地铁供电系统的施工管理研究

张 鹏

中铁建电气化局集团南方工程有限公司城轨分公司 湖北 武汉 430070

地铁工程对于缓解地面交通压力具有重要意义，地铁供电系统是地铁运行以及相关设备工作的动力源，关乎着地铁运行的安全性与可靠性。供电系统需要满足地铁列车的动力需求、信号系统的电能需求以及车站设备和照明系统的电能需求。供电系统还需要具备应对电力故障、母线过载和短路等问题的能力，保障地铁运营的可靠性和安全性。加强地铁供电系统施工管理，保障施工质量、安全和效率至关重要。

1 地铁供电系统概述

地铁供电系统是指用于为城市地铁运营提供电力的系统。这个系统的主要功能是将电力从电源输送到地铁线路，以满足地铁列车的运行和各种设备的工作需求。地铁供电系统的设计和建设需要考虑供电负载的稳定性、安全性和高效性。供电系统需要满足地铁列车的动力需求、信号系统的电能需求以及车站设备和照明系统的电能需求[1]。供电系统还需要具备应对电力故障、母线过载和短路等问题的能力，保障地铁运营的可靠性和安全性。

地铁供电系统主要由主供电站、牵引供电系统、供电设备、运维系统等组成。主供电站是地铁供电系统的起点，主要是通过接入城市电网或使用自备的发电机组来获取电力。在主供电站中，电力经过转换、分配和控制等处理后，输送到地铁线路。牵引供电系统是地铁供电系统中最核心的部分，主要负责为地铁列车提供动力。通常采用第三轨和接触线两种方式来供电。第三轨供电系统将直流电通过地铁轨道上的第三轨传送给接触轨的集电装置，经由列车的集电装置获取电力。而接触线供电系统则是通过架空的电缆和电网接触线之间的接触来提供电力。供电设备包括变电设备、开关设备、保护设备等，用于对电力进行转换、分配和控制。变电设备主要负责将城市电网的交流电转换为适合地铁线路的直流电，而开关设备和保护设备则用于对电路进行断开、连接、控制和保护。运维系统是地铁供电系统的管理和监控部分，用于监测供电设备的状态、电力负载情况和故障信息，以确保供电系统的正常运行和故障的及时处理。

2 工程概况

本文结合实际地铁修建工程探究地铁供电系统施工管理措施。该工程正线线路长约19.628km，出入段线线路长度约3.542km。共设9座车站，涉及的高架站与地下站分别为5座和4座，最大站间距与最小站间距分别为2747.027m以及1216.487m，平均站间距为2008.969m。该地铁工程全线设电力监控系统以及防迷流系统。该地铁供电系统施工涉及的工程量大，施工专业多，交叉施工情况严重。针对这种情况，应制定完善的施工方案，并加强施工管理，保障地铁供电系统施工质量、效率和安全。

3 地铁供电系统施工管理措施

3.1 明确施工方法

3.1.1 确定施工工艺流程

合理规划施工工艺流程，结合工程实际，制定的地铁供电系统施工工艺流程如下：施工前期调查、施工准备、设备安装（参比电极、单向导通装置、端子箱和接线盒）、敷设电缆与绝缘导管、设备接线、系统调试。在杂散电流防护工程施工工艺流程中，单向导通装置安装、电缆与绝缘导管敷设、系统调试为主要工序，其他则为一般工序。

3.1.2 参比电极的安装

在安装参比电极的过程中，应按照施工准备、位置测定、安装、水泥封堵等顺序施工。施工准备阶段应做好劳动力组织，合理配置工机具，做好材料准备。位置测定应以设计里程为依据测定参比电极的安装位置，应尽量安装在距道床分界较近的位置。不同区域的安装位置也不相同，如侧式站台参比电极中心距轨顶通常为1400mm，高架参比电极则应安装在距外侧轨道300mm的位置等[2-3]。在参比电极安装施工过程中，不同的安装位置所采用的安装方法也不相同，如高架安装过程中应先结合参比电极的规格确定钻孔的深度与孔径，并进行现场钻孔，完成清孔后在孔内装入参比电极，再安装护帽，最后借助膨胀螺栓固定。在地下区间安装过程中，首先拧下灌浆孔堵头，并戳穿灌浆孔50mm混凝土层，然后再插入参考电极，确保电极与土壤接触良好（图1）。在参比电极与灌浆孔的螺纹之间用麻丝白化缠绕，最后拧紧电极。安装过程中应做到进场检测，重点检测其初始电位并做好记录。在安装地下车站以及地下区间矩形隧道的过程中，应以设计院提供的参比电极尺寸为依据进行安装施工。安装施工过程中还要准备木塞，以便及时应对钻孔施工过程中出现的暗流问题。

