在電氣化鐵路隧道工程中,接觸網(wǎng)預(yù)埋槽道是支撐接觸網(wǎng)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,其主要作用是為接觸網(wǎng)的支撐結(jié)構(gòu)提供固定點(diǎn)。預(yù)埋槽道的質(zhì)量直接影響接觸網(wǎng)的安裝精度、穩(wěn)定性和安全性。如果預(yù)埋槽道存在質(zhì)量問題,如鋅層脫落、抗拔力不足或位置偏差超標(biāo)等,可能會(huì)導(dǎo)致接觸網(wǎng)安裝困難、運(yùn)行中接觸網(wǎng)松動(dòng)甚至脫落,從而引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。因此,對(duì)接觸網(wǎng)預(yù)埋槽道進(jìn)行全面、準(zhǔn)確的檢測(cè)是確保電氣化鐵路安全運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。
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一、常見質(zhì)量問題及原因分析
1、 鋅層脫落
鋅層脫落是預(yù)埋槽道常見的質(zhì)量問題之一,主要原因是預(yù)埋槽道在生產(chǎn)過程中鍍鋅工藝不達(dá)標(biāo),或在運(yùn)輸和安裝過程中受到外力撞擊導(dǎo)致鋅層損壞。鋅層脫落會(huì)降低預(yù)埋槽道的防腐性能,使其在潮濕的隧道環(huán)境中容易銹蝕,影響其使用壽命。
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2、抗拔力不達(dá)標(biāo)
抗拔力不達(dá)標(biāo)是預(yù)埋槽道的另一個(gè)常見問題,主要原因是預(yù)埋槽道的錨固長(zhǎng)度不足、錨固膠質(zhì)量不合格或錨固工藝不規(guī)范。抗拔力不足會(huì)導(dǎo)致預(yù)埋槽道在接觸網(wǎng)安裝和運(yùn)行過程中容易松動(dòng),影響接觸網(wǎng)的穩(wěn)定性。
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3、 位置偏差超標(biāo)
位置偏差超標(biāo)是預(yù)埋槽道的常見問題之一,主要原因是預(yù)埋槽道在施工過程中定位不準(zhǔn)確,或隧道施工誤差導(dǎo)致預(yù)埋槽道位置偏差。位置偏差超標(biāo)會(huì)影響接觸網(wǎng)的安裝精度,導(dǎo)致接觸網(wǎng)安裝困難,甚至需要重新調(diào)整預(yù)埋槽道位置,增加施工成本和工期。
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4、結(jié)構(gòu)變形
表現(xiàn)為槽道側(cè)彎、翹曲、槽口變形,致螺栓難嵌入。因生產(chǎn)模具精度差、運(yùn)輸存儲(chǔ)堆疊不當(dāng)壓損、施工中強(qiáng)行矯正或振搗棒撞擊槽體。
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5、材質(zhì)缺陷
槽體有裂紋、砂眼、夾渣,或強(qiáng)度不足易斷裂。因用非標(biāo)鋼材、焊接等加工工藝不當(dāng)出現(xiàn)的裂紋。
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二、檢測(cè)技術(shù)與方法
為精準(zhǔn)把控接觸網(wǎng)預(yù)埋槽道質(zhì)量,切實(shí)規(guī)避鋅層脫落、抗拔力不足、位置偏差超標(biāo)、結(jié)構(gòu)變形等等問題,需結(jié)合工程實(shí)際需求與檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),可針對(duì)性采用以下核心檢測(cè)技術(shù),確保問題早發(fā)現(xiàn)、早處理,為接觸網(wǎng)系統(tǒng)安全運(yùn)行筑牢基礎(chǔ):
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(一)基礎(chǔ)外觀與尺寸檢測(cè)
1、外觀檢查
通過目視結(jié)合放大鏡等工具,全面檢查預(yù)埋槽道表面狀況,重點(diǎn)排查是否存在裂紋、變形、毛刺、磕碰損傷等缺陷,同時(shí)核實(shí)槽道整體結(jié)構(gòu)完整性,確保無影響安裝和使用的外觀問題。
2、尺寸檢查
使用經(jīng)校準(zhǔn)的直尺、卡尺等測(cè)量工具,對(duì)預(yù)埋槽道的長(zhǎng)度、寬度、深度、槽口尺寸等關(guān)鍵尺寸參數(shù)進(jìn)行抽樣或全量檢測(cè),對(duì)比設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值,判斷是否符合安裝適配要求,避免因尺寸偏差影響與接觸網(wǎng)支撐結(jié)構(gòu)的配合精度。
