武磊
(中铁上海设计院集团有限公司，上海 200070)
我国1961 年开通第一条电气化铁路，经过60 年的建设，我国电气化铁路总里程超过10 万公里。随着国民经济的快速发展，一些既有电气化车站已满足不了人员频繁流动的需求，既有站场扩能改造类的工程项目也越来越多。本文以苍南站改扩建工程为例，针对既有站场扩能改建项目中，对影响上跨天桥顶推施工的AF 线及PW 线迁改过渡，同时对其他类似的项目有很好的参考价值。
1 项目概况
苍南站位于浙江省温州市苍南县，是杭深铁路的一个中间站，同时也是中国铁路上海局与南昌局的局界口。苍南站于2009 年开通运营，扩建之前的苍南站设3 台5 线及进出站地道一座，通勤车、始发列车较多，加上地域经济发展迅速，人员流动频繁，苍南站运输能力趋于饱和。苍南站改扩建工程拟为苍南站新增一条到发线及一座进站天桥，天桥采用顶推工艺施工。
苍南站既有接触网采用AT（自耦变压器）供电方式，站场内I、II、3、4 股道采用接触网硬横梁与既有雨棚合架形式，AF 线（正馈线）及PW 线（保护线）采用门型架从硬横梁上通过。如图1 所示。
图1 苍南站接触网附加导线悬挂方式
根据天桥设计，天桥位置位于两组硬横梁之间，天桥底部距离轨面的高度为9390mm，由测量资料，AF 线、PW 线距轨面的最低高度均大于天桥底面的高度，要想天桥顺利的完成顶推施工，需对既有的附加导线进行过渡施工设计，以降低天桥顶推施工期间附加导线的高度，确保AF 线、PW 线不会影响到天桥的顶推施工。天桥顶推的位置位于硬横梁吊住Y23#上方的附加导线门型架与Y26#上方的附加导线门型架之间以及 硬横梁吊住Y24#上方的附加导线门型架与Y27#上方的附加导线门型架之间；我们需要知道AF 线、PW 线在悬挂点处的高度及在悬挂点中间（跨中）的高度；附加导线实测数据见表1（单位：mm）。
表1 天桥位置AF 线、PW 线高度实测数据
2 过渡方案的选择
2.1 改电缆落地方案
此方案过渡期间在顶推天桥的下方I-3 道间、II-4 道间分别组立2 根H 型钢柱，AF 线在H 型钢柱终端下锚并改电缆连通，PW 线降低高度从天桥下方通过，PW 线与天桥底部保持150mm以上的距离[1]，天桥顶推完成后将支柱全部拆除，再将正馈线及保护线移至天桥两侧下锚并连通。根据《高速铁路设计规范》（TB 10621-2014）10.1.7 条的注3：接触网支柱内侧边缘至线路中心的距离，困难条件下：位于正线一侧不应小于2500，位于站线一侧不应小于2150mm。[2]苍南站I-3 道间、II-4 道线间距均为5000mm，H 型钢柱采用线间立柱，满足规范的困难值要求。但此方法需要在正线两侧进行支柱及拉线基坑开挖，破坏正线路基，破坏站场的桩板结构，铁路营业线改造安全风险很大。从安全及施工难度考虑，不推荐此方法。
2.2 降低线索高度方案
此方案在过渡施工期间将天桥正下方AF 线及PW 线断开，把既有Y23#-Y24#、Y26#-Y27#硬横梁上方的正馈线降至硬横梁下距底面500mm[3]，采用垂直线路V 拉的安装方式，保护线降至横梁下距底面150mm[1]，然后在天桥下用双环杆对锚形式加辅助线连接导通，保证天桥顶推时天桥底面距正馈线及保护线的安全距离，AF 线、PW 线的安装方式如图2 所示。此方案需要考虑线索的弛度及风偏，计算是否能对接触线及承力索保持安全距离。
图2 AF 线、PW 线的安装方式
根据线索弛度计算公式[4]：
其中，f 表示线索的弛度(m)，g 表示线索自重(kN/m)，l 表示跨距(m)，T 表示线索张力(kN)。
根据线索风偏计算公式[4]:
