1工程概况1.1整体工程概况新建17号线望京西站位于京承高速与湖光中街交口处东南象限、京承高速的东侧地块内，南北向布置，车站主体占用现状绿地、公交场站、拟建公交枢纽等场地。车站北侧为既有15号线望京西站及关—望盾构区间，车站西侧（由近至远）为既有13号线望京西站东天桥、京承高速辅道、京承高速、既有13号线望京西站，车站主体西北侧为13、15号线望京西站换乘天桥，车站东南方向为北京燃气集团南湖渠输配厂，车站东侧为拟建公交枢纽。总体工程概况如图1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.04.035.F001图1总体工程概况1.2通信铁塔概况现状信号塔位于13号线望京西站南端1号换乘通道东侧明挖基坑内，塔高75.62 m，由车站通信机房引出3根7/8馈线与塔顶3根全向天线（1根收发、2根接收）相连，覆盖北苑—柳芳区间及望京西、芍药居、光熙门3个车站，在望京西站通信机房设置近端机，在柳芳站通信机房设置一台远端机通过区间泄漏电缆增强覆盖光熙门—柳芳部分区间。在东直门通信机房以及隧道口各设置一台远端机，隧道口远端机通过区间泄漏电缆增强覆盖柳芳站—东直门区间，通信机房远端机增强覆盖东直门站台无线信号。为方便换乘通道施工需要将现有通信铁塔向南移约80.00 m，新建70.62 m通信铁塔。新建铁塔为四管角铁塔，结构形式为钢管角钢组合结构，由塔身、平台、避雷针、接地系统、检修爬梯组成。铁塔基础为灌注桩，塔底部设4根直径1.6 m，长度13 m桩基基础，基础上预埋锚垫板，上部为钢结构铁塔。2不停运条件下无线通信系统倒切施工方案2.1预倒切测试方案预倒切测试首先需要在望京西站既有线路基段南端东侧旁新建75 m铁塔，确保高度可满足专用无线通信系统电磁场强覆盖北苑-柳芳区间及望京西、芍药居、光熙门3个车站，在望京西站通信机房设置近端机，在柳芳站通信机房设置一台远端机通过区间泄漏电缆增强覆盖光熙门—柳芳部分区间。在东直门通信机房以及隧道口各设置一台远端机，隧道口远端机通过区间泄漏电缆增强覆盖柳芳站—东直门区间，通信机房远端机增强覆盖东直门站台无线信号。对新建基站的设备工作状态进行检查，同时检查无线功能状态和既有无线射频系统状态，确定既有无线射频系统下站台、站厅等各射频覆盖区域电台的场强值。13号线地铁正常运营结束后，关闭既有通信基站，开启新建基站模拟既有基站工作状态，此过程中检查无线射频系统下站台、站厅等各射频覆盖区域电台场强值。收集测试数据后与既有基站的相关数据进行比对，验证新建基站是否满足后续使用[1]。2.2正式倒切施工方案在预倒切测试的数据与既有无线射频系统下站台、站厅等各射频覆盖区域电台的场强值经过验证通过后，方可启动正式倒切施工。由于北京地铁13号线重要的交通运输需求，正式倒切施工须在既有线不停运的条件下进行。此方案需要关闭基站，拆卸原天线跳线，并做好馈线及其接头保护。在基站侧，将已经布放好的跳线接入基站天线端口。开启基站并进行基站性能和功能测试，现场检查并记录基站工作状态，测试沿线区间场强值，验证无线呼叫功能状态。完成工作后再次检查无线功能状态，检查新无线射频系统状态，检查新无线射频系统下站台、站厅等各射频覆盖区域电台的场强值，确保新建基站可保证13号线次日的正常运行[2]。3既有线不停运下无线通信系统倒切现场施工3.1通信铁塔安装施工通信铁塔基础位于13号线轨行区与京承高速主路之间，桩基础水平距离分别为5.5 m和4.2 m，为保障桩基础施工不会对13号线轨行区及京承高速主路路基产生影响。隔离排桩布置如图2所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.04.035.F002图2隔离排桩布置铁塔搭建时需要在桩基础外侧设置隔离排桩，采用钢管桩Φ400，内部使用水泥浆填充。西侧隔离排桩距离桩基础1 m布置，设36根，东侧隔离排桩距离桩基础水平距离2 m，设36根。新建铁塔为四管角铁塔，结构形式为钢管角钢组合结构，由塔身、平台、避雷针、接地系统、检修爬梯组成。铁塔基础采用灌注桩，混凝土强度等级为C30，塔身底部设4根直径1.6 m，长度13 m灌注桩，在桩基顶部预埋锚垫板及定位地脚螺栓，上部为钢管角钢组合钢结构铁塔。桩基础中心间距5 m，呈正四方形布置。铁塔为四管角钢塔，总长为70.62 m。铁塔共分为13塔段，上端设置2副天线平台，每层平台设计2副挡风面积≤0.20 m2的全向天线，采用护栏型爬梯。