图1 地下氧化钼参比电极安装

3.1.3 电缆保护安装与电缆敷设

在电缆保护管安装过程中，首先应结合图纸以及监测点的具体位置规划敷设路径，确定定位线。沿着定位线每隔1m左右使用Ω型固卡固定电缆保护管，并做好保护管的防水处理。电缆敷设过程中，应用穿管线引出地下车站各测量电极等电位信号，应用电缆引出各监测点接线盒内引出的点位信号，所有信号集中送至车站两端的检测装置。

3.1.4 接线

在接线过程中，传感器接线需要借助万用表对线，以此来检验电缆的导通性，测试检验接线是否正确。预留电缆应盘圈预留，并应用装Ω型卡做好固定。为规避接线错误，在电缆接线之前，全线统一对应端子接线的颜色或编号。完成接线施工后进行杂散电流系统测试。

3.2 施工质量管理措施

为保证地铁供电系统施工符合相关技术规范要求，确保工程一次性验收合格，应加强施工质量管理。保证单位工程一次验收合格率、分部工程合格率、分项工程合格率均达到100%。施工质量管理首先应结合相关标准要求不断完善施工质量管理制度，构建完善的地铁供电系统施工质量保证体系。在此基础上明确质量控制流程，积极推广应用先进的施工工艺，借助先进施工工艺提升地铁供电系统施工质量与施工效果。设备与原材料是地铁供电系统施工质量的主要影响因素，在施工质量管理过程中应加强设备与原材料的质量检验，并在检验过程中做好检验记录，严禁质量不合格的设备与原材料应用到施工之中。建立安装过程质量记录制度，包括检查项目以及安装要求，具体的分部以及分项工程应由检查人、安装人以及检验人共同签署质量记录，并由技术人员以及监理人员负责对工程质量记录进行检查[4]。其次应充分发挥监理作用，监督和指导地铁供电系统施工，保障施工的规范性。另外，监理人员还应负责对相关设备与原材料的检查与试验，保证设备与原材料质量。在各分部、分项、单位工程、隐蔽工程施工完成后，由业主、监理工程师、设备供货商代表共同进行质量检测，并对施工质量做出客观评价。加强施工人员管理，所有施工人员均需要持证上岗，并要求施工人员施工过程中严格按照《地铁施工规范》以及施工设计文件要求进行施工作业。在施工之前做好技术交底，如果涉及新工艺应用，应提前对施工人员进行培训，帮助其掌握新工艺以及新标准要求。如果涉及新设备安装，则应先明确安装施工要求和相关标准，并经过样板安装来统一标准，在此基础上才能正式开展安装施工。严格落实自检、互检、专检的“三检”制度，明确各施工组质量负责人，明确相关质量责任[5]。按照《纠正预防措施程序》以及《不合格品控制程序》及时处理施工质量问题，避免埋下质量隐患。最后建立设备及材料进货检验和试验制度，根据《物资采购控制程序》要求做好设备及材料开箱记录与检测记录，严禁存在质量问题的设备与材料进入施工现场。质检工程师应深入施工一线开展施工质量监督检查工作，及时发现和处理地铁供电系统施工过程中出现的质量问题。全面落实工程质量事故申报制度，在地铁供电系统施工过程中如果出现质量事故，应根据质量事故处理办法要求逐级上报。针对一般质量事故，应由项目总工组织安全质量、技术相关人员进行评定，并制定一般质量事故处置方案，由安全工程师对一般质量事故处置过程进行跟踪监督。针对重大质量事故，应有项目经理牵头，组织相关部门负责人全面分析事故原因、事故影响，并按照要求逐级上报。根据上级主管部门的处置方案处置重大质量事故，同时总结相关经验教训避免后续施工再次出现类似问题。

