京沪高速铁路四电接口工程施工技术总结.pdf
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1、京沪高速铁路四电接口工程施工技术总结1京沪高速铁路四电接口工程施工技术总结中国水电第七工程局有限公司明登飞1概述高速铁路牵引供电(电气化)与通信、信号、电力一起称为“四电 系统,四电接口工程指站前、站后两大专业之间的预留和配合工程。京沪高速铁路(设计时速 350 公里/小时)是一项多方参与、多专业协调、多方位推进和多工种交叉作业的系统性工程.其四电专业与土建专业存在复杂而精细的接口工程,诸如:桥梁、隧道、路基综合接地施工,通信、信号、电力、电气化专业的电缆上桥,通信、信号、电力在隧道和路基处的过轨预埋,隧道各种型号接触网槽道的预埋,梁体接触网基础和拉线基础的施工,站场过轨以及综合接地工程的施工
2、,路基接触网支柱基础和下锚拉线基础的施工,路基电缆槽的预制和敷设等。2桥墩四电接口工程2.1桥墩综合接地2。1.1桩基础桥墩综合接地在每根桩中有一个接地钢筋 N3,N3 钢筋与 N2(利用承台结构钢筋)环形接地钢筋焊接,从而形成电气通路。在承台下层沿桩位四周设置一圈环形接地钢筋 N2(利用承台结构钢筋),并与 N1、N3 接地钢筋焊接.N3 接地钢筋深入承台以下深度不小于 5000mm.桥墩中沿墩台立面中心对称设置 2 根结构钢筋作为墩身竖向接地钢筋 N1,N1 上端采用接地端子(或接地母排)与梁上接地系统相连接,N1 深入顶帽中必须与顶帽钢筋焊接形成电气回路,下端深入承台与承台顶,必须与承台
3、环形接地钢筋焊接形成电气回路。在每个桥墩垂直于线路方向的某个侧面、距地面-200mm 处,设一个不锈钢接地端子供测试之用(见图 1 和图 2)。2.1.2明挖基础桥墩综合接地在基础底层设置一层钢筋网做为水平接地极,接地极钢筋网格间距 11m,网格节点必须相互焊接.在各层基础的侧面设竖向接地钢筋,间距为基础层高的 2 倍并与环形接地钢筋和水平接地钢筋焊接连接.桥墩沿墩台立面中心对称预置 2 根竖向接地钢筋 N1,N1 上端采用接地端子(或接地母排)与梁上接地系统相连接,下端与基础环形接地钢筋 N2 焊接.N1 深入顶帽中必须与顶帽钢筋焊接形成电气回路,N1深入基础与基础上层钢筋网焊接形成电气回路
4、.另外桥墩的 N7 接地钢筋及与之相连接的外露接地端子每个桥墩一般设置在地面以下 0.2m 处,当桥墩位于水中时可不设(见图 3 至图 5).图 1桥墩、桩基础接地平面示意图(单位:mm)图 2桥墩、桩基础接地侧面示意图(单位:mm)图 3明挖和挖井基础接地连接立面示意图图 4明挖和挖井基础 B-B 截面示意图图 5明挖和挖井基础 A-A 截面示意图图 6接地端子标识图2.1。3施工控制要点1。接地钢筋焊接要求桩基接地钢筋焊接焊接底层筋连接桩基筋钢筋与钢筋间的连接采用搭接焊工艺,双面焊搭接长度不小于55mm,单面焊接长度不小于 100mm,焊缝厚度不小于 4mm,钢底层接地网焊接筋间十字交叉时
5、采用 16mm 的“L钢筋焊接。2.接地电阻测试在浇筑混凝土前,必须进行接地电阻测试,单个桥墩接地电阻要求不大于 10。3。接地端子保护接地端子安装时在端子内填满泡沫塑料,端子头再用塑料薄膜包裹严实,防止混凝土灌注时水泥浆进入端子螺丝口内。施工完成后及时对端子采取胶带进行防护。4.接地端子标识为了容易找出接地端子测试,需对接地端子做出标识(见图6)。(1)本 T 形箭头接地标识水平长 100mm,垂直高度 60mm.焊接墩钢筋连接接地网焊接接地端子测试接地电阻浇筑混凝土图 7桥墩综合接地流程图(2)“DZ”代表接地端子“标识以下,后面数字以 cm 单位,表示标识水平线到接地端子中心垂直高度.(
