客运专线隧道接触网预埋滑槽施工工法
一、前言
我国普通铁路隧道接触网吊柱通过连接件固定在隧道衬砌上的方式是化学锚栓，欧洲国家高速铁路隧道采用在隧道衬砌施工时预埋接触网吊柱滑槽的方案，2005年，随着武广、郑西铁路客运专线隧道工程陆续展开施工，在隧道二次衬砌施工过程中，接触网吊柱和隧道衬砌采用何种方式固定能更好的适应高速列车运行，哪种方式更加能确保工程质量，满足高速运行条件下接触网吊柱固定牢固成了站前、站后相关专业技术人员研讨的重点。
2006年初，铁道部工管中心、鉴定中心与咨询、设计、施工等单位召开会议，针对客运专线隧道内接触网吊柱固定在衬砌上的技术方案进行专题研究。会议结合前期研究成果和有关国际咨询意见，针对国内外推荐的预埋槽型滑道和化学锚栓两个方案进行了深入的讨论，最后确定接触网吊柱采用预埋槽型滑道固定在隧道衬砌上的方案，提出接触网吊柱的布设应考虑隧道衬砌施工的特点进行设置，尽量方便隧道衬砌施工，且预埋件施工由隧道施工单位随衬砌施工同步完成。
2006年4月，经过对设计图的充分理解，以及对液压衬砌台车和滑槽的反复研究，中铁十二局集团在其所属管段的ZXZQ08标张茅隧道，率先进行了衬砌砼和槽型滑道预埋件施工，在具体施工过程中，先后解决了如何利用台车长度反算接触网吊柱合理间距，台车如何预留螺栓定位孔及顶位孔几何尺寸的确定，滑槽安装质量控制等施工技术难题，逐渐总结出一整套接触网予埋滑槽施工工法，通过在郑西线十二局管段其它隧道推广使用总结完善了本工法，其关键技术达到国内领先水平。建设、设计及中外方咨询多次来工地检查，对已施工结束的近千米衬砌中预埋的接触网滑槽的施工质量给予了充分肯定，认为安装精度高，速度快，同衬砌砼结合紧密，外观平顺美观，其施工
方法现场可操作性强，易于推广。
二、工法特点
1、根据衬砌台车长度及安装接触网的相关要求确定接触网吊柱间距，采取在衬砌台车拱部模板上开少量螺栓定位孔安装固定滑槽，计算简单，易于操作。
2、滑槽与台车模板结合紧密，拆模后与衬砌表面平齐，外观圆顺美观。
3、利用衬砌台车本身结构，采取人工及小型机具完成，施工时简单易学，利于推广。
三、适用范围
本工法适用于铁路隧道接触网吊柱的连接件采用预埋的方式固定在隧道衬砌中的施工，对其他隧道衬砌预埋件的施工有借鉴作用。
四、工艺原理
充分利用衬砌台车拱部顶升液压千斤顶25～30cm 的行程及衬砌砼钢筋下部保护层形成接触网滑槽安装空间，操作人员从衬砌台车砼灌注窗口进入台车拱部模板对滑槽精确定位，然后在台车模板下部用T型螺栓穿过定位孔将滑槽固定在模板上，衬砌施工和接触网滑槽预埋同步进行。
五、施工工艺流程及操作要点
㈠ 施工工艺流程
工艺流程见图1
㈡ 1考虑到大断面隧道衬砌钢筋绑扎后在自重作用下会自然下垂，所以，在绑扎时预先将钢筋保护层厚度进行调整，由原设计的5cm加大为10cm左右。
2、台车定位
钢筋绑扎结束检验合格后进行台车定位，测量放样时，考虑衬砌搭接长度10cm。在仰拱填充面上精确定出里程控制点。将台车移动到该里程，使台车前端端头与放样点齐平，用垂球或全站仪等其它测量仪器检查台车定位是否准确。
3、 调整安装滑槽作业空间。
台车定位以后，将台车拱部控制台车模板的液压缸的行程调整到最小位置，尽可能使台车模板外侧与衬砌钢筋的距离达到最大值，台车的油缸最大行程Lmax=30cm，实际可调最大行程L1=20～25cm；钢筋距衬砌内轮廓的距离调整值L2=10cm；为保证初期支护不侵入二次衬砌，开挖半径加大L3=10～15cm；实际施工中，将台车行程调到最小值时，拱部台车模板和钢
筋的距离L=L1+L2+L3距离为40～50cm。
4、安装滑槽
