高速鐵路信號結合部工程質量問題探討
時間:2022-03-15 10:37:09
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摘要:從高速鐵路信號結合部工程角度,分析了高鐵信號結合部工程對信號設備運用質量的影響和形成原因,并提出相應的措施建議。
關鍵詞:高速鐵路;信號工程;結合部管理;質量
隨著中國高速鐵路的迅猛發展,新技術、新工藝在信號基礎設備上的運用逐步加強。分析近年來出現的信號設備故障,原因多為工程建設時期,工務、房建(含電力、暖通)、供電等結合部施工過程中遺留下的隱患。為此,分析信號結合部工程對信號設備運用質量的影響,并以電纜敷設工程為例,提出相應的改進建議。
一、存在問題
1.1工務工程
1.電纜敷設工程實施時,因槽道未形成,電纜外露被壓或被砸導致的混線、斷線故障。
2.T梁橋外掛電纜槽安裝支架質量問題,導致電纜槽道脫落,危及橋下人們的生命財產安全及鐵路、公路的運輸安全。
3.貫通地線未實施防盜隔離措施,導致貫通地線缺失,設備防雷接地不良;貫通地線虛接,接觸電阻大,未與電纜進行有效隔離,導致燒損。
1.2房建工程
1.信號設備用房設于綜合站房內,無信號倒替用房或信號倒替用房,未遺留環監、防雷、電纜槽道走線等設施的安裝條件,后續改擴建、設備更新改造工作極其困難;為適應綜合站房的造型,設備布置不同層且擺放凌亂,各類電纜走線交織穿插,存在安全隱患,且造成應急處置困難。
2.信號室內設備防雷地網、屏蔽網未按規范實施到位引起的設備被雷擊損壞,甚至雷電引入導致的設備燒損。
3.設備用房裝修未按時按質完成,導致系統電子設備受粉塵污染嚴重,影響電子設備壽命,且易導致信號系統電子類設備突發軟故障。
4.暖通等配套設施未及時配置到位,導致室內設備潮濕,設備配接線端子發霉,或因高溫導致電子設備損壞。
5.各類管線穿越、空調排水、通風排風等設備設施安裝時未及時封堵,導致鼠害。
6.設計階段未考慮空調、照明、電力電源、防火等設施的實際所需面積及空間位置,導致信號室內設備擁擠不堪,日常測試、應急搶修出入困難。
1.3其他結合部問題
1.供電工程。吸上線設置或安裝不當,引起的牽引回流干擾;分相區設置過于靠近車站站場引起的回流集中干擾;吸上線及地線連接闖入信號電纜槽引起的干擾或電纜燒損。
2.電力工程。電力電纜與信號同槽、電纜井內交叉、接地線侵入信號槽、電力配電箱設置在信號設備用房內等問題,影響信號設備的電氣特性,設備維護管理存在交叉。
二、原因分析
2.1規范標準不統一
在新版《技規》頒布前,高速鐵路定義概念較為模糊,存在客貨共線、既有線提速、近期兼顧貨運,以及僅運行動車組等多種組合,因而在設計、施工規范執行過程中存在差異。如:高鐵信號工程中,信號系統設備按CTCS-2級建設,而站前工程執行客貨共線標準,進而造成信號設備的建安工程執行客貨共線的標準。
2.2執行規范受到制約
設計規范中較多用“應”字來描述,建設管理部門、設計單位通常考慮費用問題,對標準采取“取下限值”的方式。如:信號設計規范中明確信號設備用房建設時,應考慮同步建設壽命周期后的倒替面積和預留條件問題,但前期建設的高鐵幾乎未考慮倒替面積,導致后續信號擴能及更新改造工作開展將極其困難;設計規范中明確了信號設備布置間距“應”符合列表下限值要求,現場實際則是綜合站房設計的設備用房顧慮政策問題,相當部分設備布置間距已達不到下限值。
2.3工序混亂
因搶工期,或因節約管理、機械、人員成本等,新建鐵路的站后工程施工多是在站前條件不成熟的情況下開始并在短期內完成的,建設程序混亂。如:槽道未形成即敷設纜線、設備用房未達到進場條件即進場施工、鋼軌未精調鎖定就進行軌道設備定位安裝等。
