施工的允许误差与工艺要求

4.2.3.1　施工误差允许极限的研究

结合系统方案和仿真研究，提出如下的施工误差要求，以此作为高铁专门的施工工艺研究的输入条件。

1）接触线导高

属于严格控制项，即

（1）相对设计要求的悬挂点导高5300mm，任一点的接触线悬挂点高度绝对值变化最大为±30mm。

（2）两相邻悬挂点处导线高度变化在10mm以内。

（3）在锚段关节处，转化柱非工作支抬升150mm，在该悬挂点处的导高施工误差必须控制在20mm以内。另外，在跨中各位置导高施工误差均应控制在±10mm以内。

（4）在道岔区域内，两支导线的交叉点处正线导高相对设计导高抬升10mm，交叉点附近的限制吊弦高差控制在10mm以内。

（5）在侧线上，两支导线的交叉点处侧线接触线相对正线接触线抬高20mm。在下一个吊弦处，相对正线接触线抬高30mm，抬高处的施工误差不超过10mm。

（6）在不计预留弛度的情况下，两相邻吊弦点处高度变化在±10mm以内，由此引起的接触线高度相对设计高度的绝对高度变化必须控制在±30mm以内。

2）吊弦

（1）整体吊弦的制造误差大约在±1.5mm。只有在工厂制作才能保证有如此的精确度。超过设计值的制作吊弦的现场安装可以结合吊弦间距的误差予以调整利用。

（2）安装温度下，吊弦安装应保证是铅垂，整体吊弦顺线路安装位置误差为±50mm。

3）拉出值

悬挂点处拉出值的施工误差为±30mm，强调：跨中中矢值的施工误差为±30mm。

4）结构高度

隧外结构高度施工误差为±150mm；隧内结构高度施工误差为±100mm。

5）腕臂装配

（1）定位器角度需要重点关注，保证足够大的安全空间。施工时调整角度（向下）不得大于20°。

（2）无设计明确要求的定位管安装坡度，施工调整可用的定位管安装坡度变化范围为±125mm/m（必须向有利于安全的方向倾斜）。

（3）在导线调节平均温度时，接触网的管线应与底座垂直。应根据设计的安装曲线图表（温度、腕臂底座的位置），准确找到管线的位置。

（4）在装备简单的情况下，腕臂底座高度应至少与接触线相等；腕臂底座高度H点的组装或预留孔应准确，其误差可在0～20mm。

6）其他施工安装误差

（1）放线施工应采用放线车进行。放线车上应装备能使接触线在放线时保持持续的、可控制的机械张力的设备。放线机械张力应在额定机械张力标准的40％～80％，不得超过10kN。

（2）直线上，接触导线（任何情况下）的最大偏移不得超出弓头接触中线±550mm；曲线上，半径大于16000m时须减至±500mm；不大于16000m时须减至±450mm。

7）建筑限界

支柱、隧道吊柱侧面限界施工误差控制在±50mm以内；接触线至新建线上建筑限界的最小空气绝缘距离根据本书第6章相关要求进行安装，施工误差为+30mm。

8）隧道预留

悬挂点、下锚点定测调整误差为±0.25m。预埋件误差见标准接口工程设计。

9）支柱基础预留

跨距定测调整误差为±1m。基础预留误差约为±0.25m。

4.2.3.2　高速铁路接触网施工工艺工法要求

高速铁路接触网的系统性要求和质量要求大大高于既有的接触网，意味着对接触网技术管理和质量要求工作提出了更高的目标。

接触网工程需要一个庞大的团队共同工作来完成，团队成员的组成十分复杂，技术水平千差万别，工作习惯各有不同。这些差异有可能导致同一工艺由不同人员完成其结果大相径庭，这对误差及质量控制十分严格的高速接触网施工安装工程来说，是极其不利的。因此，除了对工艺本身进行研究外，还需要项目管理手段配套。其基本方法是，通过先导段或首件工程示范验收，调试、校验并推广标准化工艺过程，以一体化精确预配手段为技术基础，在过程中注重以一线作业人员为对象的图示化文档表达方式，分解系统需求到每一小步，在顺序过程中自然完成高速铁路接触网的工艺质量要求，实现一次到位的目标。

