格構式接觸網硬橫跨全過程施工工法

《格構式接觸網硬橫跨全過程施工工法》是中鐵二十一局集團有限公司完成的建築類施工工法，完成人是石學勤、白永宏、周玉偉、張鎖勝、魏志榮。該工法適用於新建電氣化鐵路和既有線和既有電氣化鐵路改造接觸網工程施工，但應注意鋼管柱及鋼管材質的硬橫跨施工應慎重。

《格構式接觸網硬橫跨全過程施工工法》主要的工法特點是：實行標準化施工工藝，有利於施工組織、技術管理和質量全過程控制，以方法保工藝，以工藝保質量形成標準化、程式化作業。採用工藝流程清晰，明確合理的作業程式及作業標準，最大限度減少勞動工作量，達到經濟合理的目的。

2011年9月30日，《格構式接觸網硬橫跨全過程施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2009~2010年度國家二級工法。

基本介紹

• 中文名：格構式接觸網硬橫跨全過程施工工法
• 工法編號：GJEJGF211-2010
• 完成單位：中鐵二十一局集團有限公司
• 主要完成人：石學勤、白永宏、周玉偉、張鎖勝、魏志榮
• 審批單位：中華人民共和國住房和城鄉建設部
• 主要榮譽：國家二級工法（2009-2010年度）

形成原因

隨著高速電氣化鐵路及新建線標準的提高，過去採用的軟橫跨已不能滿足高速鐵路的技術要求，因此需要一種能滿足高速條件下、技術參數更好的格構式接觸網硬橫跨全過程施工方法。《格構式接觸網硬橫跨全過程施工工法》於2007年首次套用於新疆境內第一條電氣化鐵路新建精伊霍鐵路電氣化ZH2標段的精河車站，後推廣套用於精伊霍線的其他各站，2009年套用於蘭新線烏西至阿拉山口2標段，並在該施工經驗基礎上不斷總結和提煉而形成的。在格構式接觸網硬橫跨全過程施工過程中，中鐵二十一局集團有限公司主要以先進方法保工藝，以工藝保質量形成標準化、程式化作業，形成過程中的全面控制，為支柱、硬橫樑等零部件的生產提供了準確數據，並確保了硬橫樑的安裝精度。在套用過程中，達到硬橫樑安裝一次到位，施工安全和施工質量易於控制，按照合理的作業程式及作業標準施工，施工效率提高。具有較好的社會經濟、環保節能效益，實踐證明，該工法行之有效，可在類似工程中推廣套用。

工法特點

《格構式接觸網硬橫跨全過程施工工法》的工法特點是：

一、硬橫跨施工要求精度高，尤其對既有線電氣化區段的站場內架設施工，難度更大。在硬橫跨施工過程中，關鍵是每組硬橫跨基坑位置、基礎限界和標高滿足標準，把測量定位誤差消除到最小值。

二、基礎澆制後，複測硬橫樑長度，及時確定並提供每組鋼柱和硬橫樑的尺寸；依據測量尺寸及懸掛重量確定硬橫樑上邊（承力邊）硬橫樑長度增加一定的長度，使硬橫樑在未受力有一定的上拱度，待載入懸掛重量後達到水平狀態或微向上拱度。

三、硬橫樑與鋼柱的連線，採用一定技術措施，使剛性對剛性的連線變為相對的剛性對柔性的連線方式，降低連線難度，方便施工，質量易於控制。

四、調整硬橫樑的水平，在調整鋼柱垂直度的同時，採取在鋼柱底部加減墊片的方式，調整硬橫樑的水平度。

五、實行標準化施工工藝，有利於施工組織、技術管理和質量全過程控制，以方法保工藝，以工藝保質量形成標準化、程式化作業。採用工藝流程清晰，明確合理的作業程式及作業標準，最大限度減少勞動工作量，達到經濟合理的目的。

操作原理

適用範圍

《格構式接觸網硬橫跨全過程施工工法》適用於新建電氣化鐵路和既有線和既有電氣化鐵路改造接觸網工程施工，但應注意鋼管柱及鋼管材質的硬橫跨施工應慎重。

工藝原理

《格構式接觸網硬橫跨全過程施工工法》的工藝原理敘述如下：

利用系統工程原理，將硬橫跨施工的全過程項目分解為若干單項施工項目，再將單項施工項目分解為若干操作程式，利用統籌原理進行科學嚴密組合，實現質量、安全、進度、效益的最佳化。在格構式硬橫跨施工過程中，需要把每組硬橫跨位置、限界、標高、硬橫跨加工製造長度和受力前的上拱度，經過測量、分析、整理計算得到的數據落實到施工中去並要滿足標準，把誤差降低到最小值。剛性硬橫樑懸吊各支接觸懸掛，因橫樑採用格構方式固定於支柱上，避免了接頭彎矩，所以承載橫樑的支柱只承受豎向和橫向荷載。工法採用了新型雷射定位裝置，保證硬橫樑基礎位置及鋼柱的測量準確。

