城市軌道交通供電系統(tǒng)接觸軌及附件安裝施工工法CREC-01-2018-59

城市軌道交通供電系統(tǒng)接觸軌及附件安裝施工工法1前言城市軌道交通供電系統(tǒng)主要包括供變電、接觸網(wǎng)兩部分，其中接觸網(wǎng)按其懸掛方式不同分為3種形式，分別是柔性架空接觸網(wǎng)、剛性架空接觸網(wǎng)、接觸軌。廣州市軌道交通二十一號(hào)線供電系統(tǒng)安裝工程采用接觸軌為動(dòng)力電源，該供電方式具有能降低隧道凈空高度、供電線路使用壽命長(zhǎng)、不易發(fā)生故障且維修工程量小、不影響城市景觀、可降低地鐵投資等優(yōu)點(diǎn)，目前正作為一種地鐵隧道與輕軌高架供電線路而得到越來越廣泛的應(yīng)用。但廣州地鐵施工工期壓力大，站后系統(tǒng)施工單位更為明顯，為了提高接觸軌施工效率，我單位對(duì)本工程接觸軌及附件安裝施工工序進(jìn)行優(yōu)化，采用BIM技術(shù)提前建模，可視化指導(dǎo)施工流水作業(yè)，得到業(yè)主、運(yùn)營(yíng)及監(jiān)理單位的高度認(rèn)可。2工法特點(diǎn)2.0.1通過采用BIM建模和設(shè)計(jì)優(yōu)化，對(duì)模型進(jìn)行區(qū)間限界檢測(cè)從而優(yōu)化設(shè)計(jì)，有效提高曲線段接觸軌安裝精度，達(dá)到節(jié)約成本目的。2.0.2工序間采用流水作業(yè)與同步作業(yè)相結(jié)合的方式，可節(jié)省施工作業(yè)時(shí)間，避免工序銜接造成的返工。2.0.3采用可視化交底指導(dǎo)施工，與傳統(tǒng)的技術(shù)交底相比，提高工程質(zhì)量和保障施工安全及工期。3適用范圍本工法適用于城市軌道交通供電系統(tǒng)工程DC750V及DC1500V接觸軌及接觸軌附件安裝工程。4工藝原理在接觸軌安裝施工中將施工作業(yè)人員分為接觸軌安裝、調(diào)整和設(shè)備安裝調(diào)整等小組，接觸軌安裝小組采用專用工具搬運(yùn)接觸軌，輕輕推送到位，接觸軌腰腹部應(yīng)放置到支座的固定顎上，與已安裝到位的相鄰接觸軌相對(duì)接。將卡爪零件卡住接觸軌，調(diào)整卡爪位置，從而使接觸軌位于正確的位置。檢查接觸軌與相應(yīng)走行軌的接觸表面的高度是否正確、對(duì)齊是否良好。使不銹鋼接觸表面在水平方向與走行軌平面平行、縱向則要與最近處參照走行軌平行，調(diào)整到位，將螺栓依次穿過，使用矩扳手?jǐn)Q緊固。由于采用流水線作業(yè)，加以BIM技術(shù)提前建模，碰撞分析及可視化作業(yè)指導(dǎo)輔助，環(huán)環(huán)相扣，提高了施工效率。5施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1施工工藝流程城市軌道交通供電系統(tǒng)ADDINCNKISM.UserStyle接觸軌及附件施工工法流程圖如圖5.1所示BIM建模BIM建模模型校核模型校核接觸軌及端部彎頭的安裝接觸軌及端部彎頭的安裝膨脹接頭安裝膨脹接頭安裝中間接頭安裝中間接頭安裝中心錨接安裝中心錨接安裝接觸軌粗調(diào)、細(xì)調(diào)接觸軌粗調(diào)、細(xì)調(diào)綜合檢測(cè)調(diào)整綜合檢測(cè)調(diào)整圖5.1施工工藝流程圖5.2操作要點(diǎn)5.2.1BIM建模1、建立Revit族模型、場(chǎng)地分析模型以及施工模型，應(yīng)用于技術(shù)實(shí)施與施工管理，BIM模型體系結(jié)構(gòu)如圖5.2.1所示。2、按照大樣圖數(shù)據(jù)創(chuàng)建模型族構(gòu)件，并導(dǎo)入模型基礎(chǔ)信息。3、根據(jù)區(qū)間調(diào)線調(diào)坡數(shù)據(jù)以及區(qū)間軌道模型建立區(qū)間施工模型。