淺談隧道下穿既有鐵路施工技術

摘要：近些年來，現代社會經濟飛速發展，各城市隧道建設也走上了一個高峰。為了給人們在今后的生活與工作中提供便利，在隧道下進行鐵路貫穿建設是極為必要的。文章對隧道下穿鐵路的相關施工技術及科學有效的應急措施的制定進行了分析研究，以此幫助進一步提升下穿鐵路的施工質量。

關鍵詞：隧道工程；下穿既有鐵路；鐵路施工技術；管幕工作室；施工方案 文獻標識碼：A

中圖分類號：U445 文章編號：1009-2374（2015）10-0120-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0911

在對隧道工程進行施工建設時，對其進行下穿鐵路建設是極為常見的。此項建設工作的主要目的是為了在隧道投入使用后給予人們更多的出行便利，促進整個城市的良好發展。

1 隧道下穿既有鐵路施工方案

1.1 超前支護

在此項支護施工進行中，主要采用的是Φ159管棚，對鋼管進行水泥漿的壓注處理。在施工作業中，將鋼管放置于管棚的拱部120°范圍處，鋼管長度均為100m，壁厚值為6mm，環向的間距則為20cm。

1.2 初期支護

在進行此項支護施工時，主要采用的是雙層支護方式，在全斷面進行混凝土的噴射施工，其厚度為0.35m。在隧道拱墻上放置好Φ8的鋼筋網，其各網格之間存在的間距為20cm×20cm。在全斷面上進行125a鋼架的鋪設，同時在邊墻處設置好Φ22砂漿錨桿，長度為4m，其相會之間的距離為1m，鋪設方式為梅花形。

1.3 二次支護

本次支護所噴射的混凝土應為C25，其厚度值為0.25m。同樣的，在全斷面處設置120a的型鋼，其存在距離為0.6m/榀。在鋼架連接中運用Φ42鋼管，確保其環向存在間距為1m。并且放置好一個雙層網片，型號為Φ8，間距為20cm×20cm。

1.4 臨時支護

在臨時側壁及橫撐處進行錨噴支護，具體的噴射混凝土厚度約為25cm，假設125a型鋼鋼架，注意間距為2榀/m。在臨時側壁上進行Φ22砂漿錨桿的放置，L為2.5m，存在間距為1m×1m，呈現梅花形放置。

1.5 二次襯砌

此次施工中所運用到的混凝土厚度為0.5m，在其內外側放置2根Φ25﹫200mm的鋼筋。

2 隧道下穿既有鐵路施工技術

2.1 管幕工作室施工

在隧道中選取一個長約8m的地段作為管幕工作室，此工作室比隧道本身要擴大0.8m。在正式施工作業前，先對120m范圍內的鐵軌作加固處理。對于此工作室的開挖，在一般情況下應采用雙側壁導洞的方式。但是由于可能會出現開挖高度超過工作室所需高度的情況，出于對施工安全及順利性的考慮，需對管幕工作室進行作長處理，其

長度為20m，再運用弧形導洞法進行工作時的開挖。

2.2 下穿段的施工

2.2.1 管棚施工。對于一些圍巖為黃土地質的隧道，無法對其應用水鉆鉆孔方式進行施工。針對此種情況，則可采用風洞導向及管鉆進技術。對Φ159鋼管進行加工處理，改為每節長為6m的鉆桿。運用鉆機工具對其進行鉆入處理，運用壓縮機將桿內的雜物吸出清除，之后再運用導向儀設備對打設精準度進行嚴格控制。

2.2.2 弧形導洞法施工技術。

第一，當在上臺階進行重復開挖0.5m時，對核心土及其兩邊的拱角進行挖掘處理。注意對拱部的挖掘處理應采用人工的方式。對于上臺階的開挖施工高度及長度值應均為4m，核心土與拱頂處之間存在的距離應保持在1.5m左右，在其兩側實行的開挖應為2m。在完成開挖工作后，再次進行混凝土的噴射施工，其厚度值為0.04m，完成鋼架的設置，并在其拱角約30cm高的地方放置鎖腳錨管，其數量為4根，對錨管做焊接處理。與此同時，在預設處再進行二次支護拱角的錨管鋪設處理，其數量為2根，之后進行混凝土的噴射。

第二，中、下臺階的開挖支護施工。上臺階與前中臺階之間存在的距離應為4m厚。對中臺階的左側及下臺階的右側進行交錯式的開挖施工，每次開挖1～2榀。此種施工方式的主要目的為確保拱部支護不會出現懸空的問題。及時進行拱架、掛網等安裝，完成混凝土的噴射。應著重注意的是，中臺階的長度應保持在3m左右。