将4m或1m接触网滑槽、扁钢及焊把、焊条等从台车侧模窗口递入,局部拆除从衬砌台车侧模窗口到拱顶的箍筋，一名操作工人从窗口带材料及焊接等工具沿此作业通道到达拱顶模板，同时窗口位置另一名工人提前将槽道固定点位置的填充泡沫抠除,并将滑槽、扁钢及焊接工具由窗口递入通过绳索到达拱顶。
操作人员将滑槽移动到定位孔，然后在台车模板上精确调整滑槽位置，滑槽两端对准定位孔，滑槽和台车模板密贴，另一人在台车拱部模板下方通过定位孔安装T型螺栓，紧固螺栓，将滑槽固定牢固。以同样方法安装同组内的另一根滑槽。
安装完成后，用扁钢进行焊接成组，将扁钢和滑槽焊接牢固后。安装工作基本完成，操作工人沿台车模板原路退出，同时安装拆开的箍筋。
5、顶升模板到位,衬砌砼浇注
工人从台车窗口退出后，顶升台车模板到设计位置，立衬砌挡头模固定台车浇注衬砌砼。
6、衬砌脱模
当衬砌达到拆模强度后，松开T型螺栓螺母，旋转900取出螺栓，收回模板脱模。
㈢ 滑槽安设前准备工作
1、滑槽安设间距计算
根据相关规范及实践经验，接触网吊柱间距大约50m左右，且接触网吊柱与AF线成交错布置且间距基本相等，为了减少在衬砌台车上开孔数量，我们首先根据衬砌台车长度在规范允许范围内对接触网吊柱间距进行优化。现场实践经验表明，衬砌台车与已灌注好的衬砌搭接长度一般为10cm左右，这样，利用9m、10.5m或12m衬砌台车施工的隧道，接触网吊柱的间距是不同的，相应的滑槽安设间距也不同：
9m台车 间距：5×（9-0.1）=44.5m或6×（9-0.1）=53.4m
10.5m台车 间距：5×（10.5-0.1）=52m
12m台车 间距：4×（12-0.1）=47.6m
其他长度的台车计算方法同上。
经过计算优化后，只需在衬砌台车拱顶模板固定位置开孔，衬砌施工时，保证台车与已灌注好的衬砌搭接10cm。这样，整座隧道预埋滑槽的位置将非常精确。
2、滑槽定位孔尺寸及孔位布置
根据滑槽在衬砌中的埋设位置及间距确定在台车模板上的开孔位置。开孔原则：应结合衬砌搭接长度、台车长度进行优化，尽量减少台车模板的开孔数量。现场施工表明：安装4m滑槽，每根滑槽安装需要在台车上开定位孔3个，开孔位置在4m滑槽的两个端头和滑槽中部。每组开孔6个；安装1m的AF滑槽每根在台车模板上开2个定位孔，开孔位置在安装滑槽的两个端头，每组开孔8个。经优化后，共计开孔20个。每个定位孔尺寸长×宽=4×2cm，如图2所示。
六、材料与设备
本工法操作简单，施工时需要一条10m长的绳索、一台电焊机和钢筋切割机即可，钢筋切割机在安装滑槽同时焊接Φ16接地钢筋时使用。
七、质量控制
㈠ 质量标准
1、 滑槽埋入件的规格型号符合设计要求。
目前，我国客运专线隧道采用的是德国HALFEN-DEHA公司的HTA52/34—QGJ型滑道槽产品，材质分A4钢及不锈钢两种，均为工厂热轧生产。其几何尺寸及几何特征值等参数，见下图3
固定滑槽螺栓矩形孔放大图
图2 滑槽定位孔尺寸及布置图
图3 接触网滑槽几何尺寸图
滑槽承受拉力能达到22KN，完全可满足接触网吊柱传承的荷载，槽道采用4m和1m两种尺寸，同组两条槽道通过扁钢平行焊接在一起，槽道间距为350mm与接触网吊柱底座螺栓孔一致。为保证槽道预埋后与衬砌表面平齐，弧形的槽道严格按照隧道内衬砌曲面半径加工，与滑槽配套使用的是T型螺栓，规格为HS50/30，T型螺栓具有防止松动的设计，螺栓顺开槽方向插入滑槽后旋转90°，螺栓头即卡在槽
内。
2、上下行线滑槽顺线路错开3m，调整范围为：3±0.5m。
3、滑槽嵌入混凝土的施工误差≤5mm。
4、滑槽在混凝土中的倾斜施工误差≤3mm。
5、相邻吊柱滑槽定位孔位极限偏差350±4mm，垂直线路偏转。施工误差±16mm。