圖5.2.1BIM模型體系結(jié)構(gòu)5.2.2模型校核本項(xiàng)目拿到設(shè)計(jì)圖紙后對(duì)圖紙進(jìn)行仔細(xì)審核并進(jìn)行接觸軌及附件模型的建立，對(duì)建立完成的模型進(jìn)行碰撞檢查，將問題上報(bào)設(shè)計(jì)方審核并優(yōu)化完善模型。根據(jù)調(diào)線調(diào)坡數(shù)據(jù)以及測(cè)量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行安裝位置校核；創(chuàng)建動(dòng)態(tài)施工計(jì)劃，并安裝三維工程模型對(duì)安裝過程進(jìn)行校核；進(jìn)行虛擬測(cè)量，三維虛擬安裝以及銜接檢測(cè)，調(diào)整及檢驗(yàn)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)；進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，制作動(dòng)態(tài)安裝視頻。5.2.3接觸軌及端部彎頭的安裝1、首先把接觸軌輕輕抬起，輕輕推送到位，接觸軌腰腹部應(yīng)放置到支座的固定顎上。操作時(shí)要很小心，讓接觸軌慢慢放下去，與已安裝到位的相鄰接觸軌相對(duì)接。2、接觸軌落到位后不要移動(dòng)，另外兩個(gè)人則將卡爪零件卡住接觸軌，調(diào)整卡爪位置，從而使接觸軌位于正確的位置。3、檢查接觸軌與相應(yīng)鋼軌的接觸表面的高度是否正確、對(duì)齊是否良好，可參照相關(guān)的施工圖紙進(jìn)行。務(wù)必要使不銹鋼接觸表面在水平方向與鋼軌平面平行、縱向則要與最近處參照鋼軌平行。圖7圖7穿入螺栓截面圖5、端部彎頭分為5.2m和3.4m兩種類型，端部彎頭同接觸軌之間采用中間接頭連接，端部彎頭結(jié)構(gòu)如圖5.2.3所示。6、清理接觸軌和端部彎頭安裝端面的污物，修整端面上的毛刺，檢查端面與軌面的垂直度，并涂上一層極薄的接觸油脂。7、將端部彎頭安裝到要加以連接的普通接頭處，并將4根螺栓擰緊。端部彎頭的斷口與接觸軌之間密貼，不得有高低差及由此產(chǎn)生的臺(tái)階傷及集電靴。圖5.2.3端部彎頭結(jié)構(gòu)圖5.2.4膨脹接頭安裝1、錨段與錨段之間安裝膨脹接頭，地下段標(biāo)準(zhǔn)錨段長(zhǎng)度為90m。2、在需要安裝膨脹接頭的接觸軌端頭處（已安裝到位），放置兩塊木塊，木塊上放置一塊平木版，總高度與已安裝到位的復(fù)合軌下平面平齊，木塊應(yīng)有足夠的強(qiáng)度且放置平穩(wěn)。3、抬起組件應(yīng)安排3人/組，每邊安排一個(gè)人抬起，第三個(gè)人則在中間處協(xié)助抬組件。把膨脹接頭組件輕輕放穩(wěn)在木板上，操作時(shí)要小心，要顧及到已經(jīng)安裝到位組件。然后，把膨脹接頭輕輕推送到位。操作時(shí)要很小心，要顧及到已經(jīng)安裝到位的相鄰接觸軌的端面。4、檢查膨脹接頭組件與相鄰行車軌之間接觸面的高度和對(duì)齊情況，操作按相關(guān)的施工圖紙進(jìn)行。如有必要，應(yīng)加以調(diào)整。5、配備一只數(shù)字溫度計(jì)，用溫度計(jì)測(cè)出已安裝接觸軌的溫度。將溫度感應(yīng)點(diǎn)分別置于軌底、軌腹下部及鋼帶表面，記錄讀數(shù)并計(jì)算其平均值。6、調(diào)整間隙a，用專用工具將膨脹接頭裝置兩側(cè)的滑軌小心地掰開，使間隙與環(huán)境溫度相適應(yīng)，膨脹接頭示意圖5.2.4所示。7、使用C型夾具及50×100的木質(zhì)楔以保證間隙所在處不會(huì)產(chǎn)生挪動(dòng)，然后安裝另外一端的接觸軌。圖5.2.4膨脹接頭示意圖5.2.5中間接頭安裝1、中間接頭距絕緣支架的距離為500mm，如圖5.2.5-1所示。圖5.2.5-1中間接頭距絕緣支架距離2、檢查接觸軌接縫部位是否安裝平齊，保證覆不銹剛帶一側(cè)安裝平齊，不允許有高低不平，或扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象，安裝精度為±0.5mm。