第三，仰拱的開挖支護。當對下臺階進行開挖至5m時，做停工處理，對掌子面進行完全封閉，對仰拱進行施工。此次開挖施工分兩次進行，每次的開挖度均為2.5m，并對其進行初期及二次支護，之后進行襯砌機混凝土的填充施工。每當下臺階長度開挖5m時，均對其進行以上操作一次。

第四，二次襯砌。當進行仰拱施工后，其填充長度達到8.9m時，需進行鋼管架平臺的搭設，對防水板及襯砌鋼筋進行安裝處理。待全面檢查合格后，對鋼管件進行檢查，運用臺車進行混凝土的澆筑處理，其長度應為8.9m。

2.3 Φ159管幕施工

在管幕的鉆進施工中，需對隧道坡度全面考量，在正式鉆進前將空壓機開啟，待渣土清理完畢后，再進行鉆進施工。管口不出渣時需立即停止施工，待渣土清完后再開鉆。為了有效避免出現抱鉆問題，需對鉆桿表面進行潤滑處理。鉆進速度的選取依照具體地質狀況進行。隨著鉆進范圍的逐漸擴大，相關工作人員需對鉆頭角度變化細致觀察，及時進行糾偏處理。整個鉆進活動中，風壓至少應達到0.5MPa，而風量范圍應為6～9m3/min，回風速度則應達到15～20m/s。

另外，在接長鉆桿、接線施工中，首先需對其進行全面檢查，確保其質量。管材不可出現任何彎曲問題，絲扣四周壁厚也應均勻完好。在運輸、安裝中需避免材料與硬物之間發生碰撞，以此避免對管扣造成損傷。在接頭處需注意運用熱縮套管對其進行包裹處理，運用吹風機將其吹烤貼牢。

2.4 變形控制

2.4.1 在進行下穿鐵路的底部開挖施工時，其開挖長度應控制在4～5榀范圍內，間距則為2.5范圍內。

2.4.2 上、中、下臺階的長度最長分別為4m、3m、2m。佯攻及二次襯砌與上臺階掌子面之間存在的距離不應超過14m、18m。

2.4.3 在進行基礎式的開挖及拱角擴大施工作業時，均需采用人工方式，且應確保不存在虛土、浮渣等物。

在鋼板的底處進行墊塊的放置，并完成32槽鋼的焊接。

2.4.4 在開挖施工后，應及時完成對拱架的設立，完成混凝土的噴射。

2.4.5 在開挖及初期支護施工作業中，應對用水問題加強關注，避免出現初期支護遭受嚴重浸泡、整體下沉的情況。在施工中，對于隧道的陷穴、暗溝、人工洞穴等均需及時進行回填施工處理，避免出現任何意外狀況。對與地表相比高出0.3m的地方，應對其實行全面防水施工處理。

3 應急預案

3.1 成立應急組織，做好應急準備

在隧道下穿鐵路施工中，為了確保整個工程的順利進行及工作人員的生命安全，需及時進行應急組織的成立。應急組織主要包括現場指揮、搶險幫助、醫療救護、安全防護等組織。另外，在施工洞內還應確保籃筐、編織袋、放牧、沙袋等施工用料及相關機器準備充足，確保在施工中不會出現任何施工工具不足的問題。對施工材料、用具需進行統一放置處理，不可隨意將其挪動另用。在施工中，需安排好裝載機器、自卸汽車各2臺；挖掘機、吊車各1臺，在施工現場待命。

3.2 裂縫封閉處理

在既有線路的塹邊坡處如果出現裂縫問題，施工人員需及時運用三七灰土對其進行更換填充處理，并對其進行封閉。換填深、寬度均為50cm，頂面應較高，且其與原地面之間的距離應為10cm在裂縫產生的附近進行排水坡的設置，對裂縫的發展狀況進行嚴密監控，避免出現雨水滲入的問題，導致各類施工危害產生。如果在邊坡處出現滑坍問題，應及時對其進行全面清理，與現場人員取得聯系，并指派專人對邊坡進行監管。

4 結語

隧道下穿鐵路工程在其建設中需要借助多方部門的協調幫助，對其整體施工方案也需進行不斷調整優化，以便達到最佳效果。在對此項工程進行施工作業時，由于其難度較大，為了確保整個工程的順利進行，需采用先進技術對其進行施工處理，且需準備制定好相關的應急預案，以此對工程施工人員的人身安全實行有效保障。對下穿鐵路工程的相關施工技術展開相關研究，有助于進一步提升其施工質量，為此項工程的順利建設及投入使用提供極為全面有效的幫助。

參考文獻

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作者簡介：葛植成（1981-），男，河北南皮人，中鐵十六局集團第二工程公司工程師，研究方向：工程管理。

（責任編輯：陳 倩）