1）先导段检验或首件工程

不同的高速铁路接触网工程往往线路条件不同、采用零部件不同、气象条件不同甚至有可能设计方案不同。因此，在大规模开展工作前，需根据该工程具体情况，调试一体化精确预配软件，试算并试制若干组不同类型腕臂，通过现场放样安装验证是否需要调整标准工艺，在确认标准工艺适应本工程后方可全面推广，避免标准化工艺存在的瑕疵经由流水化作业后放大为现场的批量问题。进行首件工程示范是通常的新大型项目管理的重要步骤。

2）标准化工艺

制定标准化作业流程及作业方法，大规模作业开始前，对处于作业一线的骨干工人进行培训，使其了解自己所在工序达到什么样的条件能做，该怎么做，做完该怎么自查。腕臂吊弦预配的标准化作业流程简图如图4.27所示。

图4.27中，右方流程为主流程，其中每个框图实际上又包含了一套工作流程，左方是其中关键的精确腕臂预配流程。

图4.27　标准化作业流程简图

3）精确性要求

对高速铁路接触网，预配仿真计算的精确性至关重要。可以采用该工艺管理办法的前提更是基于要开发精确的腕臂及吊弦的仿真计算软件，只有仿真技术本身精确到足够的程度，且在精确计算基础上，充分考虑到了影响接触网安装的各种影响因素，才能避免返工或调整。所谓“大概齐”的近似预配计算或所谓某些工况结果不准确的计算工具，都无法回避实际施工中多次返工或后续再调整的补救工序，做不到一次到位的安装质量或无法按照一体化流程实施则是完全没有意义的。

另外，在高铁弹性链形悬挂接触网的技术条件下，这种补救或调整工序不仅仅是增加工作量而已。它不仅成本代价大且影响工期，而且对合金零部件多次拆装、反复松紧，必然加剧接触网零部件的内部应力腐蚀，为远期安全稳定运行留下后患。因此，不能全部达到各工况完全精确仿真的一体化预配和施工安装工法，无法实现安装一步到位的目标，则不能称之为高铁接触网施工工艺工法。

武广高铁工程除了武汉试验段外，均引进国外cantdrop软件进行预配仿真计算，按照武广高铁公司在OPB的咨询帮助下建立的全线工程的武广高铁接口总体质量管理方法，借助德国督导制度下较为严格的工艺流程管理，在中国高铁实现了接触网施工安装基本达到系统设计要求的目标。

具体的一体化工法实施方案和工艺要求，见下节内容。

4.2.3.3　系统设计对施工的要求

1）对新建高速铁路施工的一般要求

高速接触网不仅要在常温、静态时有很高的精度，而且在温度变化、空气动力作用及受电弓动态冲击时，有些参数也应控制在一定的变化范围之内，要求对施工质量严格把关，对施工精度严格要求。具体要求如下：(www.xing528.com)

（1）定位器静态安装角度。根据不同曲线半径，矩形定位器安装角度应严格控制在8°～13°。

（2）限位定位器的限位间隙，应满足受电弓最大动态抬升量的1.5倍，即225mm时限位的要求，可通过调整定位器角度、定位管坡度等来实现，同时还必须满足此时不与任何支持装置发生机械碰撞的要求。

（3）定位器不限位时，应校验受电弓抬升400mm时不与支持装置发生机械碰撞的安装要求。

（4）承力索座施工时应注意将承力索置于压向轴心的孔。承力索座下和定位环的定位钩应注意按安装图中的设计方向安装。

（5）设计安装图中腕臂、定位管、腕臂支撑等长度尺寸均为典型参考。安装前应根据不同侧面限界，曲线半径、外轨超高、拉出值等外部调节，精确计算确定。

（6）腕臂安装完毕后，一般平腕臂端部余长为200mm，定位管端部余长为150mm，上腕臂绝缘子端头距套管单耳100mm，承力索座距双套筒连接器除特殊标明外一般为300mm，接触线悬挂点距吊钩定位环一般为400mm，任何带电部分（定位器除外）不得侵入电气包络线。