施工工藝

• 工藝流程

《格構式接觸網硬橫跨全過程施工工法》的施工工藝流程見下圖。

硬橫跨全過程施工流程圖

操作要點

《格構式接觸網硬橫跨全過程施工工法》的操作要點如下：

一、施工測量

根據縱向測量確定的硬橫跨中心點A，以A點為中心，利用三角形法找到垂直於正線且通過A的連線，在正線上另一鋼軌的點B將經緯儀調平對中。

二、將經緯儀物鏡中的縱絲對準B點，調整鏡頭角度，使物鏡縱絲依次對準該組軌橫跨跨越的鋼軌，在兩坑位處以地面標高或鋼軌面標高確定基礎面標高。

三、用油漆標出標誌。

四、當採用鋼柱時需要用水準儀和塔尺測量確定兩基礎標高差。

五、基礎澆制完成後，及時利用雷射測距儀、鋼尺測量兩基礎間距等有關硬橫樑、硬橫樑支柱和吊柱預製的數據，整理後及時向生產廠家提供數據。

六、支柱組立

立桿車就位將鋼絲套掛在吊鉤上，用吊車將立桿從地面上吊起後對準基礎螺栓位置，鋼柱落穩後先暫時用螺栓固定，即進行摘鉤，然後將吊臂恢復原位，立桿車組撤離。

七、拼裝硬橫樑

清理並平整足夠長度的場地拼裝硬橫樑。

八、硬橫樑架設

根據測量長度和拼裝要求用吊車拼接硬橫樑；對於梁跨≤30米的橫樑，架設前根據桿號提前預製到位，並核對準確，然後根據軌道安裝列車的長度，確定好列車的停車位置和起吊角度，制定架梁順序。為了節省時間，應儘量將同一組各段橫樑在安裝點的最佳起吊角度預製並擺放。對於梁跨大於30米的多段橫樑，架設前根據桿號核對準確後先預製成兩段，利用封閉點再對接成整段梁。安裝螺栓及吊柱底座；校核兩端梁的端面；檢查無誤後，在端樑上標明硬橫跨組號；將橫樑吊放在平板車上待運。

九、裝車及架梁準備

立桿車就位將鋼絲套掛在吊鉤上，根據硬橫樑長度，在平板車安裝固定枕木；根據申請的封閉點計畫，在封閉點前按照調度命令，安裝車組進入施工現場，到達指定停車位置。司機操作吊車將硬橫樑從地面上吊起硬橫樑置於平板車上；在該過程中劃線確定硬橫樑重心位置和起吊點。

十、安裝硬橫樑

接到封閉命令後，嚴格按防護要求做好防護，開始進行吊裝作業。立桿車就位，將鋼絲套掛在硬橫樑起吊點位置及吊鉤上；對位，配合人員在地面晃動晃繩，使橫樑兩端分別對準支柱；橫樑徐徐下降，使端梁由支柱頂套入後，再繼續下降；橫樑在托架上穩定後，吊車摘鉤，撤離線路。司機操作吊車將硬橫樑從平板車上吊起硬橫樑；在梁的兩側各綁一根晃繩，吊車就位後將橫樑吊起並緩緩上升，使橫樑下弦桿超過柱頂200~300毫米為宜。

十一、鋼柱整正及硬橫樑固定

抱箍與弦桿相對應的孔對準後用定位銷釘臨時固定，當橫樑達到要求的高度後，慢慢拉動大繩使橫樑對好位置，使橫樑端端正正的放在鋼柱上，利用力矩扳手對橫樑進行緊固。孔位對準一個立即用定位銷釘固定，先對抱箍與弦桿的孔位，後對兩抱箍的聯結孔位；將所有連線孔位對準後，逐一換上正式連線螺栓，帶上螺母然後緊固。同時摘掉鋼絲套子，安裝列車轉人下一組橫樑的架設過程。硬橫樑穩定安裝螺栓後，即可進行摘鉤，然後安裝吊柱，完成後吊臂恢復原位，立桿車組撤離。硬橫樑架設完成後，配合調整接觸網支柱，達到施工標準的要求。

十二、硬橫樑架設完畢後，應及時按測量位置安裝吊柱。

十三、填寫工程記錄

按質量驗收評定指南填寫工程記錄。

十四、施工注意事項從施工測量開始，縱向位置確定後，最重要的是硬橫跨基礎的限界和標高滿足標準。根據基礎及時確定並提供每組鋼柱和硬橫樑的尺寸，為硬橫跨施工異節拍流水作業創造條件。測量尺寸的硬橫樑上邊（承力邊）應根據硬橫樑長度增加一定的長度，使硬橫樑有一定的上拱度。