6、3)标识必须注意箭头顶点与接地端子必须在同一铅垂线上,便于使用检测验收时寻找。(4)标识全部用蓝色普通油漆,采用模板喷涂方式标识,接地端子在上时箭头向上,标准在下。(5)本图“DZ120”标识接地端子位于标识以下 1200mm 处。字体自定2.1.4桥墩(台)综合接地工艺流程桥墩(台)综合接地工艺流程(见图 7).2。2桥墩槽道预埋按照通信、信号、电力以及其他专业要求,在桥墩浇筑时必须预埋槽道,京沪桥墩电缆上下桥预埋槽道布置图(见图 8)。图 8墩身槽道预埋位置示意图说明:(1)槽道型号:EHMQ31,槽道长 500mm;螺母扣垫型号:EHMQA M16,螺杆长 600mm。(2)在桥墩正面位
7、于桥墩直线段范围内,预埋滑行槽道,槽道沿桥墩高度方向距 1.5m。(3)混凝土脱模后,剔除待安装部位的填充泡沫.(4)预埋槽道的锚钉与钢筋网片冲突时,不允许切断锚钉;槽道内发泡填充物为刚结构安装阶段剔除.(5)预埋槽道图纸推荐采用钢筋定位法将槽道固定连接在定位钢筋网上(允许与锚钉点焊连接).混凝土脱模后,剔除待安装部位的填充泡京沪高速铁路四电接口工程施工技术总结3沫.安装扣垫螺母,水平旋转 90 安装被固定结构,扭紧螺母,标准扭矩锁紧。采用高标号砂浆封堵其余外露槽道。(6)信号电缆上桥要求:桥墩:按照铁三院桥墩施工图(京沪桥通 48,2008.8)执行,每个基站对应的最近两个桥墩预埋滑槽:桥墩
8、两侧分别预留一处共两处.(7)通信电缆上桥要求:桥墩:每个基站对应的一个桥墩预埋滑槽:四角分别预埋共四处,大里程方向两处为电力专业使用,小里程方向两处为通信专业使用.对于大小里程各 300m 处的桥墩,不做预埋.桥梁地段通信基站和信号中继站共址处桥梁、桥墩预留按照信号专业的预留方式进行预留。(8)中国移动电缆上桥:每个中国移动基站对应的最近一个桥墩预埋滑槽:四角分别预埋共四处.3箱梁四电接口工程3。1综合接地施工(1)对于无砟轨道桥梁,在梁体上表面设 4 根纵向接地钢筋(图中 N2112),纵向接地钢筋距混凝土表面小于 100mm,并与梁两端的横向接地钢筋连接(N125),该横向接地钢筋作为横
9、向接地钢筋与梁底接地端子连接。梁体上预留的接触网支柱基础通过 N1016与梁体上表面的纵向接地钢筋和横向钢筋连接。(2)每孔梁端截面的接地端子设在桥梁小里程一端,桥面横向接地钢筋需在梁两端焊接预留,每孔梁 8 个接地端子中,梁场预制箱梁中只预埋 4 个,另 4 个预埋相应接地钢筋即可,待后期桥面系施工时,再预埋另 4 个接地端子。与桥台相连的箱梁,在大、小里程各预埋 2 个接地端子。梁顶接地端子组在距梁端 85cm 处与横向钢筋连接,每个接地端预埋接地端子,并设有 M16 的内螺纹,接地端子与桥面防水层的保护层高度一致。(3)所有的接地钢筋之间的连接均须采用16 钢筋 L 形焊接,中 113
10、为焊接点位置,焊接要求单面长度 200mm,双面焊接长度 100mm,焊接厚度至少 4mm.(4)综合接地钢筋与梁体钢筋或支座钢板相碰时,可适当移动接地钢筋(5)梁顶面纵横向钢筋可采用梁体钢筋 N21 和 N1 代替,并按要求焊接牢固(焊缝 12、13),腹板接地钢筋可采用梁体钢筋 N6,并按要求焊接牢固(焊接 46).(6)梁内接地端子最终表面与最外层(保护层)混凝土表面平齐,凸出高度控制在 2mm 以内,图中N5 钢筋尺寸为电缆槽内桥面按 40mm 保护层计算,当保护层厚度变化时,其长度需相应调整。(7)接地端子安装时在端子内填满泡沫塑料,端子头再用塑料薄膜包裹严实,防止混凝土灌注时水泥浆
