大型架橋機臨近既有線施工絕緣防護的探究

朱士良

摘要：本文以沈丹客運專線與哈大客運專線并行段即跨沈丹鐵路特大橋6#-128#墩箱梁架設施工為例，對絕緣防護的施工方案及檢測方法進行說明，對絕緣防護在臨近（跨越）電氣化既有線施工中的運用進行總結，為類似工程提供參。

關鍵詞：環氧樹脂；絕緣防護；既有線；施工

中圖分類號：TU74文獻標識碼： A

隨著鐵路建設投資的加大，線路密度的增加，立體交叉、臨近（跨越）既有線路設計會無可避免的增多，特別是臨近（跨越）既有線為主干線時，繁忙的交通運輸、既有線行車安全、電氣化線路的高壓電等給臨近（跨越）既有線施工帶來極大的安全風險和施工難度。本文結合沈丹客運專線跨沈丹鐵路特大橋與哈大客專并行段6#-128#墩箱梁架設實際，介紹絕緣防護在臨近電氣化既有線施工中的應用。

1．工程概況

新建沈陽至丹東鐵路客運專線位于遼寧省中東部，沿途經過了遼寧省沈陽市、本溪市和丹東市?？缟虻よF路特大橋，起訖樁號為DK1+969.42—DK7+941.64，該橋的第0#臺至128#墩為與哈大客專并行段施工，全長3.994Km，并行段所架箱梁為106孔32.6m、19孔24.6m預制后張法預應力混凝土雙線簡支箱梁、2孔非標梁，同時，該橋的47#-48#墩上跨既有線沈丹鐵路。根據沈丹客專與哈大客專箱梁架設后邊緣間距以及箱梁架設設備的實際情況和施工效率決定跨沈丹鐵路特大橋128＃－6＃墩采用分離式架橋機進行架設；對該橋的5＃墩－0＃臺采用運架一體機進行架設。

但是，由于架橋機距既有線接觸網帶電部分及回流線較近，特別是正饋線更近，架橋機鋼結構又有許多尖角和鋼鐵毛刺，可能產生電氣尖端放電，勢必會造成架橋機帶電和電力線路短路，同時，既有線路周圍有很強的電磁場，在封閉架橋機上就會產生感應電壓，危及作業人員的安全，因此需要對施工架橋機進行絕緣處理。

2．絕緣防護技術

2.1絕緣防護設計

根據沈丹客專線路設計平面圖，靠近哈大線一側架橋機O型腿與正饋線距離大部分在1米左右，按照鐵路2米的安全距離要求，需要對架橋機O型腿一側做絕緣處理?？紤]到環氧樹脂與無堿玻璃絲布的結合具有良好的粘結性和機械強度，能夠很好地適應不規則物體的絕緣要求，并且電氣絕緣性能優良，決定采用環氧樹脂對架橋機進行絕緣防護。哈大鐵路客運專線正饋線的電壓為27.5KV，環氧樹脂的耐壓為5KV/mm，考慮足夠大的安全系數，因此決定架橋機的環氧樹脂絕緣層厚度不小于10mm。

2.2絕緣防護的施工

在架梁作業開展之前，在場內對架橋機進行絕緣防護。采用搭設門式腳手架進行施工。為確保環氧樹脂與架橋機O型腿鋼板的有效粘結，在施工開始前，要對絕緣防護部位的鋼板進行酸洗、磷化和鈍化處理，清洗干凈，做好下一步施工準備。絕緣防護主要用到的材料有環氧樹脂，專用固化劑，無堿玻璃絲布，白炭黑和玻璃纖維。絕緣防護共分為七層，具體施工步驟為：