3.3 施工安全管理

在施工安全管理过程中应确保施工现场电动机械均接地、接零，所有开关均有箱、有锁，下班时做到关闸断源、关箱加锁。施工现场所有的电动机械均应做到一机一闸一漏电，如果有故障发生，应及时切断电源进行停机维修，严禁机械带病作业，严禁在运行中排障。机电设备操作与维修均应由专业人员负责，其他人员严禁操作机械设备。施工现场中设置的护栏、安全网等安全保障措施不仅要保证齐全有效，而且严禁随意移动或者随意拆除，如果因施工要求需要将其移动，则需要上报工地负责人，在经过工地负责人审批后方可移动，同时设置临时安全措施，并在施工完成后恢复现场安全措施。施工安全管理过程中严格落实“早点名晚讲话”制度，围绕当天施工内容开展安全教育，强化工程参建人员的安全意识。轨道车上线作业时，应做好与前期施工单位之间的沟通，并与前期施工单位签订安全以及施工配合协议。不能行车的路线严禁行车，以免发生轨行车冲突而引发安全事故。明确文明施工目标，并在施工安全管理过程中严格按照文明施工要求加强管理，确保施工现场规范整洁，确保施工过程中无重大工伤事故、无管线事故等。

3.4 加强成品与环境保护

3.4.1 成品保护措施

该地铁供电系统工程具有线路长、工序繁杂的特点，并且施工过程中涉及的施工人员数量多，在地铁供电系统施工过程中容易对已完成或者部分完成的工程造成损坏。为避免出现类似问题，地铁供电系统施工管理过程中应做好成品保护工作。结合本工程的特点和要求制定成品保护技术方案，明确成品保护责任，同时建立了成品保护奖惩制度。为强化施工人员成本保护意识，开展成品保护宣传教育，同时由工地派出所负责组件联防巡逻队，由联防巡逻队不定期进行线路巡检。

针对杂散电流工程成品的保护，首先加强电缆运输管理，避免电缆在装卸与运输过程中受到损伤。在确保电缆盘牢固的基础上才能运输和滚动电缆盘。在轨行区施工过程中，应做好电缆保护，同时设置专人监护，防止电缆遭受污染，严禁随意踩踏电缆。在钻进施工过程中会产生粉尘，应及时清理落在电缆上的粉尘，确保电缆表面清洁。在安装排流柜的过程中应避免对柜体造成碰伤与擦伤。

3.4.2 环境保护措施

在地铁供电系统施工过程中严格按照环境保护法律法规要求加强环保，确保环保目标的达成。环境保护应做到地铁供电系统施工现场环境清洁（图2），将废气、噪声、固体废弃物以及振动对环境造成的影响降到最低。在该地铁供电系统工程施工过程中，制定了施工全过程无相关部门环境问题通报以及零工程沿线居民投诉事件的环保目标。并在地铁供电系统施工管理过程中按照国家以及地区环境保护法律法规制定完善的环境保护规章制度，以制度的形式对环境保护做出明确要求，并在施工管理中严格落实环境保护规章制度要求，确保环保目标的达成。加强环保宣传教育，强化工程参建人员的环保意识，使其在施工作业过程中自觉践行环保要求。在施工现场张贴环保宣传标语，悬挂环保警示牌，在施工现场营造环保氛围，对工程参建人员产生积极影响，使其充分认识到环保的重要性和必要性。明确环保责任，并结合环保要求制定了相应的奖惩制度，对工程参建人员起到激励和约束作用。提升环保工作的高度，并将其作为施工组织的重要组成部分。定期进行环保检查，及时发现和处理环保问题。地铁供电系统施工过程中积极听取监理工程师有关环境督导方面的建议，并广泛接受社会监督，一旦发现问题及时整改。结合环保要求编制《环境保护管理手册》，并下发给工程参建人员，做到工程参建人员人手一册。

图2 地铁供电系统施工现场环境

4 结束语

地铁供电系统施工具有工程量大、施工时间长、工序复杂等方面的特点，并且地铁供电系统施工质量要求高，工期紧。为保证地铁供电系统施工的质量、进度与安全，应加强施工管理。结合地铁供电系统特点和具体要求，明确施工技术，加强施工质量、施工安全、环境保护等方面的管理。不断完善地铁供电系统施工管理体系，提升管理水平与管理成效，助力地铁供电系统施工的高效开展。