2.4不執行施工工藝標準
此類問題對于貫通地線敷設工程尤其突出。貫通地線的施工工藝要求較高,從現場驗收情況來看,站前施工單位幾乎不執行施工工藝標準,如:貫通地線接續需采用專用壓接鉗,部分施工單位根本沒配置;環接間距過長,且裸露未進行防腐處理;路基地段貫通地線距電纜槽底部400mm,現場驗收發現相當部分就直接丟在了電纜槽板下;槽道內的貫通地線未進行隔離、防盜處理,等等。
三、有關建議
加強建設管理,優化施工組織,強力推進專業間接口工作面進場條件的檢查和確認,嚴格執行標準及工藝要求是提高結合部工程質量的關鍵。同時,修訂相應的建設標準,研究優化相應的設計、調整相應的施工分工,對提高建設施工質量,減少結合部問題有一定的意義。下面主要從優化設計、調整施工作業面角度,提出相應的建議。
3.1優化設計
1.優化設備用房設計。設計獨立的運轉調度樓,不與綜合站房共建。運轉調度樓為信號、通信、電力、信息等運輸設備綜合樓,按設計規范設置設備大修更改倒替層和配套相應的辦公設施,可有效解決綜合站房建設工期、電纜引入走線、設備倒替層、值班應急處置、消防及空調等輔助設施建設不同步等問題,以及專業驗收、專業分工的維護管理和使用問題。
2.優化信號及附屬設備布置圖。此項工作迫在眉睫,信號專業設計與暖通、消防、建筑、通信、電力等專業溝通,在設計設備定位圖時,應充分考慮和預留足夠的空間來布置空調、消防、環境監控、電力配電箱等設施,避免設備間距、空間間距不足。
3.優化貫通地線施工圖設計。建議研究隧道、橋梁地段的貫通地線設計方案。貫通地線在隧道內敷設時,是否可在擋墻壁、隧道壁或通過橋梁等合適的位置,直接獨立敷設一段裸露且連續的不銹鋼鋼筋(條、帶等)代替貫通地線,這樣避免了貫通地線侵入電纜槽所需的防護隔離,也無需單獨進行隔離防盜處置,分支引接線由各專業根據需求引接,解決了貫通地線諸多的引接、隔離、防盜、預留端子不到位的問題。
4.優化綜合視頻監控系統的設計。建議按原版標準,并結合現場維護管理的實際,將綜合施工監控系統中信號設備用房的門禁、水浸、溫感煙感、干濕度、空調遠控等項目,研究重新回到信號集中監測系統中進行設計,并由信號施工單位組織信號集中監測系統設備供應商實施,避免了維護管理與建設、設計、施工間結合部問題。
3.2調整作業面分工
1.調整電纜敷設工程的施工作業面。建議建設管理部門可否將電纜槽敷設工程分成2部分:一部分為電纜槽道的建設,由站前單位實施,一部分為電纜槽蓋板敷設和填砂袋,由站后單位負責與電纜敷設工程同步實施。作業面分工調整后,電纜敷設工程及其結合部統一由站后施工單位負責,敷設、防護同步到位,避免了外露、砸損等問題。
2.調整信號設備用房的綜合防雷系統施工作業面。建議可否將除結構鋼筋引入點以外的屏蔽網、環形網、接地引入等施工項目,調整由信號施工單位負責實施,避免屏蔽網與地網不連接、接地引入點不足、成端位置地線連接點過長、信號設備接地標記不明確等問題。
3.調整信號電源配電箱的施工作業面。建議將信號電源引入分為2部分:一部分為電力電纜引入,一部分為信號電源箱設置。根據設計規范和信號用電及維護分工的需求,房建或電力施工單位的施工作業面,為將2路可靠電源的電力電纜敷設至信號電源箱接線的位置即可,信號電源箱的設置和連線由信號施工單位負責,綜合考慮防雷箱、外電網采集箱、消控箱等室內壁掛箱盒的施工,避免各類箱盒凌亂附掛和接線間距超過標準的問題。
作者:陳慶華 單位:中國鐵道科學研究院研修學院
參考文獻
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