3、角度檢查
采用角度尺等專業(yè)工具,檢測(cè)預(yù)埋槽道關(guān)鍵連接部位、槽體轉(zhuǎn)折處的角度是否符合設(shè)計(jì)規(guī)范,確保槽道結(jié)構(gòu)受力合理性,避免因角度偏差導(dǎo)致安裝應(yīng)力集中或支撐不穩(wěn)定。
4、扭轉(zhuǎn)度測(cè)量
借助專用扭轉(zhuǎn)檢測(cè)設(shè)備或激光測(cè)距輔助方法,測(cè)量預(yù)埋槽道的扭轉(zhuǎn)變形量,依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)判斷扭轉(zhuǎn)度是否在允許范圍內(nèi),防止扭轉(zhuǎn)變形影響接觸網(wǎng)安裝精度和槽道承載性能。
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(二)鋅層質(zhì)量檢測(cè)
鋅層是預(yù)埋槽道抵御隧道潮濕環(huán)境銹蝕的關(guān)鍵屏障,需從厚度、完整性及防腐耐久性三方面開展檢測(cè):采用經(jīng)校準(zhǔn)的磁性測(cè)厚儀對(duì)槽道鋅層厚度進(jìn)行抽樣檢測(cè),抽樣時(shí)優(yōu)先覆蓋槽道受力關(guān)鍵部位與易磨損區(qū)域,重點(diǎn)核查厚度是否符合相關(guān)防腐標(biāo)準(zhǔn)要求;對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,確保整體鋅層厚度均勻且達(dá)標(biāo)。
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同時(shí)通過目視檢查(必要時(shí)借助放大鏡),仔細(xì)觀察鋅層表面是否存在脫落、鼓泡、劃痕等顯性缺陷,若發(fā)現(xiàn)局部鋅層結(jié)合疑似不牢固的情況,可輔助采用劃格法等附著力測(cè)試工具,進(jìn)一步判斷鋅層與基體的結(jié)合牢固度,從而精準(zhǔn)排查是否因鍍鋅工藝不達(dá)標(biāo)或運(yùn)輸安裝過程中外力撞擊導(dǎo)致的質(zhì)量隱患。
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除此之外,還應(yīng)按照相關(guān)防腐檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),選取代表性槽道樣品進(jìn)行鹽霧試驗(yàn),模擬潮濕含鹽霧的惡劣環(huán)境,檢測(cè)鋅層的耐腐蝕性能,記錄鋅層出現(xiàn)銹蝕的時(shí)間,評(píng)估其在隧道長(zhǎng)期服役環(huán)境中的防腐耐久性。
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(三)力學(xué)性能檢測(cè)
1、拉拔力檢測(cè)
抗拔力是預(yù)埋槽道承載接觸網(wǎng)荷載的核心指標(biāo),需依據(jù)規(guī)范要求,選取不同施工批次、不同隧道區(qū)段的代表性預(yù)埋槽道開展現(xiàn)場(chǎng)抗拔力試驗(yàn),試驗(yàn)前清理槽道內(nèi)雜物并安裝匹配的專用拉力夾具,避免外力干擾試驗(yàn)結(jié)果;使用經(jīng)校準(zhǔn)的專用拉力設(shè)備,以勻速緩慢施加拉力,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并記錄槽道最大抗拔力值,與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比判斷是否達(dá)標(biāo);若出現(xiàn)抗拔力不達(dá)標(biāo)情況,可同步檢查錨固膠固化狀態(tài)(如是否開裂、空鼓)、錨固長(zhǎng)度是否符合工藝要求,進(jìn)一步定位是錨固膠不合格還是錨固操作不規(guī)范導(dǎo)致的抗拔力不足。
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2、剪切工作載荷檢測(cè)
采用專用剪切試驗(yàn)設(shè)備,對(duì)預(yù)埋槽道的剪切承載能力進(jìn)行測(cè)試,模擬接觸網(wǎng)運(yùn)行過程中可能產(chǎn)生的剪切力,記錄槽道能夠承受的最大剪切工作載荷,確保其滿足實(shí)際受力需求,避免因剪切強(qiáng)度不足導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效。
