浅谈隧道下穿既有铁路施工技术

摘要：近些年来，现代社会经济飞速发展，各城市隧道建设也走上了一个高峰。为了给人们在今后的生活与工作中提供便利，在隧道下进行铁路贯穿建设是极为必要的。文章对隧道下穿铁路的相关施工技术及科学有效的应急措施的制定进行了分析研究，以此帮助进一步提升下穿铁路的施工质量。

关键词：隧道工程；下穿既有铁路；铁路施工技术；管幕工作室；施工方案 文献标识码：A

中图分类号：U445 文章编号：1009-2374（2015）10-0120-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0911

在对隧道工程进行施工建设时，对其进行下穿铁路建设是极为常见的。此项建设工作的主要目的是为了在隧道投入使用后给予人们更多的出行便利，促进整个城市的良好发展。

1 隧道下穿既有铁路施工方案

1.1 超前支护

在此项支护施工进行中，主要采用的是Φ159管棚，对钢管进行水泥浆的压注处理。在施工作业中，将钢管放置于管棚的拱部120°范围处，钢管长度均为100m，壁厚值为6mm，环向的间距则为20cm。

1.2 初期支护

在进行此项支护施工时，主要采用的是双层支护方式，在全断面进行混凝土的喷射施工，其厚度为0.35m。在隧道拱墙上放置好Φ8的钢筋网，其各网格之间存在的间距为20cm×20cm。在全断面上进行125a钢架的铺设，同时在边墙处设置好Φ22砂浆锚杆，长度为4m，其相会之间的距离为1m，铺设方式为梅花形。

1.3 二次支护

本次支护所喷射的混凝土应为C25，其厚度值为0.25m。同样的，在全断面处设置120a的型钢，其存在距离为0.6m/榀。在钢架连接中运用Φ42钢管，确保其环向存在间距为1m。并且放置好一个双层网片，型号为Φ8，间距为20cm×20cm。

1.4 临时支护

在临时侧壁及横撑处进行锚喷支护，具体的喷射混凝土厚度约为25cm，假设125a型钢钢架，注意间距为2榀/m。在临时侧壁上进行Φ22砂浆锚杆的放置，L为2.5m，存在间距为1m×1m，呈现梅花形放置。

1.5 二次衬砌

此次施工中所运用到的混凝土厚度为0.5m，在其内外侧放置2根Φ25﹫200mm的钢筋。

2 隧道下穿既有铁路施工技术

2.1 管幕工作室施工

在隧道中选取一个长约8m的地段作为管幕工作室，此工作室比隧道本身要扩大0.8m。在正式施工作业前，先对120m范围内的铁轨作加固处理。对于此工作室的开挖，在一般情况下应采用双侧壁导洞的方式。但是由于可能会出现开挖高度超过工作室所需高度的情况，出于对施工安全及顺利性的考虑，需对管幕工作室进行作长处理，其

长度为20m，再运用弧形导洞法进行工作时的开挖。

2.2 下穿段的施工

2.2.1 管棚施工。对于一些围岩为黄土地质的隧道，无法对其应用水钻钻孔方式进行施工。针对此种情况，则可采用风洞导向及管钻进技术。对Φ159钢管进行加工处理，改为每节长为6m的钻杆。运用钻机工具对其进行钻入处理，运用压缩机将杆内的杂物吸出清除，之后再运用导向仪设备对打设精准度进行严格控制。

2.2.2 弧形导洞法施工技术。

第一，当在上台阶进行重复开挖0.5m时，对核心土及其两边的拱角进行挖掘处理。注意对拱部的挖掘处理应采用人工的方式。对于上台阶的开挖施工高度及长度值应均为4m，核心土与拱顶处之间存在的距离应保持在1.5m左右，在其两侧实行的开挖应为2m。在完成开挖工作后，再次进行混凝土的喷射施工，其厚度值为0.04m，完成钢架的设置，并在其拱角约30cm高的地方放置锁脚锚管，其数量为4根，对锚管做焊接处理。与此同时，在预设处再进行二次支护拱角的锚管铺设处理，其数量为2根，之后进行混凝土的喷射。

第二，中、下台阶的开挖支护施工。上台阶与前中台阶之间存在的距离应为4m厚。对中台阶的左侧及下台阶的右侧进行交错式的开挖施工，每次开挖1～2榀。此种施工方式的主要目的为确保拱部支护不会出现悬空的问题。及时进行拱架、挂网等安装，完成混凝土的喷射。应着重注意的是，中台阶的长度应保持在3m左右。