3、將裝置到位的接觸軌末端及對(duì)接處的相近接觸軌末端清理干凈，并涂上接觸油脂。4、將所有配合表面清理干凈。5、使用干凈的墊子或中粒度磨料鋼絲刷打磨，并在中間接頭的界面連接表面處涂上一層極薄的接觸油脂。6、將中間接頭安裝到要加以連接的接觸軌端點(diǎn)的軌腹處，并將4根螺栓用工具擰緊到中間接頭上，要確保在直線方向上接觸軌的對(duì)接縫已牢牢定位，中間接頭螺栓間距應(yīng)滿足圖5.2.5-2的要求。圖5.2.5-2中間接頭螺栓間距5.2.6中心錨結(jié)安裝1、接觸軌普通中心錨結(jié)是用于防止接觸軌長(zhǎng)軌向兩側(cè)不均勻竄動(dòng)的固定連接件，安裝在長(zhǎng)軌的中部。2、一套普通中心錨結(jié)由一對(duì)鋁制中心錨結(jié)本體、兩根螺栓、兩個(gè)平墊、兩個(gè)碟形彈墊、四個(gè)螺母組成。通常在一個(gè)安裝位置安裝兩套普通中心錨結(jié)，分別位于絕緣支撐的兩側(cè)。正常情況下錨結(jié)設(shè)置一組，但在線路縱向坡度超過20‰時(shí)錨結(jié)設(shè)置兩組，在線路縱向坡度超過40‰時(shí)錨結(jié)設(shè)置三組，坡度處中心錨接安裝應(yīng)滿足圖5.2.6的要求。3、使用打孔機(jī)在選定部位進(jìn)行打孔。4、將所有配合表面清理干凈，使用干凈的墊子或中粒度磨料鋼絲刷打磨，并在中心錨結(jié)本體的界面連接表面處涂上一層極薄的接觸油脂。5、將中心錨結(jié)本體安裝到要加以連接的接觸軌端點(diǎn)的軌腹處，并將螺栓擰緊到普通接頭上，接著擰緊其他螺栓。6、再次檢查接觸表面，將接頭處多余的接觸油脂擦干凈，并在安裝完成后將工作地點(diǎn)的廢棄物清除。圖5.2.6坡度處中心錨結(jié)安裝5.2.7接觸軌初調(diào)、細(xì)調(diào)1、接觸軌初調(diào)1）逐點(diǎn)調(diào)整各定位點(diǎn)接觸軌受流面至軌平面的高度為200±5mm。2）側(cè)面限界初調(diào)：逐點(diǎn)調(diào)整各定位點(diǎn)鋼鋁復(fù)合軌中心距相鄰走行軌內(nèi)緣的水平距離為792.5±5mm，如圖5.2.7所示。圖5.2.7走形軌內(nèi)緣與接觸軌中心距里要求3）接觸軌工作面調(diào)整：調(diào)整整體絕緣支架，檢測(cè)接觸軌接觸面與軌面平行，避免接觸軌面發(fā)生偏磨現(xiàn)象。4）整體絕緣支架緊固：調(diào)整接觸軌扣件及接觸軌托架，在保證接觸軌高度、限界和平行度的基礎(chǔ)上滿足接觸軌在溫度變化時(shí)能順線路自由滑動(dòng)，檢查各絕緣支架緊固件是否齊全穩(wěn)固，用扭矩扳手緊固螺栓。5）膨脹接頭、端部彎頭調(diào)整：初步調(diào)整膨脹接頭、端部彎頭處標(biāo)高和側(cè)面限界至設(shè)計(jì)值，保證膨脹接頭和端部彎頭在接觸軌伸縮時(shí)能順暢滑動(dòng)。2、接觸軌細(xì)調(diào)1）標(biāo)高及側(cè)面限界細(xì)調(diào)：在接觸軌初調(diào)后，精細(xì)調(diào)整各定位點(diǎn)接觸軌受流面至軌平面的高度為200±5mm，鋼鋁復(fù)合軌中心距相鄰走行軌內(nèi)緣的水平距離為792.5mm，誤差±5mm。2）接觸軌工作面調(diào)整：調(diào)整整體絕緣支架，檢測(cè)接觸軌接觸面與軌面平行，避免接觸軌面發(fā)生偏磨現(xiàn)象。3）膨脹接頭、端部彎頭細(xì)調(diào)：精細(xì)調(diào)整膨脹接頭、端部彎頭處高度和側(cè)面限界值，細(xì)調(diào)接觸面平行度，保證集電靴能夠平滑、順暢滑動(dòng)。5.2.8綜合檢測(cè)調(diào)整1、用接觸軌綜合測(cè)量?jī)x逐點(diǎn)檢查接觸軌標(biāo)高及側(cè)面限界值，對(duì)超過允許偏差范圍的進(jìn)行調(diào)整，填寫接觸軌安裝位置檢查記錄。