浅谈电气化铁路接触网横腹杆式混凝土支柱施工技术

浅谈电气化铁路接触网横腹杆式混凝土支柱施工技术

郑吉兰

四川蜀道建筑科技有限公司

摘要：本文对电气化铁路接触网横腹杆式混凝土支柱工艺、原材料要求、质量检验、型式检验、标志与合格证、储存等做了简要介绍，并根据具体的工艺实践，指出了工艺上应注意的问题。

关键词：电气化铁路；横腹杆式混凝土支柱；施工；技术

1. 工程背景

2020年底，四川省川铁枕梁工程有限公司叙永分公司，为适应我国铁路建设的发展趋势，抓住四川省高速铁路、客专铁路和城际铁路建设的契机，新开工建设了一条新的铁路接触网片预应力砼支撑系统。

2. 电气化铁路接触网支柱概况

电气化铁路接触网混凝土支柱是钢筋混凝土结构构件，混凝土强度等级要求不低于C50；具有耐久性能要求的支柱，56d龄期混凝土抗冻等级不小于F300。

3. 分类。

3.1预应力混凝土接触网支柱就其结构型式而言，可分为横腹杆式和环形预应力混凝土支柱。本文只浅谈横腹杆式支柱施工技术。

3.2横腹杆式支柱按使用功能分为腕臂支柱和软横跨支柱。按照结构设计风速的不同，将横腹杆式支柱划分为结构设计风速为30 m/s的支柱、结构设计风速为35 m/s的支柱及结构设计风速为40 m/s的支柱。对于三种不同的风力型式，撑杆的截面形状是一致的。

4. 横腹杆式预应力混凝土支柱工艺简介：

横腹杆式预应力混凝土支柱生产工艺包括：砼搅拌、主筋镦头及网片绑扎、合模及主筋张拉、混凝土振动成型、支柱养护、支柱脱模、模型清理、其它要求等。

5.原材料要求

5.1.水泥 应选用高达42.5的硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥或具有耐硫酸盐特性的硅酸盐水泥。硅酸盐类、一般硅酸盐类水泥的各项指标均达到GB175、TB10424的要求，耐硫盐硅酸盐类水泥的各项指标达到 GB/T 748的要求。

5.2.骨料 细骨料应采用硬质洁净的天然中粗砂或经试验确认符合质量要求的机制砂，其细度模数为2.6~3.2，含泥量按质量计不应大于1.5%，其余技术要求应符合GB/T14684及TB10424的规定。

粗骨料应为坚硬耐久的岩碎石，空隙率不大于40%，压碎指标值不应大于10%，岩石的抗压强度与混凝土设计强度之比不应小于2，含泥量不应大于0.5%，针片状含量不应大于5%，其余技术要求应符合GB/T14685及TB10424的规定。

5.3水

水泥搅拌用的水质必须满足TB10424。

5.4外加剂

掺合料的品质必须达到TB10424，不得采用氯化盐型掺合料或其它会侵蚀混凝土的掺合料。

5.5掺合料

第一类粉煤灰加入到水泥中，其加入量要达到 GB/T 1596，而炉渣粉末加入量则要达到 GB/T 18046。

5.6钢材

5.6.1预应力纵向受力钢筋

在使用过程中，应选用具有较小张紧力的带螺纹的钢带或刻痕钢带作为预应力筋，并满足 GB/T 5223的要求。

5.6.2普通纵向受力钢筋

常规纵拉筋为一般纵拉筋，其特性满足 GB/T1499.2。

5.6.3构造筋

横腹杆式支柱的构造筋宜采用HPB300、HRB400钢筋和乙级冷拔低碳钢丝，其性能应分别符合GB/T1499.1、GB/T1499.2和JC/T540的规定。

5.6.4底座法兰盘

支柱底座法兰盘不得采用沸腾钢，钢材的质量等级应符合GB50017的规定。其质量应符合GB/T700的规定。

6.质量检验

6.1外观质量应符合表1的规定。

表1 横腹杆式支柱外观质量指标

6.2尺寸偏差

6.2.1各部尺寸允许偏差应符合表2的规定。

表2 横腹杆式支柱尺寸允许偏差

6.2.2横腹杆式支柱的正面弯曲度应考虑扣除因非对称布筋引起的反拱值后，符合允许偏差的规定。反拱值按支柱设计图纸中的规定取值。

6.3混凝土保护层

6.3.1在预应力载钢筋处，钢筋的防护层应以20毫米为宜，防护层的容许误差以规范为准。

6.3.2横腹杆式支柱的法兰盘端预应力主筋镦头顶部的混凝土保护层厚度不小于10mm。

6.4法兰盘锌层质量

法兰盘锌层质量包括锌层厚度、锌层附着性及锌层均匀性，法兰盘的锌层质量应符合GB/T25020.4的规定。

6.5横腹杆式支柱检验弯矩

6.5.1情况一：风向垂直线路时，在悬挂方向支柱的承载能力。支柱承受的载荷，由3悬挂载荷和柱风荷载弯矩组合，软横跨支柱还包括3°偏角产生的平行线路方向的附加弯矩。

