高速公路下穿鐵路工程施工關鍵技術研究

文/陳鵬

1 前言

當前，道路網絡四通八達，道路交叉現象隨處可見。但是，在實際開展交叉工程建設的過程中，安全以及運營方面仍存在一些問題。高速公路下穿鐵路工程的建設具有較強的復雜性，其會對鐵路的運營安全造成不利影響。另外，在整個施工過程中還存在公路箱涵頂進的環節，其會對鐵路以及列車造成影響，并且列車運行過程中穿過該路段也同樣會對公路箱涵頂進施工造成相應的影響，所以兩者有著較為密切的相互影響關系。為了能夠有效地保持兩者的平衡，就需要對施工開展過程中施工技術的應用方面給予足夠的重視[1]。

2 高速公路下穿鐵路施工關鍵技術研究的意義

高速公路下穿鐵路工程的建設對頂推工藝的應用較為廣泛，在既有線路的前提下應用箱涵頂進技術，不但在鐵路路基方面會造成不利影響之外，還會一定程度降低列車的速度。實際情況中施工過程中存在需要關注的重點以及難點問題，比如：路面積水、路基變形以及基坑降水等，對于這些問題的解決迫在眉睫，因此施工單位除了需要加強對施工技術的優化和完善之外，在實際開展施工之前也要做好預先的準備工作。

我國交通建設經過長期以來的發展，所應用的技術也一直在不斷地優化和完善，雖然一些技術相對來說已經較為成熟，但是在實際施工開展過程中的應用仍然會存在一些問題，例如：土體的擾動以及路基變形等，因此施工單位還是需要對各方面的問題開展更為深入的探索[2]。

3 高速公路下穿鐵路施工中出現的關鍵性難題

3.1 箱涵頂進導致鐵路路基變形

在實際開展高速公路下穿鐵路工程施工過程中，由于箱涵頂進而使得鐵路路基發生變形問題是整個工程開展過程中的一大難題，箱涵下穿頂進技術的開展主要建立于巖土體的內部，周圍環境以及其他方面的因素會對其造成相應的影響，無論是應用怎樣先進有效的施工設備來開展施工都不能夠完全避免對巖體造成的擾動以及破壞本有的平衡。

在實際開展箱涵下穿頂進鐵路路基施工過程中，如果路基發生了一定程度的變形，那么就很容易使得鐵路的鐵軌發生沉降的現象，從而導致嚴重事故產生，另外一種情況還有可能是在頂進期間因為受力不夠均勻導致箱涵頂偏的情況發生。總的來說，在實際開展施工的過程中對于即將要發生的各方面問題是不可預知的，所以為了最大程度減少施工過程中出現問題，施工單位需盡量降低鐵路路基發生變形的概率，以此有效保障鐵路線的安全。此外，在實際開展高速公路下穿鐵路工程建設施工的過程中，箱涵頂進是一個具有充分技術性的難題，此過程不管是開挖工作還是開挖土方都同樣會對鐵路路基造成一定程度的影響。

3.2 列車動載造成鐵路路基變形

在既有鐵路的前提下開展施工一定會對鐵路路基方面造成或多或少的影響，特別是在有列車通過期間。施工的開展不管是對鐵路軌道還是列車運行的速度都會造成直接性影響，所以施工單位需要進行更為深入的探索，同時采取合理有效的措施手段，以實現對鐵路軌道的加固。在保證鐵路能夠正常運行且施工不會受到任何影響的前提下，經濟效益怎樣能夠得到大幅度地提高是施工單位需要重點開展研究的關鍵性技術[3]。

3.3 施工降水導致鐵路路基變形

在實際開展高速公路下穿鐵路工程施工的過程中，應用較為廣泛的一種施工方法為箱涵下穿頂推。對于此項技術的應用，施工單位需要開展相應的基坑開挖工作，嚴格控制基坑開挖的深度，使其能夠低于地下水位。特別是在地下水位比較高的位置開展施工，由于相關因素的影響會使得基坑中積水，這些積水如果不能夠在短時間內給予清除，那么除了會對基坑的穩定性造成影響外，工程的順利開展也會因此受到限制[4]。

4 高速公路下穿鐵路的施工關鍵技術

鐵路路基所發生的變形問題是實際開展高速公路下穿鐵路施工過程中非常重要的一個技術性難題，另外就是運營期間下穿涵路面積水的問題，它給工程建設的開展帶來一定的風險。

4.1 箱涵下穿頂進施工的措施

對于箱涵下穿頂進工程來說，工作坑的開挖是其中非常重要的一項內容。此項工作的開展主要是由箱涵下面滑板的尺寸所決定的，為了能夠為施工開展安全方面的問題提供有效保障，施工單位需要最大程度降低挖土量，同時還需要降低修筑箱涵兩側引道的填土量。