2、利用接觸軌測(cè)量?jī)x、水平尺、鋼卷尺、游標(biāo)卡尺等檢測(cè)膨脹接頭、端部彎頭的各項(xiàng)參數(shù)。不合格者，進(jìn)行調(diào)整。3、絕緣距離檢查，接觸軌帶電體距接地體的絕緣距離應(yīng)滿足絕對(duì)最小動(dòng)態(tài)60mm測(cè)量、檢查接觸軌帶電體與周圍接地體及其他設(shè)備的絕緣距離是否滿足設(shè)計(jì)要求，做好記錄。不合格者，查找原因，通知相關(guān)各方到現(xiàn)場(chǎng)處理解決問題。5.3勞動(dòng)組織序號(hào)人員單位數(shù)量備注1工程師人1技術(shù)總負(fù)責(zé)2技術(shù)員人1現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)3安全員人2安全防護(hù)4質(zhì)檢員人1質(zhì)量負(fù)責(zé)5施工負(fù)責(zé)人人16作業(yè)隊(duì)長(zhǎng)人2現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管7特殊作業(yè)人員人406.材料與設(shè)備主要材料：接觸軌、端部彎頭、中間接頭、中心錨結(jié)、膨脹接頭。主要設(shè)備：主要設(shè)備機(jī)具見表6.1所示。序號(hào)工機(jī)具名稱單位數(shù)量備注1鋸軌機(jī)臺(tái)22接觸軌鉆孔工具套13接觸軌測(cè)量?jī)x套1每組4扭矩扳手20~200mm把65梅花扳手套6實(shí)際需要6鋼卷尺5米把47鋼卷尺10米把18千斤頂臺(tái)10帶支座9游標(biāo)卡尺把2帶卡座10銼刀套311鋼絲刷把412發(fā)電機(jī)臺(tái)313拖線盤100米個(gè)114水平尺600mm把415直角尺把216橡皮槌個(gè)1表6.1主要設(shè)備表7質(zhì)量控制7.0.1接觸軌安裝中緊固件的力矩有廠家說明書的需按照說明說上嚴(yán)格執(zhí)行，其余按照《電氣化鐵道接觸網(wǎng)零部件技術(shù)條件》（TB/T2073-2010）中相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。7.0.2施工人員需檢查接觸軌與相應(yīng)走行軌的接觸表面的高度是否正確、對(duì)齊。7.0.3施工人員需注意接觸軌安裝中不允許采用金屬工具或者硬物敲擊接觸軌及其附件。7.0.4施工人員需檢查接觸軌及端部彎頭、中心錨結(jié)、中間接頭、膨脹接頭等附件安裝位置是否符合設(shè)計(jì)要求.7.0.5施工人員需注意中間接頭與接觸軌相連接的接觸面是否清潔，是否涂抹導(dǎo)電油脂。7.0.6施工人員需注意膨脹接頭的間隙是否有預(yù)留，預(yù)留范圍是否在±5mm。7.0.7檢查接觸軌的受流面距軌平面的垂直距離是否為200±5mm。7.0.8注意接觸軌中心距相鄰走行軌內(nèi)緣的水平距離是否為792.5±5mm。7.0.9注意各項(xiàng)絕緣距離是否滿足設(shè)計(jì)要求。8安全措施8.0.1鋼鋁復(fù)合軌搬運(yùn)時(shí)易出現(xiàn)砸傷，運(yùn)輸及搬運(yùn)鋼鋁復(fù)合軌時(shí)施工人員應(yīng)注意安全，防止擠、壓、擊打碰傷。8.0.2軌行區(qū)施工行車瞭望條件差，參建單位多，相互交叉作業(yè)施工及程序復(fù)雜。施工中必須有可靠的通信系統(tǒng)，確保施工過程中的通信迅速、暢通、清晰，嚴(yán)禁在無通信聯(lián)絡(luò)或者視線不清的情況下在軌行區(qū)施工。8.0.3保證接觸軌的各連接縫隙的大小和連接縫處接觸軌接觸面的平滑度（對(duì)齊情況）滿足設(shè)計(jì)要求。8.0.4每個(gè)錨段的接觸軌端部彎頭和第一個(gè)整體絕緣支架的距離必須符合設(shè)計(jì)規(guī)定值。