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中铁工程设计咨询集团有限公司济南设计院 山东济南 250022
摘要：以顺河高架系杆拱桥维修加固桥下接触网改造为实例，介绍了上跨桥现状及桥下既有接触网设备情况。根据桥梁施工方案，提出了接触网改造可能方案并分析，为类似既有上跨电气化铁路桥改造引起桥下复杂接触网改造提供参考。
关键词：电气化铁路；上跨桥下接触网；复杂接触网改造
1.工程概况
济南市顺河高架系杆拱桥（以下简称“该桥”）为连接济南市主城区南北交通枢纽，从济南东站西咽喉区上跨跨越，建成通车至今年已15年多，目前已到大修期，根据桥梁监测评估，该桥已出现严重病害，需进行维修加固[1]，引起桥下铁路接触网设施相应过渡改造。
2.接触网改造主要技术难点
桥梁利用检修作业小车施工，要求梁底距接触网带电体最高点不小于1m。桥下既有接触网已采用降低结构高度通过。接触网现场施工条件差、干扰大、难度高，主要技术难点如下：
（1）桥下既有净空低。据实测，既有梁底距轨面最低仅7.73m，系杆拱吊杆锚盒距轨面最低仅7.49m。
（2）地形复杂。上跨桥下既有2-12m框架桥下穿铁路；线路两侧为挡土墙路基型式，路基边上既有大量通信、信号等胶济线、胶济客专干线光电缆，新立支柱条件困难。
（3）既有接触网复杂。桥下既有4股正线、5股站线、2组渡线均已电化挂网。
（4）运输影响大。该桥所处济南东站南西咽喉，济南东站是连接济南站与胶济线、胶济客专的枢纽，客货运量大，运输繁忙，通行双层集装箱，接触网天窗点少且短。
3.接触网改造方案分析
充分考虑桥下净空、周边地形、铁路运输组织、既有接触网等条件，结合桥梁、站场、行车要求，提出接触网改造方案，为上跨桥施工预留空间。
3.1降低桥下接触网导高和结构高度方案
1）设计思路
根据桥梁施工净空要求，结合既有接触网现状，根据济南铁路局“接触网支柱距上跨桥、天桥侧面需大于5m”[5]的要求，考虑铁路运输影响、施工过渡、工程投资等进行接触网改造。
2）方案概述
采用降低导高及结构高度方式，待桥梁施工完毕，恢复相应接触网导高和结构高度。
新设D01#-D02#-D04#等5组软横跨，迁改既有079#-084#-086#软横跨，降低既有接触网导高和结构高度。过渡期间导高为5.8m，禁止通行双层集装箱列车。待桥梁施工完毕，接触网恢复为与济南东站既有标准一致，承力索、接触线均利旧。考虑到济南东站属枢纽内胶济线、济南东至北园联络线等重要线路，一次降低导高所需时间较长，由于停电要点极为困难，因此采取分步降低导高方式，减少每次停电要点时间，降低施工难度。恢复时与降低施工步骤一样，分多次升高。
图1 方案一接触网迁改平面布置图
3）方案分析
a）桥下接触网导高、结构高度、接触导线坡度变化在满足规范[7]要求下，改造前后桥下接触网净空对照见下表1。表1中数据以轨面标高为参考，单位为m。
由表1可以看出，改造前桥下既有承力索距桥梁锚盒最小0.19m，距梁底最小0.4m，不能满足规范要求及桥梁施工要求。改造后桥下承力索距桥梁锚盒均大于1.27m，距梁底均大于1.51m，满足桥梁施工要求。接触网改造分步降低、抬升导高和结构高度，每次调整量较小，施工难度低，符合接触网施工天窗少且短的实际情况；
b）新设支柱确定位置时和通信、信号、电力专业配合，现场勘测，与设备管理单位沟通、现场确认等方式可避开或减少既有电缆管线迁改。为减少对既有线路的干扰，不破坏既有路基挡土墙结构，新设D03#、D05#支柱立于挡土墙外的路面上，由于路基与路面相差约2.1m，支柱基础需进行特殊设计。该处可采用桩基础或者加高基础，考虑到该工点距上跨桥墩基础较近，且附近建筑物较多，地下情况复杂，不宜深挖，所以采用加高基础较合适。