在實際開展鐵路路基開挖的過程中，若施工現場不夠寬闊，則需要在工作坑的兩側設置相應的支護墻，可以共同開展工作坑開挖以及后備修筑施工。在進行后備修筑施工時，首先需要做的工作是打下鋼板樁，這樣不但能夠有效節約挖填土，還能夠為鋼板樁的安全方面提供保障。

4.2 箱涵頂進的步長控制

在實際開展箱涵頂進施工的過程中，對于頂進步長計算工作需要將模型作為主要依據，在仔細計算后能夠了解到，如果實際采用的步長控制在2m 的范圍內，那么鐵路線路所發生的沉降就會表現出較為平緩的狀態，并且不會發生大幅度的沉降，對鐵路的正常運營也不會造成過多的影響；但是如果實際所采用的步長大于2m，那么就很容易導致部分的軌道發生變形，所以在箱涵步長的頂進控制應盡量在2m 的范圍內，這樣不管是對工程項目的施工還是鐵路的成長運營來說都是有利的。

4.3 鐵路線路加固

實際施工中能夠實現鐵路線路加固的方式有很多，一般對組合架空法的應用較為廣泛。在開展線路架空施工的過程中一般都會應用便梁法，通過應用高強度組件實現線路架空接頭的固定。對便梁接頭采取縱向設置的方式，同時加固便梁兩端，應用鋼筋混凝土使支點和便梁能夠有效連接在一起；另外，還需要設置相應的挖孔樁，如果施工的進度到達了箱頂，則應進行支點的拆除工作，控制好箱頂和便梁之間產生的摩擦力，在其之間可以設置相應的減摩擦組件。此外，在開展頂進施工的過程中要控制好衡梁所放置的位置，保證其位置的合理性，從而避免較為嚴重的沉降坡度產生。

5 箱涵下穿頂進過程的現場監測

5.1 現場監測工作的重要性

對于線路施工開展現場來說，監測工作能夠在其中發揮非常重要的作用。在特殊情況下需要進行施工中巖土體狀態的分析工作，并使其能夠以量化的形式更好地變現出來。施工現場監測指標主要的監測內容就是鐵路線路周圍環境各方面的數據，在有效監測這些指標后，不但能夠了解到施工現場地下施工的安全方面問題，還能夠將監測結果作為依據來開展勘察以及施工過程中所存在誤差的評估工作，如果相應的指標和預估指標之間存在較大的差異，那么在實際開展施工過程中就會很容易發生問題。另外，監測工作有利于開展設計階段方案合理性的驗證，通過監測指標來有效預測后續施工各方面的問題，從而制定具有針對性的應對措施，整體上提高了工程方案的可靠性。

5.2 現場監測的內容

實際中所開展的線路施工現場的監測內容主要如下：線路坡度、沉降量、地下水位壓力、地下設施的位移、鋼板樁所承受的壓力等。通常情況下所展開的施工現場監測工作要與施工同步，在施工現場收集各方面的數據信息，并且將其及時傳輸于施工中心。

孔隙水壓力的觀測。對于孔隙水壓力觀測結果的獲取可以在對孔隙水壓力值程度以及消長速度測量之后經過相應的計算得到。在實際開展箱涵頂進施工的過程中，通過孔隙水壓力值便能夠有效判斷出工作坑土體此時的狀態，并對其滑土情況所產生的概率進行分析。

基坑邊坡穩定性的監測。對于工程項目施工現場監測工作來說，基坑邊坡穩定性的監測是其中非常關鍵的一項監測內容，如果在實際開展施工的過程中突發暴雨或者是發生了其他的意外情況，則需要在第一時間開展基層邊坡穩定性的監測工作，實時監測地下水位所發生的變化，最大程度避免滑土情況。

6 結語

綜上所述，在實際開展高速公路下穿鐵路工程項目施工過程中，施工單位需要在保證高速公路施工安全的基礎上，最大程度減少施工對鐵路正常運營所造成的不利影響。高速公路下穿鐵路施工開展的過程中存在一定的安全風險，因此后續相關施工單位還需要對此方面問題予以高度重視，并不斷進行更為深入的探索以及研究。