第三，仰拱的开挖支护。当对下台阶进行开挖至5m时，做停工处理，对掌子面进行完全封闭，对仰拱进行施工。此次开挖施工分两次进行，每次的开挖度均为2.5m，并对其进行初期及二次支护，之后进行衬砌机混凝土的填充施工。每当下台阶长度开挖5m时，均对其进行以上操作一次。

第四，二次衬砌。当进行仰拱施工后，其填充长度达到8.9m时，需进行钢管架平台的搭设，对防水板及衬砌钢筋进行安装处理。待全面检查合格后，对钢管件进行检查，运用台车进行混凝土的浇筑处理，其长度应为8.9m。

2.3 Φ159管幕施工

在管幕的钻进施工中，需对隧道坡度全面考量，在正式钻进前将空压机开启，待渣土清理完毕后，再进行钻进施工。管口不出渣时需立即停止施工，待渣土清完后再开钻。为了有效避免出现抱钻问题，需对钻杆表面进行润滑处理。钻进速度的选取依照具体地质状况进行。随着钻进范围的逐渐扩大，相关工作人员需对钻头角度变化细致观察，及时进行纠偏处理。整个钻进活动中，风压至少应达到0.5MPa，而风量范围应为6～9m3/min，回风速度则应达到15～20m/s。

另外，在接长钻杆、接线施工中，首先需对其进行全面检查，确保其质量。管材不可出现任何弯曲问题，丝扣四周壁厚也应均匀完好。在运输、安装中需避免材料与硬物之间发生碰撞，以此避免对管扣造成损伤。在接头处需注意运用热缩套管对其进行包裹处理，运用吹风机将其吹烤贴牢。

2.4 变形控制

2.4.1 在进行下穿铁路的底部开挖施工时，其开挖长度应控制在4～5榀范围内，间距则为2.5范围内。

2.4.2 上、中、下台阶的长度最长分别为4m、3m、2m。佯攻及二次衬砌与上台阶掌子面之间存在的距离不应超过14m、18m。

2.4.3 在进行基础式的开挖及拱角扩大施工作业时，均需采用人工方式，且应确保不存在虚土、浮渣等物。

在钢板的底处进行垫块的放置，并完成32槽钢的焊接。

2.4.4 在开挖施工后，应及时完成对拱架的设立，完成混凝土的喷射。

2.4.5 在开挖及初期支护施工作业中，应对用水问题加强关注，避免出现初期支护遭受严重浸泡、整体下沉的情况。在施工中，对于隧道的陷穴、暗沟、人工洞穴等均需及时进行回填施工处理，避免出现任何意外状况。对与地表相比高出0.3m的地方，应对其实行全面防水施工处理。

3 应急预案

3.1 成立应急组织，做好应急准备

在隧道下穿铁路施工中，为了确保整个工程的顺利进行及工作人员的生命安全，需及时进行应急组织的成立。应急组织主要包括现场指挥、抢险帮助、医疗救护、安全防护等组织。另外，在施工洞内还应确保篮筐、编织袋、放牧、沙袋等施工用料及相关机器准备充足，确保在施工中不会出现任何施工工具不足的问题。对施工材料、用具需进行统一放置处理，不可随意将其挪动另用。在施工中，需安排好装载机器、自卸汽车各2台；挖掘机、吊车各1台，在施工现场待命。

3.2 裂缝封闭处理

在既有线路的堑边坡处如果出现裂缝问题，施工人员需及时运用三七灰土对其进行更换填充处理，并对其进行封闭。换填深、宽度均为50cm，顶面应较高，且其与原地面之间的距离应为10cm在裂缝产生的附近进行排水坡的设置，对裂缝的发展状况进行严密监控，避免出现雨水渗入的问题，导致各类施工危害产生。如果在边坡处出现滑坍问题，应及时对其进行全面清理，与现场人员取得联系，并指派专人对边坡进行监管。

4 结语

隧道下穿铁路工程在其建设中需要借助多方部门的协调帮助，对其整体施工方案也需进行不断调整优化，以便达到最佳效果。在对此项工程进行施工作业时，由于其难度较大，为了确保整个工程的顺利进行，需采用先进技术对其进行施工处理，且需准备制定好相关的应急预案，以此对工程施工人员的人身安全实行有效保障。对下穿铁路工程的相关施工技术展开相关研究，有助于进一步提升其施工质量，为此项工程的顺利建设及投入使用提供极为全面有效的帮助。

参考文献

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[2] 赵侃.新建九燕山隧道下穿既有铁路隧道施工技术

[J].价值工程，2012，31（23）.

[3] 张平祥.宝峰隧道下穿既有线铁路隧道施工技术[J].广州建筑，2012，（5）.

作者简介：葛植成（1981-），男，河北南皮人，中铁十六局集团第二工程公司工程师，研究方向：工程管理。

（责任编辑：陈 倩）