（7）各零件的安装调整应严格按相关的产品安装使用说明书进行。

（8）吊弦线夹（除吊弦压接导管外）、电连接线夹、定位线夹以及其他在正常和短路情况下通过大电流的线夹，在安装时均应涂抹导电脂。涂抹导电脂前，应先除去线索和线夹接触面处的氧化层等脏污，并采用专用工具进行压接。

（9）安装调整前，应根据设计安装图和现场工点测量数据进行精确预配计算，严格要求按图施工。

（10）隧道补偿装置安装，应根据图纸精确调整坠砣限制架、坠砣状态，保证坠砣限制架铅垂，避免坠砣卡滞现象发生。

2）对道岔定位施工的要求

高速铁路道岔定位施工应严格遵循接触网始触区的定义，并严格考核受电弓的抬升量和晃动范围，在受电弓正常允许的晃动范围内均不得有除了吊弦线夹以外的硬点侵入始触区。另外，接触线导高设置应严格按图施工。

3）电分相

高速正线上电分相的施工采用带中性段、空气间隙绝缘的双断口的锚段关节形式，暂按满足无电区长度大于双弓间距（长分相方案）的要求进行施工，并在6跨短分相的无电区和长分相的无电区间设3根95mm2截面的软铜绞线的电连接，电分相两端安装纳入远动的电动负荷开关。

在设置长分相方案和上网馈电安装困难的情况下，应根据现场实际情况适当调整方案。电分相两端应根据相关规定，结合高速铁路信号系统的运行要求，设置断合等目视过分相反光标志。武广高铁早期实施的高速正线上断合标设置大致位置如图4.28所示，中性区指电分相最外转换柱间区域，并按反行要求双向设置，具体位置需要信号和电气化专业共同确认。

图4.28　早期建设的高速正线上断合标位置设置示意图

需要说明的是，图中的具体参数值后来根据武广高铁工程实际运营试验情况进行了修订和细化，并为后期其他工程所采纳。最新的标准已经修订为：列车断电过分相系统采用列控自动控制时，应考虑列车控制误差、列车断路器消弧误差和人工控制备用等因素，应延迟1.0～1.5s的安全裕量，即断电区的正反向“断”标的标定点信息通常设置在距关节式电分相中性区段之外的支柱处（即距离中性段起讫点50～150m），对于无电区不小于运行双弓间距的电分相关节可标定在中性区段之外第1支柱处，对于中性区段不大于运行双弓间距的电分相关节应标定在中性区段之外第2支柱或第3支柱处。且当运输组织开行列车为长度不大于400m的重联动车组时，同时应满足电分相的中性区段至最近信号机的距离应不小于550m。相应地，合标点应从400m延长到550m。

4）高速接触网弹性链形悬挂施工工艺的特殊要求

（1）接触网采用弹性链形悬挂，参数如表4.9、表4.10所示。腕臂及零配件采用铝合金材质。接触网悬挂系统设计为运营免维修模式。

（2）为确保高速接触网系统性能，首段的高速接触网链形悬挂施工应在具有300km/h高速接触网施工经验的施工督导组织下进行施工。

（3）腕臂安装和吊弦安装均应采用预配工艺，并应用经成功运营工程验证的成熟可靠的精确工艺计算软件，进行腕臂安装和吊弦的预配计算。

（4）调整弹性吊索张力时，需注意勿增加额外的张力影响精度。轨道施工完成后，最后一次细调时精确安装弹链，调整一个弹链，需要同时精细调整半个锚段的接触悬挂。弹性链形悬挂的弹性吊索不可与其他支持装置发生碰撞、接触和摩擦，必须根据施工技术督导要求的工序、采用专用工具一次安装到位，并同时确保定位器的安装角度一次到位。

（5）弹性链形悬挂安装后，应进行悬挂点、跨中的静态弹性测量，弹性不均匀度应达标。

5）电连接装置

（1）电连接线采用C型或S型，不得采用弹簧圈式的电连接。电连接线夹采用无螺栓压接型电连接。电连接线采用95mm2截面的软铜绞线，安装位置结构高度尽量大，弹性吊索范围外，同时注意调整C型或S型电连接与行车方向的配合。

（2）正线接触网每隔200～250m设置一处横向电连接。道岔附近、关节附近（100m以内）因有道岔和关节电连接，可不再设置横向电连接；股道电连接附近不应再设置横向电连接。