苍南站AF 线采用的材质是LBGLJ-240（截面积为240mm2的铝包钢芯铝绞线）, 线索张力15kN；PW 线采用的材质是LBGLJ-120（截面积为120mm2的铝包钢芯铝绞线），线索张力8kN；带入相关数据，AF 线、PW 线的弛度及风偏计算结果见表2。
表2 AF 线、PW 线的弛度及风偏
根据《铁路电力牵引供电设计规范》（TB 10009-2016）得知，AF 线在最大弛度时距离地面的距离不能小于6000mm，PW 线在最大弛度时距离地面的距离不能小于5000mm，AF 线在最大风偏时距离相邻承力索距离不能小于550mm，上下行AF 线之间的距离不能小于2000mm。[3]根据要求，AF 线、PW 线的相对位置关系设计如图3 所示。
图3 AF 线、PW 线的相对位置关系
AF 线、PW 线降低高度施工利用一个天窗点完成，施工完成之后效果图见图4。
图4 AF 线、PW 线施工完成之后效果图
3 附加导线锚固在天桥侧面特殊设计
接触网AF 线、PW 线经过过渡迁改之后，高度降低到天桥底面高度之下并与天桥底面保持有一定的安全距离，天桥可以顺利地完成顶推施工。天桥顶推施工完成之后，需要在天桥侧面及底面适当位置预留附加导线悬挂接口，将AF 线、PW 线最终改为与天桥合架，这就要对接口进行特殊设计。
3.1 天桥侧面预留附加导线下锚结构设计
AF 线、PW 线在天桥侧面下锚，预留下锚拉环，AF 线通过复合绝缘子锚固在下锚拉环上，PW 线通过一片悬式绝缘子锚固在下锚拉环上。AF 线、PW 线预留的下锚结构件设计图见图5。
图5 AF 线、PW 线天桥侧面预留下锚拉环设计
AF 线最大工作张力15kN、PW 线最大工作张力8kN，经过结构检算，预留的结构满足受力要求。
3.2 天桥底部预留附加导线悬挂结构设计
AF 线、PW 线在天桥侧面下锚之后，天桥两侧的AF 线、PW线分别需要连通，如果直接用电连接线进行连通，电连接线与天桥底部的电气安全距离不能保证，在运营中存在安全隐患。这就要在天桥底部预留AF 线、PW 线悬挂点，使附加导线与天桥底部始终保持有安全距离。对于AF 线，与天桥底部至少要保证500mm 的安全距离[3]，通过在天桥底预留支持绝缘子安装接口，安装支持绝缘子可很好的解决距离的问题。预留的结构设计见图6。对于PW 线，与天桥底部至少要保证150mm 的安全距离[1]，按照图5 的设计预留下锚拉环，连接一片悬式绝缘子，很好地解决PW 线的安全距离问题。
图6 天桥底部预留支柱绝缘子设计
3.3 天桥预留接口的平面位置
苍南站I-3 道间、II-4 道间线间距均为5 米，考虑线索的风偏及安全距离，各预留点在天桥的位置如图7 所示。图中，天桥侧面共需预留8 处下锚拉环，图中用圆弧表示，分别用1、2、3、4、5、6、7、8 号标识；天桥底部需预留4 处与支持绝缘子连接的底座，分别位于1、2、7、8 号下锚拉环正下方天桥底部，图中用圆圈表示；天桥底部需预留4 处与侧面相同的拉环，方向垂直向下，分别位于3、4、5、6 号下锚拉环正下方天桥底部，图中用正方形表示。
图7 天桥预留接口平面位置图
确定各预留接口的平面位置以后，附加导线最后改为锚固于天桥上；这样既保证了附加导线在以后运营中的安全稳定，同时提升了整个站场接触网的美观性，施工完成后的效果见图8。
图8 附加导线最终图
结束语
综上所述，在附加导线迁改过渡时，要考虑弛度及风偏，检算在最大弛度和风偏时接触网各种导线相互间距离是否满足规范要求，这样才能确保铁路接触网附加导线在运营过程中的安全性。在天桥预留附加导线悬挂的结构件时，还要综合考虑线索的张力及自重，确保预留的结构件满足受力要求，这样才能保证站场接触网的安全运营。