6、AF线滑槽垂直线路偏转施工误差±5mm。
㈡ 滑槽位置偏差原因分析及解决办法
滑槽安装位置偏差主要由三方面造成的，一是衬砌搭接长度存在偏差，二是衬砌台车模板上滑槽定位孔的几何尺寸偏大以及定位孔位置不准确产生的，三是衬砌台车使用过程中变形，左右侧不对称。
要求在组装衬砌台车时，拱顶模板上开定位孔时需要准确放样，同时定位孔尺寸以能满足T型螺栓通过为宜，开孔尺寸20×40mm；衬砌施工台车就位时要保证衬砌搭接长度10cm的要求；另外在衬砌施工过程中要经常检查衬砌台车是否变形，一旦发现变形要立即校正。
八、安全措施
1、工人操作空间相对狭小，在有钢筋地段要防止钢筋碰伤，严格用电管理；
2、工人入内操作时，严禁任何人员操作衬砌台车液压系统，需要专人看管，统一指挥。
九、环保措施
预埋槽道时留下的填充泡沫及其它建筑垃圾要集中送至弃碴场掩埋。
十、效益分析
㈠经济效益分析
该项技术实现了客运专线隧道接触网吊柱固定在隧道衬砌上采用预埋槽型滑道的方案，有力地促进和保障了正洞施工速度，综合经济效益可观。
㈡社会效益分析：
1、该项技术保证了接触网基础的施工质量，已受到铁道部工程管理中心、郑西铁路客运专线建设指挥部、设计院及监理总站的高度评价，为企业赢得了良好的信誉。
2、该项技术现场可操作性强，易于推广。提高接触网滑槽的施工速度，而且滑槽同衬砌结合紧密，外观平顺美观。
十一、应用实例
郑州至西安客运专线ZXZQ03、ZXZQ08标交口和张茅隧道长度分别为4012m和8483m，为全线控制性工程，在全线率先开工的二次衬砌施工中，中铁十二局集团采用上述工法安装了四十余组预埋槽型滑道，安装过程简单方便，易于掌握，安装结束后滑槽与衬砌浑然一体，外型美观平顺，位置精确，经过检测各项指标均符合相关要求，受到了各级赞誉。
客运专线隧道接触网预埋滑槽施工工法
一、前言
我国普通铁路隧道接触网吊柱通过连接件固定在隧道衬砌上的方式是化学锚栓，欧洲国家高速铁路隧道采用在隧道衬砌施工时预埋接触网吊柱滑槽的方案，2005年，随着武广、郑西铁路客运专线隧道工程陆续展开施工，在隧道二次衬砌施工过程中，接触网吊柱和隧道衬砌采用何种方式固定能更好的适应高速列车运行，哪种方式更加能确保工程质量，满足高速运行条件下接触网吊柱固定牢固成了站前、站后相关专业技术人员研讨的重点。
2006年初，铁道部工管中心、鉴定中心与咨询、设计、施工等单位召开会议，针对客运专线隧道内接触网吊柱固定在衬砌上的技术方案进行专题研究。会议结合前期研究成果和有关国际咨询意见，针对国内外推荐的预埋槽型滑道和化学锚栓两个方案进行了深入的讨论，最后确定接触网吊柱采用预埋槽型滑道固定在隧道衬砌上的方案，提出接触网吊柱的布设应考虑隧道衬砌施工的特点进行设置，尽量方便隧道衬砌施工，且预埋件施工由隧道施工单位随衬砌施工同步完成。
2006年4月，经过对设计图的充分理解，以及对液压衬砌台车和滑槽的反复研究，中铁十二局集团在其所属管段的ZXZQ08标张茅隧道，率先进行了衬砌砼和槽型滑道预埋件施工，在具体施工过程中，先后解决了如何利用台车长度反算接触网吊柱合理间距，台车如何预留螺栓定位孔及顶位孔几何尺寸的确定，滑槽安装质量控制等施工技术难题，逐渐总结出一整套接触网予埋滑槽施工工法，通过在郑西线十二局管段其它隧道推广使用总结完善了本工法，其关键技术达到国内领先水平。建设、设计及中外方咨询多次来工地检查，对已施工结束的近千米衬砌中预埋的接触网滑槽的施工质量给予了充分肯定，认为安装精度高，速度快，同衬砌砼结合紧密，外观平顺美观，其施工
方法现场可操作性强，易于推广。
二、工法特点