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3、T型螺栓承載力檢測(cè)
將匹配規(guī)格的 T 型螺栓安裝于預(yù)埋槽道內(nèi),通過拉力設(shè)備對(duì)螺栓施加軸向拉力,檢測(cè)螺栓與槽道配合后的承載極限,確保螺栓與槽道的連接強(qiáng)度符合接觸網(wǎng)支撐結(jié)構(gòu)的固定要求。
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4、標(biāo)準(zhǔn)緊固力矩試驗(yàn)
使用扭矩扳手,按照設(shè)計(jì)要求的緊固力矩對(duì) T 型螺栓等連接件進(jìn)行緊固操作,檢測(cè)螺栓在規(guī)定力矩下的緊固效果及槽道受力后的變形情況,確保連接部位無松動(dòng)、滑移風(fēng)險(xiǎn),保障安裝穩(wěn)定性。
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5、單根螺栓沿槽道軸向的允許滑動(dòng)荷載試驗(yàn)
在螺栓緊固狀態(tài)下,沿槽道軸向施加漸變拉力,檢測(cè)螺栓開始滑動(dòng)時(shí)的荷載值,判斷其滑動(dòng)承載能力是否符合設(shè)計(jì)規(guī)范,確保螺栓在槽道內(nèi)的滑動(dòng)功能與承載安全兼顧。
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6、撓度試驗(yàn)
對(duì)預(yù)埋槽道施加規(guī)定的均布荷載或集中荷載,使用位移計(jì)等設(shè)備測(cè)量槽道的最大撓度值,對(duì)比設(shè)計(jì)允許撓度極限,評(píng)估槽道的剛度性能,避免因撓度超標(biāo)導(dǎo)致接觸網(wǎng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)過度變形。
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7、疲勞試驗(yàn)
常規(guī)疲勞試驗(yàn):采用疲勞試驗(yàn)機(jī),對(duì)預(yù)埋槽道施加周期性交變荷載,模擬接觸網(wǎng)長(zhǎng)期運(yùn)行過程中的動(dòng)態(tài)受力情況,測(cè)試槽道在規(guī)定循環(huán)次數(shù)下的疲勞性能,判斷其是否存在疲勞裂紋、斷裂等隱患。
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預(yù)制在混凝土試塊中的疲勞試驗(yàn):將預(yù)埋槽道按實(shí)際施工工藝預(yù)制于混凝土試塊中,進(jìn)行周期性交變荷載測(cè)試,重點(diǎn)檢測(cè)槽道與混凝土基體的結(jié)合穩(wěn)定性及整體結(jié)構(gòu)的疲勞壽命,確保在實(shí)際工程環(huán)境中的長(zhǎng)期受力安全。
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8、預(yù)制在混凝土試塊中的靜承載力和位移試驗(yàn)
將帶預(yù)埋槽道的混凝土試塊置于壓力試驗(yàn)機(jī)上,施加靜態(tài)荷載,記錄試塊及槽道的極限承載力和對(duì)應(yīng)位移量,評(píng)估槽道與混凝土協(xié)同工作的靜力學(xué)性能,驗(yàn)證其在靜態(tài)荷載下的結(jié)構(gòu)安全性。
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(四)位置偏差檢測(cè)
位置精度直接決定接觸網(wǎng)后續(xù)安裝適配性,需從精準(zhǔn)測(cè)量與偏差管控兩方面開展檢測(cè):借助經(jīng)校準(zhǔn)的全站儀或激光定位儀,以隧道施工控制點(diǎn)為基準(zhǔn)建立測(cè)量坐標(biāo)系,對(duì)預(yù)埋槽道的軸線位置、高程、水平間距等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行抽樣或全量精準(zhǔn)測(cè)量,確保測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性;記錄各參數(shù)實(shí)際數(shù)值與設(shè)計(jì)值的偏差,按照規(guī)范要求劃分偏差等級(jí),明確合格范圍,對(duì)超出允許偏差的槽道標(biāo)記位置,為后續(xù)調(diào)整或整改提供數(shù)據(jù)支撐,保障接觸網(wǎng)安裝精度。
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(五)耐火時(shí)效試驗(yàn)