6.5.2情况二：风向平行线路时，在悬挂方向支柱的承载能力。支柱承受的载荷，由垂直线路方向的悬挂载荷和平行线路方向的柱风荷载、腕臂风荷载（软横跨支柱为软横跨风荷载）组合，软横跨支柱还包括3°偏角产生的平行线路方向的附加弯矩。

6.5.3情况三：风向垂直线路时，反悬挂方向支柱的承载能力。

6.5.4情况四：无悬挂荷载时，平行线路方向支柱的承载能力。

6.6结构性能

6.6.1抗裂检验

支柱加荷至标准检验弯矩时，不应出现裂缝。法兰盘上部150mm范围内卸荷后不闭合的无规则裂缝不影响试验结果。

6.6.2挠度检验

当腕臂支撑被施加到导线高度上的偏移检测力矩时，导线高度上的偏移不得超过50毫米。当支撑杆受力达到标准试验力矩时，柱顶挠度不应大于（L1+L3）。

6.6.3承载力检验

当支撑杆被加压到标准检测弯矩的200%时，将不会有以下任何一种荷载极限状况的迹象：

a)具有1.5毫米的受拉区的混凝土裂纹的宽度；

b)拉伸所述抗张钢筋；

c)混凝土在受压区发生了损伤。

7．型式检验

7.1检验条件

如遇以下情形之一，须作型号检查：

a)在第一次生产或结构，材料，工艺发生重大变化的情况下；

b)在停止运作超过一年后，重新开始运作；

c)如果工厂检查的结果与最后一种类型测试的差别很大；

d)如果每个相同的手腕支撑都是连续制造6000个相同的标准，或者六个月中制造的总数量少于6000个；

e)如果一年中每一次连续制造相同的软跨接支架2000个，或者一年中制造的数量少于2000个；

若相同规格之环柱每一次均有6000个以上之产量，或半年之内产量未达6000个以上。

7.2抽样

7.2.1外观质量、尺寸偏差和法兰盘锌层质量

从每个批次中，随机选取10个试件，对试件进行外观质量、尺寸偏差及法兰表面镀锌的质量检查。

7.2.2结构性能

7.2.2.1从外观质量、尺寸偏差及镀锌层质量均符合要求的立柱中，选取2个，对其进行抗裂性、标准试验弯矩下的变形及承载能力测试。如果有一块材料的结构性能检测不合格，则可以从同一批次的材料中，选择另外两块材料进行再次检测。

7.2.2.2如果是在第一次投产的时候，在结构设计风力分别为30 m/s和35 m/s的时候，也应该抽出2根，按照条件二对其进行抗裂性、标准检验弯矩下的挠度和承载力检验。

7.2.3保护层厚度

通过承重试验和弯矩试验，对支撑柱进行了保护涂层的厚度测试。

8、标志与产品合格证

8.1标志。包括永久标志和临时标志，同时支柱应有明显支吊点标志。

8.2产品合格证。产品出厂时，应随带企业统一编号的产品合格证，

9 .储存及起吊运输

9.1检验合格的产品，按规定方式调入，规定堆放区域储存。

9.2立柱的吊装和搬运都是双轴的。搬运，吊装要轻柔，严禁投掷或撞击。

9.3支柱装车后应绑扎牢固，严防运输途中发生位移。

9.4支柱支点处应套上软织物（草圈等），或用草绳等物捆扎，以防碰伤。等等。

结语

电气化铁道接触网建设技术是一项新兴而又十分关键的技术，它的发展是否顺利，对人民群众的交通运输有很大的影响。有关部门要对此给予足够的关注，从实际出发，从理论上，不断地改进和完善电气化铁路接触网的建设，从而进一步推动我国轨道交通发展。

参考文献

[1]罗凯旋.既有线电气化铁路接触网改造分析[J].智能城市，2021，7(01):63-64.

[2]丁为民.中国电气化铁路接触网设计历史演变[J].电气化铁道，2020，31(S1):1-16.