1、根据衬砌台车长度及安装接触网的相关要求确定接触网吊柱间距，采取在衬砌台车拱部模板上开少量螺栓定位孔安装固定滑槽，计算简单，易于操作。
2、滑槽与台车模板结合紧密，拆模后与衬砌表面平齐，外观圆顺美观。
3、利用衬砌台车本身结构，采取人工及小型机具完成，施工时简单易学，利于推广。
三、适用范围
本工法适用于铁路隧道接触网吊柱的连接件采用预埋的方式固定在隧道衬砌中的施工，对其他隧道衬砌预埋件的施工有借鉴作用。
四、工艺原理
充分利用衬砌台车拱部顶升液压千斤顶25～30cm 的行程及衬砌砼钢筋下部保护层形成接触网滑槽安装空间，操作人员从衬砌台车砼灌注窗口进入台车拱部模板对滑槽精确定位，然后在台车模板下部用T型螺栓穿过定位孔将滑槽固定在模板上，衬砌施工和接触网滑槽预埋同步进行。
五、施工工艺流程及操作要点
㈠ 施工工艺流程
工艺流程见图1
㈡ 1考虑到大断面隧道衬砌钢筋绑扎后在自重作用下会自然下垂，所以，在绑扎时预先将钢筋保护层厚度进行调整，由原设计的5cm加大为10cm左右。
2、台车定位
钢筋绑扎结束检验合格后进行台车定位，测量放样时，考虑衬砌搭接长度10cm。在仰拱填充面上精确定出里程控制点。将台车移动到该里程，使台车前端端头与放样点齐平，用垂球或全站仪等其它测量仪器检查台车定位是否准确。
3、 调整安装滑槽作业空间。
台车定位以后，将台车拱部控制台车模板的液压缸的行程调整到最小位置，尽可能使台车模板外侧与衬砌钢筋的距离达到最大值，台车的油缸最大行程Lmax=30cm，实际可调最大行程L1=20～25cm；钢筋距衬砌内轮廓的距离调整值L2=10cm；为保证初期支护不侵入二次衬砌，开挖半径加大L3=10～15cm；实际施工中，将台车行程调到最小值时，拱部台车模板和钢
筋的距离L=L1+L2+L3距离为40～50cm。
4、安装滑槽
将4m或1m接触网滑槽、扁钢及焊把、焊条等从台车侧模窗口递入,局部拆除从衬砌台车侧模窗口到拱顶的箍筋，一名操作工人从窗口带材料及焊接等工具沿此作业通道到达拱顶模板，同时窗口位置另一名工人提前将槽道固定点位置的填充泡沫抠除,并将滑槽、扁钢及焊接工具由窗口递入通过绳索到达拱顶。
操作人员将滑槽移动到定位孔，然后在台车模板上精确调整滑槽位置，滑槽两端对准定位孔，滑槽和台车模板密贴，另一人在台车拱部模板下方通过定位孔安装T型螺栓，紧固螺栓，将滑槽固定牢固。以同样方法安装同组内的另一根滑槽。
安装完成后，用扁钢进行焊接成组，将扁钢和滑槽焊接牢固后。安装工作基本完成，操作工人沿台车模板原路退出，同时安装拆开的箍筋。
5、顶升模板到位,衬砌砼浇注
工人从台车窗口退出后，顶升台车模板到设计位置，立衬砌挡头模固定台车浇注衬砌砼。
6、衬砌脱模
当衬砌达到拆模强度后，松开T型螺栓螺母，旋转900取出螺栓，收回模板脱模。
㈢ 滑槽安设前准备工作
1、滑槽安设间距计算
根据相关规范及实践经验，接触网吊柱间距大约50m左右，且接触网吊柱与AF线成交错布置且间距基本相等，为了减少在衬砌台车上开孔数量，我们首先根据衬砌台车长度在规范允许范围内对接触网吊柱间距进行优化。现场实践经验表明，衬砌台车与已灌注好的衬砌搭接长度一般为10cm左右，这样，利用9m、10.5m或12m衬砌台车施工的隧道，接触网吊柱的间距是不同的，相应的滑槽安设间距也不同：
9m台车 间距：5×（9-0.1）=44.5m或6×（9-0.1）=53.4m
10.5m台车 间距：5×（10.5-0.1）=52m
12m台车 间距：4×（12-0.1）=47.6m
其他长度的台车计算方法同上。
经过计算优化后，只需在衬砌台车拱顶模板固定位置开孔，衬砌施工时，保证台车与已灌注好的衬砌搭接10cm。这样，整座隧道预埋滑槽的位置将非常精确。