（1）環氧樹脂與專用固化劑按0.7:1.0的比例進行配置，攪拌均勻后，用毛刷均勻涂在架橋機的O型腿上；

（2）第一層施工完畢后，立即用無堿玻璃絲布進行粘結覆蓋；

（3）環氧樹脂與專用固化劑按0.7:1.0的比例進行配置，攪拌均勻后，用毛刷均勻涂第一層無堿玻璃絲布上；

（4）環氧樹脂與專用固化劑按0.7:1.0的比例進行配置，外加適量白炭黑和玻璃纖維，攪拌均勻涂刷在第三層上；

（5）環氧樹脂與專用固化劑按0.7:1.0的比例進行配置，攪拌均勻，涂刷在第四層上；

（6）用無堿玻璃絲布進行粘結覆蓋；

（7）最后涂刷一層絕緣涂料。

整個絕緣層纏繞包裹在一側O型上，既可避免產生電氣空氣擊穿和拉弧放電，又防止絕緣層脫落。

2.3絕緣防護效果的檢測

絕緣防護施工完成后，要對整個絕緣防護進行耐壓檢測，經絕緣部分泄露給架橋機的泄漏電流不得超過500uA。

檢測方法：

（1）加壓部位：電壓施加于由絕緣物體方木墊起的架橋機上，模擬接觸網帶電環境，為更加嚴格真實的檢測絕緣防護效果，實驗距離遠遠小于實際承力索與經絕緣防護的架橋機O型腿的距離，現場選取30cm。

（2）試驗電壓：因哈大客專接觸網額定電壓為25KV，最高電壓可達到27.5KV，故試驗電壓選取30KV。

（3）加壓時間：按國家標準一般為1—5min，現場選取3min。

（4）接地部位：位于環氧樹脂防護覆蓋下的架橋機金屬框架上。

這樣試驗電壓比實際線路電壓高，測試距離比實際距離小，從而確保檢測效果的可信性，環氧樹脂絕緣防護的可靠性與安全性。經檢測，最大泄漏電流為103uA，未擊穿，絕緣防護效果良好，符合安全要求。

2.4接地系統的敷設和檢測

接地系統采用鋁絞線和墩身接地系統配合來完成。用鋁絞線將架橋機上的接地端子焊接在一起，然后和墩身中預埋的接地極連接，從而保證良好的接地，形成架橋機對地零電位，解決了感應電壓形成的安全隱患問題。在施工現場，我們采用一主一備的接地系統，確保架橋機在行走過程中以及根據施工進度，適時調整接地端子的連接位置時始終有一套接地系統在工作?，F場采用二極法對接地系統的電阻進行檢測，經檢測小于1Ω，符合要求。

圖2-3架橋機行走時接地系統圖

2.5電壓在線監測系統和報警系統

采用專用電路器件，設計制作一套電壓在線監測系統和自動報警系統，每時每刻均能了解架橋機上所承載的電壓，當電壓超過國家規定的36V人體安全電壓時，監測自動反饋到報警系統，形成聲、光同時報警，能夠讓施工人員及時采取保護措施，進一步保證施工的安全。

需要強調的是我們現場配置了一塊UPS不間斷電源，目的在于在作業人員未接觸和啟動架橋機前，即沒有外部電源給監測及報警系統支持時，對架橋機電壓能夠及時了解，確保每時每刻均能處于監控狀態，保證作業人員的安全。

3．施工效果

在臨近既有線箱梁架設中，環氧樹脂絕緣防護起到了很好地防護效果，每時每刻均能檢測架橋機電壓基本為零，很好的滿足施工作業要求。

4．結束語

在沈丹客運專線與哈大客運專線并行段箱梁架設施工中采用的環氧樹脂加無堿玻璃絲布結合的防護施工技術，解決了臨近既有線的施工難題，在保護施工作業人員安全，確保既有線運營安全方面起到了決定性作用。同時，由于環氧樹脂絕緣防護施工成本低，安裝作業簡捷，設計安裝防電預警系統、綜合接地裝置，大大增加了施工及既有電氣化鐵路運行安全系數。本技術具有施工方便、安全、經濟的特點，在臨近或者跨越既有電氣化鐵路的施工中具有廣闊的應用價值。

參考文獻

【1】鐵運<2007>69號《接觸網安全工作規程》、《接觸網運行檢修規程》

【2】余翔霄，余贊琪.環氧樹脂電絕緣材料【M】.北京：化工工業出版社，2006

【3】鐵板<2008>190號《關于印發<鐵路既有線施工及安全管理辦法>的通知》