（3）电连接线应顺直，连接螺栓紧固力矩应符合设计或产品说明书的要求，应根据施工督导的安装要求，进行计算预配，满足各种条件温度变化引起的伸缩量，且不应有散股现象，与线索连接面应涂电力复合脂。

6）精确安装调整的误差控制要求

（1）控制悬挂导高误差。各悬挂点导高误差±30mm；测量跨中最低点导高、两相邻悬挂点导高，进行三点控制，导高应相对于轨面连线，三点的导高高差误差-10～+20mm；相邻悬挂点导高高差误差±15mm；两吊弦点高差控制在±10mm；结构高度施工误差控制在±10mm。

（2）其他要求和注意事项。高度的测量采用专业激光测量仪，减少测量误差；拉出值误差控制在±30mm；道岔定位安装调整结束后应用包络线检查尺进行检查，保证支持装置各部位均在包络线以外。模拟冷滑沿正侧线正反方向在岔区范围内各滑两遍，正线通过时，受电弓不应接触侧线接触线，进出侧线应转换平稳不得有脱钻弓及硬点现象。

7）架线施工及调整要求

（1）正线铜镁合金接触导线的架设应采用根据导线生产绕盘张力及额定工作张力确定的成熟的恒张力放线工艺，确保导线放线的平顺。

（2）放线时出现导线不平顺及控制运行中出现波状磨耗的应对措施。按现有放线车的技术参数及经工程实践得出的放线速度、张力，对导线制造商（厂）提出绕线速度及绕线张力要求，或根据导线制造商（厂）现有的绕线速度及绕线张力，制定合理的放线速度及放线张力。注意：①施工时应根据线盘情况控制放线张力，并保持匀速进行；②放线车上根据技术督导要求设置导线矫直器；③施工时应遵循接触导线不平顺度控制在每米不大于0.1mm的监测要求。

8）27.5kV电缆及附件施工要求

（1）应按《电力工程电缆设计规范》（GB50217-2007）要求进行电缆沟施工、支架制作、电缆敷设、分层分束、防火封堵等。供电电缆应根据供电线、正馈线和上下行分沟、分槽或分层敷设。

（2）所有电缆敷设、电缆头中间头等附件制作和接地应满足《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》（GB50168-2006）等现行国家规范、电力系统规范、铁路设计规范的要求。

（3）电缆井的制作按照《电力电缆井设计与安装》（07SD101-8）标准执行。

（4）户外电缆头设电缆温度监控设备，电缆头绝缘护套等应采用统一的灰色系色调。

9）接触网施工检测要求

作为确保系统质量的重要环节，具体要求如下。

（1）接触网全部竣工后，应利用接触网检测车进行40km/h以下速度的冷滑静态试验检测。三次检测均不应有碰弓现象，且接触线高度、拉出值均应符合设计要求，施工偏差为±30mm。

（2）冷滑完成后，应利用接触网动态检测车进行160km/h及运行速度的动态检测，评价接触网的动态参数是否符合设计和高速受取流要求。

（3）受电弓动态限界（包络线）检测。接触网悬挂安装调整完毕后，应根据设计给定的电力机车受电弓外形尺寸和受电弓最大抬升量及最大左右摆动量制作受电弓动态限界（包络线）检查尺，安装在作业车上，模拟受电弓检测定位装置、锚段关节、岔区检查悬挂和线岔；腕臂、定位装置、锚段关节、岔区接触悬挂和线岔各部位均应在受电弓动态限界以外，不得有碰弓和钻弓等现象发生。

（4）接触悬挂静态弹性检测。①接触悬挂全部安装调整完毕后，应利用接触网检测车或人工用弹簧秤以100N上抬力进行静态弹性检测，即进行悬挂点与跨距中部弹性非均匀度检测，记录数据反馈给设计单位进行评估，测量点为跨中、悬挂点、中心锚结线夹、电连接线夹处，逐点测量；②全补偿弹性链形悬挂方式的悬挂点与跨中弹性非均匀度应小于8％（外方技术服务合同要求）。

10）其他

施工中应严格按照新的高铁工艺要求和专用工具进行施工；接触网施工内容应包括对所有零部件的质量认证、装配工作以及最终验收程序，并符合行业建设管理的相关规程规范。