2、滑槽定位孔尺寸及孔位布置
根据滑槽在衬砌中的埋设位置及间距确定在台车模板上的开孔位置。开孔原则：应结合衬砌搭接长度、台车长度进行优化，尽量减少台车模板的开孔数量。现场施工表明：安装4m滑槽，每根滑槽安装需要在台车上开定位孔3个，开孔位置在4m滑槽的两个端头和滑槽中部。每组开孔6个；安装1m的AF滑槽每根在台车模板上开2个定位孔，开孔位置在安装滑槽的两个端头，每组开孔8个。经优化后，共计开孔20个。每个定位孔尺寸长×宽=4×2cm，如图2所示。
六、材料与设备
本工法操作简单，施工时需要一条10m长的绳索、一台电焊机和钢筋切割机即可，钢筋切割机在安装滑槽同时焊接Φ16接地钢筋时使用。
七、质量控制
㈠ 质量标准
1、 滑槽埋入件的规格型号符合设计要求。
目前，我国客运专线隧道采用的是德国HALFEN-DEHA公司的HTA52/34—QGJ型滑道槽产品，材质分A4钢及不锈钢两种，均为工厂热轧生产。其几何尺寸及几何特征值等参数，见下图3
固定滑槽螺栓矩形孔放大图
图2 滑槽定位孔尺寸及布置图
图3 接触网滑槽几何尺寸图
滑槽承受拉力能达到22KN，完全可满足接触网吊柱传承的荷载，槽道采用4m和1m两种尺寸，同组两条槽道通过扁钢平行焊接在一起，槽道间距为350mm与接触网吊柱底座螺栓孔一致。为保证槽道预埋后与衬砌表面平齐，弧形的槽道严格按照隧道内衬砌曲面半径加工，与滑槽配套使用的是T型螺栓，规格为HS50/30，T型螺栓具有防止松动的设计，螺栓顺开槽方向插入滑槽后旋转90°，螺栓头即卡在槽
内。
2、上下行线滑槽顺线路错开3m，调整范围为：3±0.5m。
3、滑槽嵌入混凝土的施工误差≤5mm。
4、滑槽在混凝土中的倾斜施工误差≤3mm。
5、相邻吊柱滑槽定位孔位极限偏差350±4mm，垂直线路偏转。施工误差±16mm。
6、AF线滑槽垂直线路偏转施工误差±5mm。
㈡ 滑槽位置偏差原因分析及解决办法
滑槽安装位置偏差主要由三方面造成的，一是衬砌搭接长度存在偏差，二是衬砌台车模板上滑槽定位孔的几何尺寸偏大以及定位孔位置不准确产生的，三是衬砌台车使用过程中变形，左右侧不对称。
要求在组装衬砌台车时，拱顶模板上开定位孔时需要准确放样，同时定位孔尺寸以能满足T型螺栓通过为宜，开孔尺寸20×40mm；衬砌施工台车就位时要保证衬砌搭接长度10cm的要求；另外在衬砌施工过程中要经常检查衬砌台车是否变形，一旦发现变形要立即校正。
八、安全措施
1、工人操作空间相对狭小，在有钢筋地段要防止钢筋碰伤，严格用电管理；
2、工人入内操作时，严禁任何人员操作衬砌台车液压系统，需要专人看管，统一指挥。
九、环保措施
预埋槽道时留下的填充泡沫及其它建筑垃圾要集中送至弃碴场掩埋。
十、效益分析
㈠经济效益分析
该项技术实现了客运专线隧道接触网吊柱固定在隧道衬砌上采用预埋槽型滑道的方案，有力地促进和保障了正洞施工速度，综合经济效益可观。
㈡社会效益分析：
1、该项技术保证了接触网基础的施工质量，已受到铁道部工程管理中心、郑西铁路客运专线建设指挥部、设计院及监理总站的高度评价，为企业赢得了良好的信誉。
2、该项技术现场可操作性强，易于推广。提高接触网滑槽的施工速度，而且滑槽同衬砌结合紧密，外观平顺美观。
十一、应用实例
郑州至西安客运专线ZXZQ03、ZXZQ08标交口和张茅隧道长度分别为4012m和8483m，为全线控制性工程，在全线率先开工的二次衬砌施工中，中铁十二局集团采用上述工法安装了四十余组预埋槽型滑道，安装过程简单方便，易于掌握，安装结束后滑槽与衬砌浑然一体，外型美观平顺，位置精确，经过检测各项指标均符合相关要求，受到了各级赞誉。