，及时对变形部位进行修复，避免造成多处槽道连续嵌入度超标。

为防止槽道拉伤问题进行技术攻关。一是完善技术方案。改变T型固定螺栓强度，不采用8.8级高强度螺栓，采用普通型螺栓，满足固定槽道即可。当出现异常情况，拉力达到一定值时，固定螺栓先行断裂，保证槽道不被拉伤。二是对新设计的螺栓进行机械计算，并在实验室进行拉力试验，测试拉断数值与槽道破损值之间的差值，确保在一个安全的范围，既满足固定槽道需要，又可在非正常情况下及时断裂保护槽道不被损坏。

4.4槽道出厂前工艺改进

将两根槽道间距根据设计尺寸要求，提前利用镀锌扁钢组焊牢固。利用扁钢固定不仅保证了两根槽道相互之间距离误差满足规范要求，在混凝土浇筑后杜绝了槽道成八字形，增加了槽道整组受力。

4.5槽道安装注意事项

（1）施工槽道前，首先对预埋槽道坐标位置、型号、类型等进行检查，确定是否正确。

（2）应检查、复核衬砌台车模板上开滑槽定位孔准确性。

（3）衬砌台车使用过程中，应检查、复核模板纵向是否偏移，否则容易造成预埋槽道左右不对称。

（4）预埋槽道内部金属体应与二次衬砌内电气化接地钢筋网可靠连接。槽道安装距离施工缝不应小于1.0m。对于两根一组的槽道，应根据设计要求的间距，保证两根槽道平行。

（5）对槽道顺直情况和锚杆完整情况进行检查，变形严重、扭曲或锚杆有损坏的槽道严禁使用。

（6）对发泡充填物填充情况进行检查，除开孔位置外，其它部位填充必须良好，若有破损之处须修补完整。

（7）在绑扎第二层钢筋后或三肢钢架单层网片安装后，按照设计位置，测量出槽道布置位置，初步安装定位槽道，待衬砌台车移动至衬砌位置台车精确定位后再利用模板缝和开孔位置精确定位槽道。

（8）预埋槽道的锚杆与钢筋网片、三肢钢架冲突时，不允许切断锚杆。

（9）槽道安装完成后，槽道本体必须沿台车环向紧贴台车模板上，用塞尺检查其与模板面间空隙不得大于5mm，确保模板嵌入施工误差不大于5mm，使预埋槽道预留在隧道二次衬砌内后，槽道面与二次衬砌表面平齐。

（10）预埋接触网槽道都应与隧道衬砌内的接地网可靠连接，且用于接地的φ22 环向钢筋至少与槽道上的三根锚杆可靠接地焊接，并与综合接地系统相连，以降低钢轨电位，并提供可靠的闪络保护金属通道。

（11）拆模时要仔细检查槽道内是否有水泥砂浆残留物，如果有水泥砂浆需及时清理，防止凝固后无法清除。若确定后续工作不在影响槽道的，可以剔除槽道内的发泡物，以便日常检查。站前单位必须妥善保管T型螺栓的螺母、垫圈，在四电单位进场后按规定的数量进行移交。

4.6槽道过程检查质量控制

接触网槽道混凝土浇筑前验收需经监理单位、四电接口单位、施工单位三方同时验收合格后方可浇筑混凝土。脱模后利用养护台车对接触网槽道浇筑后进行三方验收，若出现二衬脱模后槽道变形损坏，槽道拉伤或型号错误，槽道边缘距变形缝小于1200mm，及时联系设计单位进行调整，对接触网槽道位置重新调整后方可进行下版二衬施工。

四电接口工程实施过程中检验批、分部、分项完成后，按照施工图中的四电接口设计要求、技术标准、使用功能等要求，由监理组织进行过程中的现场动态检查验收，提出书面整改意见并由施工单位进行整改直至达到设计要求。

每月由建设单位工程部、安质部和指挥部组织召开专题月度例会，对管内施工和监理单位四电接口工程现场检查突出问题和工作质量进行梳理分析并提出整改措施，形成月度四电接口工程通报，并纳入建设单位月度考核。

5 结语

在施工中经过不断总结经验和改进施工工艺等方法，我单位积极与设计院联系和四电单位不断加强配合，保证四电接口工程均能满足设计及规范要求。上述工艺既保证了槽道定位精度，又简化了模板开孔数量，工艺流程逐渐稳定，施工质量可靠，对类似工程具有较好的学习借鉴意义，具有较高的推广价值。

参考文献

[1]隧道内接触网槽道预埋安装通用图

[2]西延施工隧35

[3]西延施网2017

[4]西延施隧参206