表1 方案一桥下净空接触网改造前后对照表
桥下悬挂点 1股 Ⅱ股 3股 Ⅴ股 Ⅵ股 7股 8股 Ⅸ股
既有 迁改 既有 迁改 既有 迁改 既有 迁改 既有 迁改 既有 迁改 既有 迁改 既有 迁改
接触线 6.49 5.80 6.35 5.80 6.29 5.80 6.43 5.80 6.42 5.80 6.48 5.80 6.57 5.80 6.44 5.80
承力索 7.47 6.30 7.14 6.30 7.03 6.30 7.30 6.30 7.26 6.30 7.39 6.30 7.42 6.30 7.38 6.30
承力索-锚盒 0.25 1.42 0.42 1.26 0.59 1.32 0.36 1.36 0.34 1.30 0.23 1.32 0.24 1.36 0.19 1.27
承力索-粱底 0.45 1.62 0.62 1.46 0.78 1.51 0.57 1.57 0.55 1.51 0.46 1.55 0.45 1.57 0.40 1.48
图2 钢柱加高基础图
c）过渡期间接触网导高降低至6.33m以下，禁止通行双层集装箱列车，其它列车可通过运输调整通行。
综上，该方案具有施工过渡少，施工难度低，施工工期短，恢复后接触网平面布置优化，消除了既有接触网与上跨桥距离不足的安全隐患，接触网改造综合投资较少，易于实施等优点；但是施工期间需禁行双层集装箱列车，限车限速，对铁路运输影响较大。
3.2桥下接触网改绝缘承力索方案
1）设计思路
桥下接触网受净空限制时，常见的方式除降低导高和结构高度外，桥下接触网还可以采用简单悬挂方式，但是考虑到该处接触网较复杂、支柱跨距较大，不适合采用简单悬挂方式。结合上述方案设计思路及简单悬挂方式的特点对桥下接触网改造。
2）方案概述
图3 方案二接触网迁改平面布置图
采用桥下接触网承力索改为絕缘承力索进行过渡，接触网导高及结构高度适当降低，待桥梁施工完毕，恢复相应接触网。
摘要：以顺河高架系杆拱桥维修加固桥下接触网改造为实例，介绍了上跨桥现状及桥下既有接触网设备情况。根据桥梁施工方案，提出了接触网改造可能方案并分析，为类似既有上跨电气化铁路桥改造引起桥下复杂接触网改造提供参考。
关键词：电气化铁路；上跨桥下接触网；复杂接触网改造
1.工程概况
济南市顺河高架系杆拱桥（以下简称“该桥”）为连接济南市主城区南北交通枢纽，从济南东站西咽喉区上跨跨越，建成通车至今年已15年多，目前已到大修期，根据桥梁监测评估，该桥已出现严重病害，需进行维修加固[1]，引起桥下铁路接触网设施相应过渡改造。
2.接触网改造主要技术难点
桥梁利用检修作业小车施工，要求梁底距接触网带电体最高点不小于1m。桥下既有接触网已采用降低结构高度通过。接触网现场施工条件差、干扰大、难度高，主要技术难点如下：
（1）桥下既有净空低。据实测，既有梁底距轨面最低仅7.73m，系杆拱吊杆锚盒距轨面最低仅7.49m。
（2）地形复杂。上跨桥下既有2-12m框架桥下穿铁路；线路两侧为挡土墙路基型式，路基边上既有大量通信、信号等胶济线、胶济客专干线光电缆，新立支柱条件困难。
（3）既有接触网复杂。桥下既有4股正线、5股站线、2组渡线均已电化挂网。
（4）运输影响大。该桥所处济南东站南西咽喉，济南东站是连接济南站与胶济线、胶济客专的枢纽，客货运量大，运输繁忙，通行双层集装箱，接触网天窗点少且短。
3.接触网改造方案分析
充分考虑桥下净空、周边地形、铁路运输组织、既有接触网等条件，结合桥梁、站场、行车要求，提出接触网改造方案，为上跨桥施工预留空间。
3.1降低桥下接触网导高和结构高度方案
1）设计思路
根据桥梁施工净空要求，结合既有接触网现状，根据济南铁路局“接触网支柱距上跨桥、天桥侧面需大于5m”[5]的要求，考虑铁路运输影响、施工过渡、工程投资等进行接触网改造。