11、进入端子螺丝口内.施工完成后及时对端子采取胶带进行防护。(8)梁上设置接触网支柱时,用 N10 钢筋将纵向钢筋 N21 与设置在接触网支柱基础(含拉线基础)底层预埋钢板 2 焊接牢固(焊缝10、11),同时每个接触网支柱基础锚栓均应与底层钢板2 施以饱满焊接。(9)防护墙施工,防护墙钢筋 N3 与设置在防护墙顶面线路侧的纵向钢筋 N6、N7 采用 L 形焊接(焊缝为 8),桥面板中预埋的防护钢筋 N1、N3 钢筋搭接部分(焊缝 7),其中用于接待钢筋的 N1、N3 钢筋采用每段防护墙中无过水孔(或人槽口)端部的钢筋,且 N1 钢筋与防护墙钢筋下部的梁顶纵向钢筋 N21采用 L 形焊接(焊缝 8
12、)(10)桥梁接地钢筋需焊接牢固,保证接地钢筋各处电气连续性。综合接地施工完,混凝土浇筑前,必须用直流双臂电桥对接地的贯通性进行测试,测试时以某个接地端子为标准,然后测试该接地端子与其他几个接地端间的电阻值(如 A-B,A-C,A-D,AE,AF,AG,AH),一般情况小于 1即可。(11)纵横贯通地线敷设在电力电缆槽内.(12)由于防护墙和竖墙 A 在箱梁架设后才施工,所以,在箱梁接地钢筋绑扎时,必须对防护墙和竖墙 A 的接地钢筋做好标识,以便以后寻找施工。(13)防护墙和竖墙接地钢筋现场浇筑时必须按照要求做好接地钢筋焊接,并对焊接完成的接地端子做好标识,对嵌入混凝土面的接地端子,需以接地端
13、子为中心,然后用磨光机磨出 10cm 的圆,以便以后贯通地线的栓接.(14)防护墙及竖墙 A 接地钢筋必须在现场做好标识以便和站后单位移交。(15)113 所有焊接点(见图 9 至图 12),其中带圈数字均为上述对应的焊接点。图 10接触网支柱处接地钢筋布置图图 11防护墙接地处接地钢筋图 12梁顶接地钢筋平面布置图梁体钢筋绑扎图 13直流双臂电桥焊接梁体纵横向钢筋焊接梁体上下连接钢筋焊接接触网基础顶面钢筋设置接触网基础预埋件焊接电缆槽顶面连接钢筋7.工艺流程箱梁综合接地流程图(见图 14)。3。2接触网支柱及拉线基础接触网支柱跨距一般为 50m 左右。对于 32m 标准简支箱梁可设在1/4
14、跨、跨中、和 3/4 跨,对于 24m 标准箱梁,可设在 1/3 跨、跨中和2/3 跨,无论如何设置,要保持支柱中心距梁端距离不小于 5m,困难时不小于 4m。1。支柱基础H 型钢支柱基础应预留 6 根 M39 锚栓,材质为 Q345(16Mn)或35 号优质碳素钢.每根锚栓配 3 个螺焊接电缆槽内接地端子母、2 个垫圈,螺母、垫圈的机械性能与锚栓配套。锚栓采用其他材质时,其机械性能不应低于 Q345 钢,螺母、垫圈的机械性能等级应与之配套。地脚螺栓、螺母、垫圈及预埋钢板均应做防腐处理。基础面以焊接梁两端防护墙引上接地钢筋下 150mm 范围内的锚栓及其外露部分均应采用多元合金共渗+达可乐技术
15、+封闭层处理,预埋钢板 1(上焊接梁底接地端子部钢板)采用多元合金共渗+封闭层处理。H 型钢柱基础型号、位置符合接触网平面布置图的要求。2。拉线基础焊接门形钢筋每个拉线基础应预留 4 根 M24 锚栓,材质为 Q345(16Mn)或 35 号优质碳素钢。每根锚栓配 2 个螺母、1 个垫圈,螺母、垫圈的机械性能与锚栓配套。锚栓采用其他材质时,其机械性能不应低于Q345钢,螺母、垫圈的机械性能等级应与之配套。3.施工要点浇筑混凝土(1)按设计标准选择合格的钢板和螺栓,严格要求厂家加工精度。图 14箱梁综合接地流程图(2)螺栓间距的控制及基础定位,预埋钢板平整度满足要求。基础浇筑时用水平仪对钢板水平