十五、除既有線電氣化改造，新建鐵路現場交樁和施工測量是對以下重點桿位重點注意和進行校核的問題。其一，線路資料取得後，線路竣工並達到設計標準後，會同線路施工單位進行交樁，線路單位應實地移交準確齊全的中線基樁、曲線樁、坡度樁等，以及線路抬、落道的計畫。開工前，必須會同線路單位到現場共同辦理線路基樁交接手續。其二，施工測量需用水準儀和塔尺測量確定每組硬橫樑兩基礎標高差。

十六、採用雷射測距儀測距

利用雷射測距儀、鋼尺測量兩基礎間距等有關硬橫樑、硬橫樑支柱和吊柱長度的數據後及時向生產廠家提供準確數據。測量的硬橫樑上邊（承力邊）應根據硬橫樑長度增加一定的長度，使硬橫樑有一定的向上拱度，其目的是為了滿足接觸網系統的關鍵要求。

材料設備

《格構式接觸網硬橫跨全過程施工工法》所用工機具材料見下表。

工機具材料表

序號	名稱	規格	單位	數量	備註
1	安裝車組	/	列	1	包括司機
2	經緯儀	/	台	1	/
3	雷射測距儀	/	/	/	/
4	鐵鍬	平頭	把	4	/
5	鋼釺	/	把	4	/
6	扭力扳手	/	各/把	6	/
7	防護旗、喇叭	/	套	2	/
8	千斤頂	3噸	套	3	/
9	定位銷釘	/	件	8	/
10	支柱整正器	/	套	2	/
11	鋼柱	/	架	2	根據設計
12	硬橫樑	/	根	1	邊梁+終端+邊梁
13	螺栓	依設計	套	若干	/
14	吊柱	依設計	套	若干	/

質量控制

《格構式接觸網硬橫跨全過程施工工法》的質量控制要求如下：

一、執行的標準及規範《鐵路電力牽引供電施工規範》TB 10208-98；《鐵路電力牽引供電工程質量檢驗評定標準》TB 10421-2003；《電氣化鐵道接觸網硬橫樑技術條件》TB/T 2920-98；設計單位提供的硬橫樑加工製造、驗收等技術規程。

二、硬橫樑支柱在置於杯型基礎內時，應儘量使其限界的誤差在最小數值內，並在支柱與基礎的空間內嵌入3個成等邊三角形布置的木楔。

三、整正標準硬橫樑支柱應直立，限界應符合設計要求，允許施工誤差在2毫米以內；同一組硬橫樑兩支柱中心連線應垂直於線路中心線允許施工誤差為<3度；橫樑組裝完後須平直，其最大撓度不得超過梁長的1/200。

四、嚴格按照給定的橫樑長度和編號進行拼裝，緊固件齊全，緊固力矩符合要求；各螺栓須對角循環緊固。

五、預製場地應平整，預製後檢查整個橫樑的起拱是否達到設計要求，橫樑是否端正、平直；對於不能及時吊裝的已預製的橫樑要在起拱點下墊上墊木，防止橫樑變形；連線件的規格、型號符合要求，鍍鋅層完好無損。

六、橫樑接縫應密貼，不得有縫隙、夾土；各段梁連線後須密貼，其間隙可用墊片調整，墊片數量每處不得超過3片。

七、預製好的橫樑要標記吊裝的起吊點，並且要在起吊點固定膠皮墊，防止蹭掉鍍鋅層。

八、鋼柱組立後與硬橫樑架設同步整正：接觸網工程的施工偏差均以毫米級為單位，除加強桿位重點注意，進行校核測量盡最大可能消除部分偏差外，調整接觸網施工誤差值是最好的解決辦法，如下表所示。

施工誤差值表

施工偏差項目	施工偏差值	調整後施工偏差值
基礎頂面標高	±100	±50
側面限界	[-60 +100毫米]	[-0 +50毫米]
硬橫樑安裝高度允許偏差	[0 +100毫米]	[0 +50毫米]
格構式硬橫跨的硬橫樑擾度允許偏差	≤梁跨長的1/200	≤梁跨長的1/200
格構式硬橫樑呈水平狀態允許偏差	[0 +50毫米]	[0 +50毫米]

九、硬橫樑對軌面應呈水平狀態，對最高軌面的高度應符號設計允許要求，允許施工偏差為+0~100毫米。

安全措施

採用《格構式接觸網硬橫跨全過程施工工法》施工時，除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外，尚應遵守注意下列事項：

