客运专线铁路接触网技术标准及施工质量的控制

王作祥

【摘 要】为了提高铁路建设水平,实现铁路跨越式发展,客运专线铁路客车的时速将达到350km,其接触网施工的质量要求不同于常速,为此,制定相应的施工、验收标准很有必要.就客运专线铁路接触网标准几个问题,并结合国外标准从理论和实践的角度,进行系统阐述,以期达到参与客运专线铁路电气化建设的有关人员更好的理解和应用标准.

【期刊名称】《铁道标准设计》

【年(卷),期】2006(000)003

【总页数】4页(P92-95)

【关键词】客运专线;接触网;技术;标准

【作 者】王作祥

【作者单位】中铁电气化局集团有限公司,北京,100036

【正文语种】中 文

【中图分类】U262.44

为指导客运专线铁路电力牵引供电工程施工和验收，铁道部组织编制了《客运专线铁路电力牵引供电工程施工质量验收暂行标准》和《客运专线铁路电力牵引供电施工技术指南》，在客运专线电力牵引供电施工中与以往最大的不同是接触网专业。而施工阶段的质量控制和标准是工程整体质量控制的关键环节，工程整体质量在很大程度上取决于施工阶段的质量控制，所以根据客运专线铁路电力牵引供电专业的工程质量特性，笔者拟结合编制过程中的一些问题，就标准中对接触网专业的质量要求予以阐述。

1 客运专线接触网施工的特点

客运专线铁路电气化工程建设速度的快慢、质量的好坏、造价的高低，以及人力、物力、能源的耗费程度等，在排除外部因素直接影响的原因外，都与施工活动有直接的关系。针对同一工程项目采用不同的施工方法和施工组织，可以得出不同的效果，这是施工管理者的共识。

由于施工阶段的质量控制是工程整体质量控制的关键环节，工程整体质量在很大程度上取决于施工阶段的质量控制，所以本标准根据客运专线铁路电力牵引供电专业的工程质量特性，规定了建设活动各方对工程施工质量控制的方法、程序、职责以及质量指标，藉以保证工程质量。

由于客运专线接触网的施工管理与一般工程的施工管理之间存在着一定的差异，要求也不尽相同，主要特点如下。

(1)接触网是在一定地域和范围内进行施工的项目，每一条线路及每一区段的施工都

需要按具体的工程对象、施工环境和条件来确定施工方法，针对性较强，质量要求高。

(2)接触网施工完全沿线路进行，施工点多、线长、人员分散的问题较突出，因而对施工的组织和质量控制影响较大。

(3)整体结构复杂，技术含量较高。质量管理工作必须深入细致，一步不到位都将影响全局。

(4)受气候和地质条件的因素较多，这些客观因素不但制约了施工作业的顺利展开，而且往往会打乱全局的施工程序，影响整个工程质量。

(5)系统工程中各专业工程在施工中相互干扰的机会和几率相当高，如通信与电力及信号等工程的电缆沟同一路肩侧的布置等，在施工组织与协调过程中一旦出现疏漏，也将影响工程的质量。

以上不难看出，客运专线接触网的施工，其所涉及的方方面面相互影响、相互制约，致使工作的难度大，责任重，这对施工企业如何充分利用人力和物力合理组织施工，确保优质地完成施工任务和质量目标，提出了一个亟待需要加以解决的问题。

2 客运专线接触网施工验收的标准

(1)关于接触网跨距，接触网跨距是设计计算后给定的，但往往受地下建筑物或地下设施影响，桥梁、隧道口及站场咽喉等困难地段的影响，实施施工测量时与设计有一定的差距。本标准给出的跨距调整幅度时速250、350 km是根据德国标准制定的。时速200

km与“新建时速200 km客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准”保持一致。

验收暂行标准规定：“接触网纵向测量应以设计轨面高程和线路中心线为依据，接触网起测点和跨距长度应符合设计规定。因地形、地物需调整跨距以避让时，调整幅度为：时速200 km时为+1 m/-2 m，时速250 km及以上时为设计跨距的±0.5 m，调整后的跨距不得大于设计允许最大跨距；