2）方案概述
采用降低导高及结构高度方式，待桥梁施工完毕，恢复相应接触网导高和结构高度。
新设D01#-D02#-D04#等5组软横跨，迁改既有079#-084#-086#软横跨，降低既有接触网导高和结构高度。过渡期间导高为5.8m，禁止通行双层集装箱列车。待桥梁施工完毕，接触网恢复为与济南东站既有标准一致，承力索、接触线均利旧。考虑到济南东站属枢纽内胶济线、济南东至北园联络线等重要线路，一次降低导高所需时间较长，由于停电要点极为困难，因此采取分步降低导高方式，减少每次停电要点时间，降低施工难度。恢复时与降低施工步骤一样，分多次升高。
图1 方案一接触网迁改平面布置图
3）方案分析
a）桥下接触网导高、结构高度、接触导线坡度变化在满足规范[7]要求下，改造前后桥下接触网净空对照见下表1。表1中数据以轨面标高为参考，单位为m。
由表1可以看出，改造前桥下既有承力索距桥梁锚盒最小0.19m，距梁底最小0.4m，不能满足规范要求及桥梁施工要求。改造后桥下承力索距桥梁锚盒均大于1.27m，距梁底均大于1.51m，满足桥梁施工要求。接触网改造分步降低、抬升导高和结构高度，每次调整量较小，施工难度低，符合接触网施工天窗少且短的实际情况；
b）新设支柱确定位置时和通信、信号、电力专业配合，现场勘测，与设备管理单位沟通、现场确认等方式可避开或减少既有电缆管线迁改。为减少对既有线路的干扰，不破坏既有路基挡土墙结构，新设D03#、D05#支柱立于挡土墙外的路面上，由于路基与路面相差约2.1m，支柱基础需进行特殊设计。该处可采用桩基础或者加高基础，考虑到该工点距上跨桥墩基础较近，且附近建筑物较多，地下情况复杂，不宜深挖，所以采用加高基础较合适。
表1 方案一桥下净空接触网改造前后对照表
桥下悬挂点 1股 Ⅱ股 3股 Ⅴ股 Ⅵ股 7股 8股 Ⅸ股
既有 迁改 既有 迁改 既有 迁改 既有 迁改 既有 迁改 既有 迁改 既有 迁改 既有 迁改
接触线 6.49 5.80 6.35 5.80 6.29 5.80 6.43 5.80 6.42 5.80 6.48 5.80 6.57 5.80 6.44 5.80
承力索 7.47 6.30 7.14 6.30 7.03 6.30 7.30 6.30 7.26 6.30 7.39 6.30 7.42 6.30 7.38 6.30
承力索-锚盒 0.25 1.42 0.42 1.26 0.59 1.32 0.36 1.36 0.34 1.30 0.23 1.32 0.24 1.36 0.19 1.27
承力索-粱底 0.45 1.62 0.62 1.46 0.78 1.51 0.57 1.57 0.55 1.51 0.46 1.55 0.45 1.57 0.40 1.48
图2 钢柱加高基础图
c）过渡期间接触网导高降低至6.33m以下，禁止通行双层集装箱列车，其它列车可通过运输调整通行。
综上，该方案具有施工过渡少，施工难度低，施工工期短，恢复后接触网平面布置优化，消除了既有接触网与上跨桥距离不足的安全隐患，接触网改造综合投资较少，易于实施等优点；但是施工期间需禁行双层集装箱列车，限车限速，对铁路运输影响较大。
3.2桥下接触网改绝缘承力索方案
1）设计思路
桥下接触网受净空限制时，常见的方式除降低导高和结构高度外，桥下接触网还可以采用简单悬挂方式，但是考虑到该处接触网较复杂、支柱跨距较大，不适合采用简单悬挂方式。结合上述方案设计思路及简单悬挂方式的特点对桥下接触网改造。
2）方案概述
图3 方案二接触网迁改平面布置图
采用桥下接触网承力索改为絕缘承力索进行过渡，接触网导高及结构高度适当降低，待桥梁施工完毕，恢复相应接触网。