16、进行控制(图 15),接触网螺栓间距用标准卡具进行控制,为了防止浇筑混凝土对螺栓间距的影响,在浇筑前和浇筑后均要用标准卡具对螺栓间距进行控制(见图 16)。(3)基础型号、位置符合接触网平面布置图的要求;基础中心到箱梁中心距离为 5650mm(见图 17)。接触网基础和拉线基础间距离为 7m(见图 18)。(4)外露螺栓的防护。在混凝土浇筑完毕后,为防止螺栓锈蚀,需在螺栓周围涂抹黄油并用塑料进行缠裹.贯通性测试图9箱梁综合接地立体示意图(单位:mm)京沪高速铁路四电接口工程施工技术总结5(5)梁体上设置接触网支柱基础时,在预制梁体时须在相应的位置预埋接触网锚固螺栓及加强筋.在桥面板上设置接触网
17、锚柱时,除预埋锚固螺栓及加强筋外,还需注意下锚拉线基础预留钢筋。图 15用水平仪控制钢板水平图 16 浇筑后检查螺栓间距图 17接触网支柱距梁中心距离测量图 18接触网支柱与拉线基础距离测量(6)接触网预埋误差要求,注意在施工过程中及施工完毕均需检查(见表 1).表 1接触网预埋误差表序号1234567891011预埋要求螺栓组中心距线路中心距离螺栓组中心距线顺线路方向偏移基础预埋件须牢固可靠、螺栓外露长度及螺栓长度螺栓相邻距离螺栓对角线间距预埋钢板应与基础面齐平或略高预埋钢板中部预留孔中混凝土略高于预埋钢板顶面预埋钢板须水平面,高低偏差螺栓须垂直于水平面,每个螺栓中心偏差在顶端偏移靠近线路侧
18、螺栓连线的法线须垂直线路中心线,一组螺栓的整体扭转基础面至轨面,基础面高出桥梁面距离,基础平台尺寸,预埋钢板尺寸预埋误差要求+50/-0mm50mm+5/-0mm1mm1。5mm+5mm/-0mm+5mm/-0mm5mm1mm1.55mm(7)接触网施工工艺流程:基础位置的确定用所用的基础的钢筋数量栓外露部分的确定根据设计要选型外露部分的保护钢板法兰、基础地脚螺栓的确定基础预埋钢板的检查根据基础类型选基础螺基础距箱梁中心距离的确定基础螺栓、法兰盘的固定基础螺栓的检查混凝土灌注3。3通信、信号、中国移动、电力电缆上桥1。信号电缆上桥要求按照部梁通用图:通桥(2008)2322AII-016(20
19、08。03)执行,每个中继站对应的最近两个桥墩上两梁端分别在上下行侧预留锯齿孔和预埋滑槽,即:四角分别预留共四处。靠近大里程的桥墩及梁端为电力专业使用,靠近小里程的桥墩及梁端为信号专业使用.2。通信电缆上桥要求按照部梁通用图,每个基站对应的一个桥墩上两梁端分别在上下行侧预留锯齿孔和预埋滑槽,即:四角分别预留共四处,大里程方向两处为电力专业使用,小里程方向两处为通信专业使用.同时,在大小里程各 300m 处的唯一桥墩上,也同样对梁做上述四角预留。3.中国移动电缆上桥每个中国移动基站对应的最近一个桥墩预埋滑槽:四角分别预埋共四处,此桥墩对应的两梁端分别在上下行侧预留锯齿孔和预埋槽道,即四角分别预留
20、共四处。4。通信、信号、中国移动锯齿孔预留和槽道预埋对于通信、信号、中国移动锯齿孔在梁一端的每侧要预留 2 个,槽道预埋按照设计预埋(见图 19)。图 19通信、信号槽道预埋及锯齿孔预留图(单位:mm)5。电气化牵引变电所、分区所、AT所电缆上桥按照通桥(2008)2322A-II-JH-139 预留单锯齿孔和槽道(见图 20)。图 20电气化槽道预埋及锯齿孔预留图(单位:mm)3.4电缆槽根据通信、信号、电力等专业的需要,在防护墙外侧分别设置通信、信号合槽和电力电缆槽。电缆槽由竖墙和盖板组成。电缆槽盖板为预制结构,竖墙在梁体吊装到桥位后现浇。电缆槽在栏杆处,声屏障安装处、接触网安装处和下锚拉