站场横向测量中，同组硬横跨支柱中心的连线应与正线中心线垂直；

隧道口的起测点，为隧道口顶部水平线与线路中心线的交点；对隧道悬挂点、定位点测量定位时，遇有隧道伸缩缝，不同断面接缝，石缝或明显渗水、漏水的地方应避开；悬挂点跨距可在+1 m/-2 m的范围内调整，但调整后的跨距不得大于设计允许值。”

(2)关于恒张力架线，采用恒张力架线可以保证安全，节约线材，缩短封闭线路时间，减少对运输的影响，特别是可以保证接触线的平直度，减少硬点，满足高速度客运专线良好弓网受流质量。德国规定架线张力必须大于线材的绕线张力。恒张力值偏差是根据施工经验确定的。

验收暂行标准规定：“承力索宜采用恒张力架线、接触线应采用恒张力架线，架线张力应根据线材材质、额定张力等因素选取，且不应小于绕线张力，架线张力偏差不得大于8%。但银铜导线最小架线张力不宜小于8 kN，镁铜、锡铜导线最小架线张力不宜小于工作张力的70%。放线速度宜为3～5 km/h。接触网架设后应采用超拉或其他措施克服新线蠕变引起的初伸长。”

(3)关于支柱的预配和吊弦计算，提高接触悬挂安装精度，即提高接触悬挂的受流质量，所以必须加强支柱的预配，包括支柱及腕臂结构受力的影响，吊弦计算对腕臂结构预配的影响，所以施工单位应采用软件计量，可以达到并实现安装预配调整的一次到位。

验收暂行标准规定：“支柱装配计算应采用软件计算。支柱装配的预配应在专用预配台具上进行。预配完毕后应进行复测。”

吊弦长度是保证接触悬挂安装精度的基础，吊弦长度必须精确计算，我国接触悬挂多为直链形悬挂。为使接触悬挂的动态抬升趋于一致，跨中接触线一般均要求有预留弛度，预留弛度一般由设计给出。在曲线区段由于曲线外轨超高及线路竖曲线的影响，使接触线与线路轨平面间产生原始跨中弛度，以及接触悬挂中绝缘分段、线岔等集中荷重的存在都是影响导线高度的因素，这些必须在吊弦计算中加以考虑，所以施工中应采用吊弦安装计算软件。采用整体吊弦制作专用装置下料、测量、制作才能保证吊弦制作精度；采用恒压力控制的接触网液压压力机压接才能保证吊弦压接的强度。整体吊弦的长度偏差，法国规定为±5 mm，但广深线法国给出的值为±1.5 mm。本规定采用1.5 mm。

验收暂行标准规定：“整体吊弦的长度应采用软件计算。整体吊弦的下料、测量、制作应采用整体吊弦制作专用设备，载流环应分别位于主线的两侧，压接应采用恒压力控制的液压压力机。”

施工技术指南规定：“整体吊弦的长度应采用吊弦计算软件计算。软件应考虑预留弛度及因竖曲线引起的预留弛度增减量因素。

整体吊弦用铜绞线应进行预张拉。整体吊弦的下料、测量、制作应采用整体吊弦制作专用平台，载流环应分别位于主线的两侧，压接宜采用恒压液压机，压接后的滑动荷载应符合设计要求。

整体吊弦制作长度偏差应不大于1.5 mm。”

(4)关于接触线的坡度及坡度变化。本暂行标准采用“新建时速200～250 km客运专线铁路设计暂行规定”、“新建时速300～350 km客运专线铁路设计暂行规定”的数值。

验收暂行标准规定：“接触线工作支悬挂点高度变化时，时速200～250 km坡度不大于1‰，坡度变化率不大于0.5‰。时速300 km以上坡度为0。”

(5)关于拉出值，由于隧道断面和高速时提高受电弓抗离线的安全性，德国规定必须减小拉出值。德国对拉出值施工偏差的规定，时速200、250 km和350 km是一致的，为±30 mm。在某些施工标准图又规定小于30 mm；而法国对高速的规定为±10 mm。本标准按不同速度段给出偏差值。