一、進入施工現場的工作人員必須戴安全帽，防護用品要齊全。

二、安裝車組的運行，吊車的施工及有關安全規定依據混凝土軟橫跨支柱進行。

三、同一組硬橫跨兩支柱基礎先填充一個，另一個待硬橫樑安裝完成以後，再用同樣的方法填充。

四、駐站防護員在站場不能完全封閉股道的情況下，要及時提醒施工負責人，注意臨線的列車，確認臨線無車時方可進行作業。

五、組裝橫樑的地面須平整，放置到平板車上橫樑中間應按規定加墊木支撐。

六、施工區域兩端必須按要求設定施工防護牌，預置好的橫樑，要放在安全的限界以外的地方，並支撐穩固，防止侵限。

七、起吊過程中，軌道吊必須將支撐腿支穩，起吊要平穩，拉繩的人要隨著吊機的轉動方向穩定橫樑的擺動，嚴禁用力晃悠，起吊時橫樑和吊臂下嚴禁站人。

八、在調整橫樑位置時，使用撬棍或鋼釺，以防止擠傷工作人員。

九、橫樑在鋼柱上落實後才能上人對橫樑進行緊固，確認緊固後摘掉鋼絲套子。

十、當高空作業時應執行相關的安全施工規定。

環保措施

《格構式接觸網硬橫跨全過程施工工法》的環保措施如下：

一、進場環境保護措施

根據國家省、市有關環保規定、業主要求，結合工程的具體情況制定《環境保護實施細則》，以細則的各項具體規定作為統一和規範全體施工人員的行為準則。加強環保教育和激勵措施，把環保作為全體施工人員的上崗教育內容之一，提高環保意識。

二、過程中的環境保護措施

嚴格執行各項施工工藝，使施工現場有序可控，確保施工外美內實。

三、施工中的環境保護措施

多種工序交叉作業時，採用流水節拍作業方式形成合理的先後順序。

四、用物資設備管理措施，提高職工的節約意識。材料嚴格執行限額領料卡制度，達到降低資源的目的。

效益分析

《格構式接觸網硬橫跨全過程施工工法》的效益分析如下：

一、依據該工法將異流水節拍方法，增減了施工機械的利用率，工序安排合理，在既有線施工可節約施工封閉點，施工進度快，降低上部作業的勞動強度。在新建精伊霍線中套用了該技術，達到硬橫樑安裝一次到位。施工安全和施工質量控制的理想，依據明確合理的作業程式及作業標準，使工作效率大幅提高。通過摸索和不斷改進，實行標準化施工工藝，有利於施工組織、技術管理和質量全過程控制，最佳化施工步驟達到經濟合理。

二、採用工藝流程清晰，明確合理的作業程式及作業標準，最大限度減少勞動工作量。以方法保工藝，以工藝保質量形成標準化、程式化作業，消除了返工，從而避免二次直接費的產生，以精河車站為例，精河車站需澆制基礎74個，架設硬橫樑37架，工程按原計畫為60天，採用該工法後工程進度提前量20天。節約工日為36人×20天=720工日，按人工單價90元/日計算；工費共節約64800元；機械使用台班費減少2（車組）×20（台班）×1650=66000元。擴展到其他車站總計198組硬橫跨，累計降低成本為70萬元。

三、新建精伊霍線站後電氣化工程施工各站硬橫樑架設中，尤其是全線惟一的既有線精河站施工中，在40的施工期間完成該站的硬橫樑架設，得到建設單位的好評。

註：施工費用以2009-2010年施工材料價格計算

套用實例

《格構式接觸網硬橫跨全過程施工工法》的套用實例如下：

一、工程概況

2006年新疆境內第一條的電氣化鐵路開工建設——新建精伊霍鐵路電氣化工程，沿線10個站硬橫跨設備用於固定架空接觸網的支持裝置，它們要與當地條件、線路速度及架空及接觸網區段的電氣和機械分隔要求相一致。硬橫跨的安裝在110千米長度範圍內由海拔220米，經過精河車站、精河南車站、敖包車站、阿恰爾車站爬升到海拔1730米的終年積雪的蘇古爾車站。穿越北天山隧道後，路下降經蘇布台車站、尼勒克車站、布列開車站、伊寧東車站、伊犁等車站。氣候變化大，地質條件變化複雜。

二、施工情況

2007年4月在新疆新建精伊霍鐵路惟一一個既有車站——精河車站施工經驗基礎上，嚴格按照施工組織設計和操作規程，高起點、高質量地做好每一道工序，並以此做樣板，通過高標定位的全方位控制手段，確保每道工序、分部、單位工程最終達到優良標準，並推廣到到精伊霍的其他車站，2009年套用於蘭新線烏西至阿拉山口S2標段。新建精伊霍線站後電氣化工程施工各站硬橫樑架設中，尤其是全線惟一的既有線精河站施工中，在40天的施工期間完成該站的硬橫樑架設。

榮譽表彰

2011年9月30日，中華人民共和國住房和城鄉建設部審定《2009-2010年度國家二級工法名單》，以建質[2011]154號檔案公布，《格構式接觸網硬橫跨全過程施工工法》被評定為中國國家二級工法。