21、线基础处的型号尺寸各不一样。(见图 21 至图 24)图 21栏杆处电缆槽(单位:mm)图 22声屏障处电缆槽(单位:mm)图 23接触网支柱处电缆槽(单位:mm)图 24下锚拉线基础处电缆槽(单位:mm)mm)4隧道四电接口工程4。1隧道综合接地施工4。1。1II 级围岩衬砌段及明洞综合接地设置图 25 II 级围岩和明洞综合接地纵向图图 26底板钢筋示意图图 27 II 级围岩综合接地正面图图图 28明洞接地正面图图 29 III、IV、V 级围岩综合接地纵向图II 级围岩地段利用隧道底板的下层钢筋作为接地钢筋,接地的纵横向钢筋施以双面点焊,用连接钢筋再将其与两侧电缆槽侧墙的纵向接地钢筋连
22、接。隧道底板的接地钢筋按照1m 间隔用底板钢筋作为接地钢筋,即在隧道底板的底层形成 11m 的单层钢筋网.底板钢筋按照一个台车长度考虑,间隔一个台车位置设置一处(见图 25 至图 27).明洞隧道内综合接地利用仰拱衬砌外侧钢筋作为接地极,接地极的面积和间隔由一个台车长度确定,其接地钢筋设置参照 II 级围岩衬砌段综合接地设置(见图 28).4.1。2III、IV、V 级围岩综合接地设置III、IV、V 级围岩隧道利用锚杆和专用环向接地钢筋(III 级围岩)、钢架(IV、V 级围岩)作为接地地极,III 级围岩以 L=6m 间距选择锚杆为接地锚杆,约一个台车长度为间距设置专用环向接地钢筋,接地锚
23、杆与专业环向接地钢筋焊为一体,专业环向接地钢筋通过 16 连接钢筋与纵向接地钢筋连接;IV、V级围岩利用隧道系统锚杆和钢架作为接地极,接地极由选取的 1榀钢架和接地锚杆组成,接地锚杆以 L(IV时 L=7m,V 级时 L=8m)间距选择,与钢架焊为一体。III、IV、V 级围岩接地极均以约一个台车位为间隔设置,用作接地极的锚杆环向间距要求为二倍锚杆长度。接地锚杆与专用环向接地钢筋(钢架)可靠焊接,再与两侧电缆槽侧墙的纵向接地钢筋连接.纵向接地钢筋在连续 100m 中部采用16 钢筋引入电力京沪高速铁路四电接口工程施工技术总结电缆槽,钢筋露头处设接地端子(见图 29 至图 31).图 30 II
24、I、IV、V 级围岩综合接地立面图图 31电缆槽处断面图74.1。3全包防水隧道综合接地全包防水隧道在初期支护左右两侧墙角各设置一根纵向接地钢筋,用此纵向连接钢筋将多个专用环向接地钢筋、锚杆、钢架连接延伸至洞口。全包防水隧道利用隧道系统锚杆(III 级围岩)和格栅钢架(IV、V 级围岩)作为接地极,以 L(III级 L 为 6m,IV 级 L 为 7m,III 级 L 为 8m)间距选择锚杆作为接地锚杆,以约一个台车长度为间距设置格栅钢架作为接地极,接地锚杆与接地格栅钢架通过“L”型钢筋焊接。接地格栅钢架在拱角处通过“L”型16 连接钢筋与墙角纵向接地钢筋可靠焊接.墙角纵向连接钢筋在洞口处与电
25、缆槽两侧纵向接地钢筋连接(见图 32)。图 32全包防水接地断面图4.1.4接触网防闪络接地利用二次衬砌或明洞衬砌的内层纵、环向结构钢筋作为接地钢筋。接触网基础附近的纵向结构钢筋应与接触网基础连接并作为纵向接地钢筋。该纵向接地赶紧在各板(作业段)间连接,约 100m 断开一次,断开位置选在作业段间施工缝处.此钢筋在连续的 100m 中间段的同一模板内的两根环向接地钢筋与电缆槽线路侧外缘的纵向接地钢筋连接.接触线垂直向上在拱顶的投影线两侧,以 0。5m 间隔,各选 3 根纵向结构钢筋作为纵向接地钢筋,上述投影线两侧各 1。5m 处的其他位置,以 1m 为间隔,选择纵向结构钢筋作为纵向接地钢筋。该
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