验收暂行标准规定：“接触线拉出值的布置应符合设计要求，允许偏差：时速200 km为±30 mm，时速250、350 km为±20 mm。”

(6)关于受电弓动态包络线，受电弓动态包络线是参考“京沪高速铁路设计暂行规定”、“新建时速200～250 km客运专线铁路设计暂行规定”、“新建时速300～350 km客运专线铁路设计暂行规定”制定的。

验收暂行标准规定：“冷滑试验及送电开通前，应对接触网进行检测，确认支持装置、定位装置、锚段关节及线岔等部位均应在受电弓动态包络线范围以外。受电弓上下晃动量：时速200 km≤160 mm。时速250 km≤200 mm。受电弓左右摆动量：时速200 km直线段≤250 mm，曲线段≤300 mm。时速250 km直线段≤250 mm，曲线段≤350 mm。时速300 km以上时的受电弓动态包络线应符合设计要求。”

(7)关于动态检测，国外在电气化铁路开通后较为重视接触悬挂的受电弓与接触网的弓网关系，尤其随着200 km/h及以上电气化铁路的开通，正确的评价接触网的受流情况对于保证弓网关系良好运行，保证接触网良好的工况有着重要的意义。因此，国外电气化发达国家都相继采取了多种方式对接触悬挂的受流质量进行评价。

动态的评价参数主要有动态接触压力、冲击加速度、悬挂点接触线抬升量、燃弧率等。德国一般采用动态接触压力、冲击加速度和悬挂点接触线抬升量来考核。法国一般采用悬挂点接触线抬升量和燃弧率来考核。而日本还要对一跨内接触线动态2倍振幅进行检测。本标准采用欧洲标准推荐的二种方式：①弓网动态接触压力和悬挂点抬升量；②悬挂点抬升量和燃弧率。

验收暂行标准规定：“通电后应由建设单位组织，进行接触网动态检测，当受电弓静态抬升力为70 N±10 N且单弓运行时，接触网的动态特性应符合表1的规定。受电弓平均接触力与行车速度的关系曲线可参照图1。”

表1 接触网动态特性参数行车速度/(km/h)弓网动态接触压力(Fm)/N最大最小标准偏差悬挂点抬升量/mm

燃弧率/%V=200300>00

3×Fm≤1200

14V=250V=350350>00 3×Fm≤1200 14

图1 受电弓平均接触力与行车速度的关系曲线

3 接触网质量控制的措施

客运专线电气化铁路与我国现有的160 km/h以下电气化铁路相比，不仅车速大大提高，而且其接触网受流系统、悬挂方式、布置原则也有所不同。接触悬挂是向电力机车供电的重要设备，也是保证250 km/h以上目标值的关键。为了保证运行时受流的质量，必须具有良好的受流稳定性、理想的弹性及弹性均匀性。因此,接触线对轨面的高度、跨中预留弛度及导线坡度以及弓网动态参数等对接触悬挂的受流质量好坏至关重要，而这些必须通过精确的施工安装来保证。

施工安装精度需满足设计要求的评价接触网质量的重要指标，即安装精度越高，受流质量越好，接触线和受电弓的使用寿命越长，且速度越高对施工的精度要求越高。因此，对接触网的施工误差控制是保证接触网施工质量的惟一途径。

尽管目前国内接触网采用了国外发达国家的程序化、数据化施工和中铁电气化局集团有限公司开发的“四个一次到位”国家级工法。但由于接触网施工工序和所用材料繁多，安装或加工工艺、机具及环境不尽相同，每个施工工序过程仍均伴有误差，如导高、侧面限界的误差、腕臂和吊弦的测量、计算、预配加工及安装的误差等。因此，产生的原因主要来自施工人员、采用的机具、所用的材料、施工方法和施工环境5个方面。要保证施工质量就必须对这5个方面加以严格的控制。