8.0.5在進(jìn)行安裝膨脹接頭時(shí)，從一處錨固開始，安裝補(bǔ)償接頭，接著安裝另一側(cè)的第二處錨固，第二處錨固的安裝及伸縮間隙的調(diào)整必須在同一天進(jìn)行，以盡可能保證工作開始時(shí)和結(jié)束時(shí)的環(huán)境溫度相同，補(bǔ)償組件的預(yù)留值不會(huì)發(fā)生變化。8.0.6在進(jìn)行接觸軌安裝時(shí)，要保證接觸軌接縫到最近的絕緣支架的距離大于500mm。8.0.7安裝緊固螺栓時(shí)，要保證緊固螺栓的力矩滿足設(shè)計(jì)要求，力矩扳手使用前，必須檢查力矩扳手的力矩是否調(diào)整到位。8.0.8切記所有的電氣接觸面要涂上電力復(fù)合脂以獲得最佳導(dǎo)電性。9環(huán)保、節(jié)能措施9.0.1切實(shí)貫徹環(huán)保法規(guī)，嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家及地方政府頒布的有關(guān)環(huán)境保護(hù)和水土保持的法規(guī)、方針、政策和法令，結(jié)合設(shè)計(jì)文件和工程實(shí)際，及時(shí)提報(bào)有關(guān)環(huán)保設(shè)計(jì)，按批準(zhǔn)的文件組織實(shí)施。9.0.2合理布局施工區(qū)域及生活場(chǎng)所，施工及生活污水排放三級(jí)沉淀。施工營(yíng)地和施工現(xiàn)場(chǎng)的生活垃圾，要經(jīng)常清理打掃，分類集中處理；施工和生活中的廢棄物經(jīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門同意后，運(yùn)至指定地點(diǎn)。對(duì)于施工中廢棄的零碎配件、邊角料、水泥袋、包裝箱等及時(shí)收集清理并搞好現(xiàn)場(chǎng)衛(wèi)生。9.0.3施工過程中產(chǎn)生的廢包裝材料、廢舊設(shè)備零部件等每天施工完畢立即進(jìn)行清理。9.0.4保護(hù)好施工范圍內(nèi)的植被和綠化設(shè)施，當(dāng)因施工破壞原植被時(shí)施工完后按原來的標(biāo)準(zhǔn)重新綠化。9.0.5當(dāng)施工機(jī)械在施工期間意外拋錨必須進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)修理時(shí)，必須先在修理過程中有可能被污染的區(qū)域鋪好油氈，防止污染線路。9.0.6嚴(yán)禁在施工現(xiàn)場(chǎng)焚燒任何含廢棄物和生產(chǎn)有毒有害氣體、煙塵、臭氣的物質(zhì)，有害物質(zhì)要使用封閉和帶有煙氣處理裝置的設(shè)備。10效益分析10.1經(jīng)濟(jì)效益本工法采用BIM建模進(jìn)行區(qū)間限界檢測(cè)，一共檢測(cè)并優(yōu)化設(shè)計(jì)11處，每處大約節(jié)省成本約4500元，共計(jì)49500元。采用流水作業(yè)與同步作業(yè)相結(jié)合的方式，與傳統(tǒng)接觸軌及附件安裝相比較，原計(jì)劃用時(shí)4個(gè)月的接觸軌及附件安裝施工實(shí)際用時(shí)3個(gè)月，節(jié)省接觸網(wǎng)專業(yè)作業(yè)隊(duì)1個(gè)月的工時(shí)（60人，基本工資為6000元/月），可節(jié)約成本約36000元。10.2社會(huì)效益通過本項(xiàng)目的研究可以拓寬BIM技術(shù)工程的施工領(lǐng)域，提高公司以后在地鐵市場(chǎng)的的施工技術(shù)聲譽(yù)，提高企業(yè)知名度，對(duì)以后類似項(xiàng)目的實(shí)施提供經(jīng)驗(yàn)及指導(dǎo)，具有廣闊的應(yīng)用前景。本工法在廣州地鐵二十一號(hào)線供電系統(tǒng)安裝工程Ⅲ標(biāo)段的應(yīng)用，接觸軌樣板段順利通過了驗(yàn)收，得到了業(yè)主及監(jiān)理單位的一致好評(píng)并在全線推廣，引得其它標(biāo)段爭(zhēng)先學(xué)習(xí)。11應(yīng)用實(shí)