浅谈包西铁路接触网桥钢柱落锚的优化

浅谈包西铁路接触网桥钢柱落锚的优化

铁路接触网的施工相关技术的研究十分重要。文章针对于包西铁路接触网设计下锚张力的增大，阐述了接触网桥钢柱落锚方案的优化、施工工艺、效益分析等。

标签：接触网；桥钢柱；落锚；施工方案；效益

引言

包西线在施工中因万吨变更导致接触网相关技术标准相应变更，承导张力原设计为15kN+15kN，原桥钢柱锚柱设计容量为450kN，不打拉线下锚。因万吨变更张力变更为15kN+20kN，原设计钢柱容量不符合要求，而且部分桥梁预留基础已完成，预留基础容量已无法变更，原设计钢柱不具备不打拉线下锚的条件。鉴于上述原因网锚锚柱需打拉线下锚。

1 设计建议的施工方案

根据既有桥改造时桥钢柱下锚在桥墩上后置化学螺栓安装下锚托架的先例，设计给出了安装下锚托架的建议方案，具体见图1。

该下锚托架体积为3060mm×1340mm×800mm，重量为545kg，在桥墩上后置12条化学螺栓，将托架固定在桥墩墩身上。该方案的施工难点：

（1）该设计方案导致在施工时需将工人悬挂固定在桥墩墩身外侧，利用电锤打孔，打孔时需保证化学锚栓方向应垂直与桥墩墩身，不得打偏。所以在打孔时工人不好操作，危险系数大，同时在螺栓后置后进行拉拔试验操作困难。

（2）安装托架时需先将支架底板与墩身、墩帽侧壁接触处局部凿平，以便于支架底板与墩身、墩帽壁紧密接触。同时因托架外观尺寸过大，重量也重，需利用大型吊车进行吊装，安装时工人无作业平台，需特种作业平台车进行安装，且有些桥墩位于河面和30m以上的高墩。所以在安装托架时存在难度大、效率低、危险因素多和耗资多的难题。

（3）墩身受不同规格桥墩外观尺寸不同，在加工托架时需考虑桥墩墩身弧度，导致加工托架规格多，加工难度大。

（4）打拉线时人要在托架上进行作业，施工中存在高空坠落的危险源，操作上也非常不方便。

鉴于上述难题该方案在施工过程中存在订货周期长、运输吊装困难、悬空作业打孔安装困难和下锚打拉线困难等诸多不利因素，由于包西线工期非常紧张，因此，此方案不具备可行性。

2 优化后施工方案

在经过现场调查和精确测量后，在桥墩台上可以安装锚桩，即将下锚托架变更为下锚锚桩，并将锚桩由桥墩墩身设置桥墩墩台上安装，见图2。

该方案中锚桩规格尺寸为2280mm×540mm×280mm，重量为383.5kg。采用该方案后将锚桩移至桥墩台施工后，施工时工人可以直接站在墩台上打孔，方便施工，避免了高空坠落的危险。做拉拔试验时因有固定支撑点，有很好的操作性，提高了实验的可靠性。在安装锚桩时因在尺寸规格和重量上较下锚托架均减少了一半，可直接利用安装列车安装，降低了安装费用，提高了安装效率。该锚桩安装后因尺寸规格较小，与大桥整体协调，体现了方便、经济和美观的优点。

3 施工注意事项

（1）化学锚栓灌注完毕后每根锚栓都要做拉拔试验，拉拔力应大于该规格螺栓设计承载力的1.5倍。

（2）灌注螺栓间距允许偏差为±2mm，埋深误差±10mm。

（3）安装列车进行锚桩安装时应打好支腿，吊臂不得侵入临线限界。

（4）在曲线上操作支腿时，不得使曲线内侧车轮轮缘的下端高出线路钢轨轨面，以防落下时脱轨。

（5）施工中作业人员应扎牢安全带，吊车臂下严禁人员停留。

4 效益分析

（1）执行该方案后在施工上方便了打孔、灌注和安装，避免了因工人高空悬空安装产生高空坠落的危险因素。在拉线安装时因为锚臂向桥墩外伸出2100mm的距离，避免了拉线与电缆槽发生摩擦，同时因增加了下锚拉线，将原容量为Gm450钢柱变更为Gm200的钢柱，提高了效益。该技术方案彻底解决了原设计桥钢柱下锚容量不足的技术难题，提高了施工可实施性，降低了施工成本，同时做到了与大桥的协调美观。

（2）包西线（内蒙段）共计需锚桩54处，与下锚托架相比节约材料8.721t，钢件按9500元/吨，节约资金8.235万元；节约化学螺栓216根，每根螺栓打孔灌注需400元，节约资金8.64万元；因安装拉线，锚柱由Gm450变更为Gm200，Gm450钢柱重量为1573.9kg，Gm200钢柱重量为1067.3kg，钢柱共计54根，钢柱按9700元/吨计算，节约资金26.536万元；因锚桩在重量和体积上均减小，同时移至墩台上安装，降低了运输成本和安装成本，提高了安装效益，减少了机械台班，初步估算每根节约资金7000元，节约资金37.8万元。综合以上数据，共计节约资金81.211万元。

5 结束语

作者对包西线接触网桥钢柱落锚施工方案进行了优化，并做了施工注意事项和效益分析，希望能为有关工程提供参考。由于作者经验及知识水平有限，不足与错误之处敬请各位同仁批评指正。

参考文献

[1]TB10421-2003.铁路电力牵引供电工程施工质量验收标准[S].

[2]接触网安全技术操作规程[S].

[3]中铁咨询设计院.包西铁路接触网设计图[Z].

作者简介：王立国，中铁电气化局集团公司，工程师。