(1)人员的控制。人员指直接参与施工者。人，作为控制的对象，要充分调动其积极性、发挥其主导作用。国内外接触网施工的成功经验表明，要确保施工质量，除持证上岗外，还必须根据客运专线接触网施工的特点，进行培训。

(2)机械的控制。机械控制包括施工机械设备、工具和检测器具等控制。要根据不同工艺技术要求，选用合适的、先进的机械设备、工具和检测器具，并正确使用、管理和保养，确保处于最佳使用状态。如用经纬仪取代线坠、接触线多功能激光测量仪取代普通的测量杆，可使施工测量精度大幅度提高，可使施工误差控制在设计和标准规定的范围之内。

(3)材料的控制。材料控制包括原材料、成品、半成品、构配件等的控制。主要是材料的进货、安装和最终检验等环节。材料在生产制造过程中不可避免地存在公差，因此必须考虑其影响。如支柱装配所用的绝缘子制造的公差，应在预配时将其消除，避免误差叠加。

(4)方法的控制。方法控制是指施工所采用的方案、施工工艺、技术措施的控制。主要是根据施工实际，制定施工方法，有利于保证工程质量、加快进度、提高效益。如承力索、接触线恒张力架设，张力和放线速度的控制。

(5)环境的控制。环境的控制是指对工程技术环境(即地质、气象等)、环境因素对工程质量的影响是复杂多变的，如吊弦、定位偏移均应根据当时的环境温度来控制施工。环境温度测不准，将影响施工质量。因此，应根据工程的特点和具体条件，对影响质量的环境因素，采取具有针对性的措施加以控制。

4 工程施工质量检查和管理

客运专线铁路现场施工阶段是产品质量形成的主要阶段，现场质量检查和管理是施工现场管理的重要内容，概括地说主要也包括两个方面工作：第一，按照工程设计要求和国家有关技术规定，如施工及验收规范、技术操作规程等，对整个施工过程的各个工序环节进行组织的工程质量检验工作，不合格的建筑材料不能进入施工现场，不合格的分部分项工程不能转入下道工序施工;第二，采用全面质量管理的方法，进行施工质量分析，找出产生各种施工质量缺陷的原因，随时采取预防措施，减少或尽量避免工程质量事故的发生，把质量管理工作贯穿到工程施工全过程，形成一个完整的质量保证体系。

全面进行工程质量检查，特别是对使用功能的检查是一项复杂的技术工作，要采用多种先进检测设备和科学方法才能实现。质量检查的形式可分为自检、互检、交接检查和专门检查。施工现场一般的检查内容如下：

(1)开工前检查 目的是检查是否具备开工条件，开工后能否连续正常施工，能否保证工程质量；

(2)工序交接检查 对于重要的工序或对工程质量有重大影响的工序，在自检、互检的基础上，还要组织专职人员进行工序交接检查；

(3)隐蔽工程检查 凡是隐蔽工程均应检查后方能进行后序工程，在施工过程中，必须根据安装工程的特点，分析对隐蔽工程进行质量监督，贯彻验收制度；

(4)分项、分部工程完工后，应经检查认可，签署验收记录后，才能进行下一工程项

目施工。

总之，客运专线铁路在我国还刚刚起步，经验不足，标准的制订也要不断探讨。随着科学技术的不断发展和引进国外先进技术，标准也需要不断完善。所以，保证电气化铁路安全、可靠及弓网关系的良好配合至关重要。

参考文献：

[1]铁道部。客运专线铁路电力牵引供电工程施工质量验收暂行标准[S]。

[2]铁道部。客运专线铁路电力牵引供电施工技术指南[S]。

[3]铁建设函[2005]285号。新建时速200 km客货共线铁路设计暂行规定[S]。

[4]铁建设[2005]140号。新建铁路时速200～250 km客运专线铁路设计暂行规定[S]。

[5]铁道部。新建时速300～350 km客运专线铁路设计暂行规定[S]。

[6]铁建设[2004]157号。京沪高速铁路设计暂行规定(上、下册)[S]。