施工过程中用于组装的钢结构件在钢结构预制厂进行生产，采用《TwSolid铁塔放样软件》电脑放样、机械加工、热浸锌防腐处理。3.2天馈系统安装及调试因13号望京西站专用无线通信系统改造施工，需新建天馈系统1套。新建天馈系统包括安装北苑站室外高增益定向板状天线含安装配套附件、天线支架1套、望京西站安装室外全向收发天线1套、安装室外全向接收天线2套以及相关的安装工具。天馈系统安装施工流程如图3所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.04.035.F003图3天馈系统安装施工流程天馈系统测试标准包括：天线避雷地线的接地电阻应小于10 Ω，高土壤电阻率地区应符合设计要求；天线避雷针上端与天线上端夹角45º；天馈线系统驻波比应1.5。3.3专用无线通信系统倒切施工项目中现有的信号塔移位后站台通信机房内设备不进行变动，现机房内设备到功分器在通过1/2S馈线连接至天线，从天线出来的功率约等于20 dBm，采用（1-1/4）馈线百米衰减为2.57 dB，现铁塔移位后需要馈线长度约220 m，总衰减大约5.14 dB，最终信号传输至铁塔顶端天馈时约剩余13.44 dBm。依据在距原铁塔处南方80 m左右另建75 m高的铁塔，新设1-1/4射频同轴电缆，采用Okumura-HATA传播路径损耗预测模型，对800 MHz频段系统室外覆盖进行典型计算，计算结果满足无线覆盖需求。由于北苑方向覆盖距离过长，可能存在轻微影响，在北苑站既有站台天线中分出一路室外定向天线，覆盖约1.5 km北苑至望京西区间，有效保障电磁信号覆盖效果。（1）对既有无线通信系统电磁信号进行测试。专用无线通信系统倒切施工前，对柳芳站至望京西站、望京西站至北苑站范围内电磁信号进行路测，在地铁运营期间，安排两组人员驾车分别从望京西向北至北苑站方向以及望京西站向南至柳芳站方向，沿地铁线路使用频谱测试仪进行电磁信号测试。依据设计标准，既有无线通信系统场强应不低于-95 dBm。（2）1-1/4同轴射频线缆接头制作。馈线安装至通信机房内，地铁停运期间安排两名技术人员使用馈线切割刀对同轴电缆进行处理，将馈线接头与馈线进行装接。（3）天馈线驻波比测试。在馈线敷设完成后使用安捷伦HP8920A综合测试仪，测试通信机房至通信铁塔顶端路段馈线的驻波比；校准仪表；根据驻波比测试结果判断天馈系统测试是否合格，若不合格需通过测试仪进行故障定位，同时根据故障定位进行排查，故障解决后方可进行下一步工序。（4）接入既有MTS4基站。检查既有MTS4基站工作电源、站点控制器、检查设备接口的工作状态是否正常，确认正常后方可进行下一步施工。利用地铁夜间停运时间，进行专用无线通信系统预倒切施工。拆除通信机房馈线路径范围内吊顶，对馈线线缆进行分类标识，将旧保护器输入端电缆，按顺序倒切至新保护器，接入天馈系统，对天馈系统进行驻波比测试，确认新建天馈系统符合设备运行指标后，在技术人员监督下重新启动MTS4基站设备，安排场外专业测试人员逐个站点进行电磁信号测试，将测试数据记录反馈给地铁运营公司。（5）对新建无线通信系统进行电磁信号测试。既有基站输出功率约为40 dBm，分配给室外全向天线功率约为20 dBm，在专用无线通信系统改移后，应保证天线顶端输出功率不低于13.5 dBm。正式倒接完成后，对电磁信号进行复测，沿地铁沿线使用频谱测试仪进行电磁信号测试，场强测试结果应满足边缘场强每载波不低于-95 dBm，下行（从基站至便携台）每载波不低于-87 dBm，下行（从基站至车载台）每载波不低于-85 dBm，上行（从便携台至基站）每载波不低于-90 dBm。通过对讲终端进行通话效果及通话范围测试，确保通话正常。（6）新建专用无线通信系统投入使用。在新建专用无线通信系统各项功能指标测试合格并经地铁通号公司认证后，新建专用无线通信系统正式投入使用，为地铁运营提供通信服务。3.4既有通信铁塔钢结构拆除施工四角塔是以角钢为受力支撑主体的桁架式通信塔，结构以螺栓连接为主，截面呈四角形，单杆件重量较轻且不受地形限制。拆除过程中，自上向下拆除，确保结构稳定性。4结语文章阐述的方案在地铁夜间停运的3 h内能够快速、安全、精准地进行既有线地铁运营通信系统的倒切，通过北京地铁13号线望京西站专用无线通信系统改造工程的实际应用方案进行论述，验证了城市轨道交通专用无线通信系统在不停运条件下倒切施工改造的可行性，可为今后城市轨道交通通信系统类似改造工程施工参考。