按照相關(guān)消防檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),將預(yù)埋槽道及配套混凝土試塊置于高溫試驗(yàn)環(huán)境中,模擬火災(zāi)場(chǎng)景下的溫度變化,持續(xù)監(jiān)測(cè)規(guī)定時(shí)間內(nèi)槽道的承載能力、變形情況及與混凝土的結(jié)合狀態(tài),評(píng)估其耐火時(shí)效性能,確保在火災(zāi)突發(fā)情況下,槽道仍能在一定時(shí)間內(nèi)維持接觸網(wǎng)支撐結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,為人員疏散和應(yīng)急處置提供保障。
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三、檢測(cè)技術(shù)與方法的綜合應(yīng)用及重要性
通過上述基礎(chǔ)外觀與尺寸檢測(cè)、鋅層質(zhì)量檢測(cè)、抗拔力性能檢測(cè)和位置偏差檢測(cè)及耐火時(shí)效檢測(cè)等多維度檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用,可以全面、系統(tǒng)地評(píng)估接觸網(wǎng)預(yù)埋槽道的質(zhì)量狀況。這些檢測(cè)技術(shù)相互補(bǔ)充,共同構(gòu)成了一個(gè)完整的質(zhì)量檢測(cè)體系,確保預(yù)埋槽道在電氣化鐵路隧道工程中的安全性和可靠性。
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基礎(chǔ)外觀與尺寸檢測(cè)是質(zhì)量把控的第一道防線,從源頭排查顯性缺陷和基礎(chǔ)參數(shù)偏差;鋅層質(zhì)量檢測(cè)聚焦防腐性能,保障預(yù)埋槽道在潮濕隧道環(huán)境中的長(zhǎng)期使用壽命;力學(xué)性能檢測(cè)直擊承載核心,確保預(yù)埋槽道能夠穩(wěn)定支撐接觸網(wǎng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)與靜態(tài)荷載;位置偏差檢測(cè)保障安裝精度,為接觸網(wǎng)的順利安裝和運(yùn)行掃清障礙;耐火時(shí)效檢測(cè)則拓展了安全保障維度,應(yīng)對(duì)極端火災(zāi)場(chǎng)景下的安全需求。這五大類檢測(cè)環(huán)節(jié)缺一不可,任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,都可能影響整個(gè)接觸網(wǎng)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
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在實(shí)際工程中,檢測(cè)人員應(yīng)根據(jù)具體情況,靈活運(yùn)用這些檢測(cè)技術(shù),確保檢測(cè)工作的全面性和準(zhǔn)確性。同時(shí),檢測(cè)結(jié)果應(yīng)及時(shí)反饋,以便對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行及時(shí)處理和整改。通過嚴(yán)格的檢測(cè)和質(zhì)量控制,可以有效避免預(yù)埋槽道的質(zhì)量問題,減少施工成本和工期延誤,為電氣化鐵路的安全運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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四、結(jié)語
總之,接觸網(wǎng)預(yù)埋槽道的質(zhì)量檢測(cè)是電氣化鐵路工程建設(shè)中不可或缺的重要環(huán)節(jié)。只有通過科學(xué)、系統(tǒng)、全面的檢測(cè)方法,才能確保預(yù)埋槽道的質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求,從而保障接觸網(wǎng)系統(tǒng)的長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此,相關(guān)檢測(cè)人員和工程技術(shù)人員應(yīng)高度重視預(yù)埋槽道的檢測(cè)與質(zhì)量控制工作,嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行操作,為電氣化鐵路的安全運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)保障。
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