盾构下穿施工对高速铁路轨道结构的影响分析

杨建

摘要：随着盾构下穿施工技术的普及，施工人员在应用这一使用技术时，会根据施工的项目和施工的内容对其进行不断的探究和完善，使其更加适用于各项建筑工程。而高速铁路轨道在进行施工建设时，为了保证其结构的稳定性，应用了盾构下穿技术。本文主要对高速铁路轨道结构中盾构下穿技术进行研究分析。

关键词：盾构下穿施工；高速铁路；轨道结构

前言：

盾构下穿是高速铁路轨道中常用的方法，这一技术的应用，可以满足高速铁路运行的高速、占地少和高顺平性等要求。但高速铁路轨道在穿过多个轨道结构相交的位置时，轨道结构中的基桩会下沉，影响轨道的平顺性，这就需要改进对盾构下穿技术使用的要点，提高这一技术在高速铁路轨道结构的实用性。

1影响下穿高速铁路轨道结构的因素

在高速铁路轨道建设中，经常会为了保障道路的顺平性和高速性，使用盾构下穿技术修建下穿轨道结构，但这种结构在使用中也会受到一些因素的影响，导致整体使用质量下降，这就需要在施工中了解影响轨道结构施工质量的因素。而对这一结构造成影响的直接表现，是铁路轨道结构不均匀沉降。沉降值的大小主要与盾构机类型的选择、盾构掘进施工控制、隧道轨道结构土层覆盖厚度、工程地质条件和轨道结构类型等有着直接的关联。在实际施工中。要想提高高速铁路轨道的施工建设质量，就应加强对这些影响因素的控制，依据具体情况制定相应的施工方案，合理有序施工[1]。

2高速铁路轨道结构中盾构下穿技术措施的应用研究

2.1做好施工前的准备工作

要想保证高速铁路轨道盾构下穿施工的质量，就需要在施工前做好施工调查准备工作，为正式进行施工奠定创造良好的条件，具体可以从以下几方面考虑：第一，对施工工程进行全面的调查。在施工前应先对施工位置的路基地质条件、水温状况、道床结构尺寸、高速铁路运行速度范围等信息进行实地调查，并将这些数据信息作为高速铁路轨道结构设计的参考依据；第二，调查后对相关数据信息进行整理分析，确定施工地区的轨道结构位置、结构形式、线路功能、接口形式、轨道结构尺寸、路基类型、隧道结构和相对位置关系等；第三，根据对施工地区的据地质勘察情况或者是盾构推进时的地质变化情况，详细勘察施工地区周边地质状况，将其作为建设施工参考信息，减少后期施工问题的产生；第四，确定铁路轨道结构的变形和应力允许值；第五，根据调查、分析结果，以及施工技术水平，制动全面详细的轨道施工方案，并邀请相关转件进行讨论审查，提高施工计划的可实施性；第六，对施工方案施工影响展开风险性评估。

2.2高速铁路轨道加固

2.2.1扣轨加固

在对铁路轨道进行加固时，首先，应分散没有缝隙线路的应力，并用长木枕代替加固区间的混凝土枕；其次，在主轨和扣轨腰之间设置隔离木，并在扣轨施工结束后使用梭头在两端进行顶固；再次，严格按照相应的施工要求进行施工，并对工程的细微部分进行检查；最后，完成扣轨施工后应及时进行道床捣固。

2.2.2注浆加固

在对高速铁路轨道结构进行施工前，还应在轨道基地的下层进行注浆加固，对此可以通过竖井和通道的形式实现路基注浆。

2.3盾构下穿施工

2.3.1控制试验段的掘进参数

在进行试验段掘进工作时，应先掌握盾构掘进参数以及施工区域的地标沉降状况，并分析掘进工作对土层的扰动状况，确定沉降槽，调整好工程的推进力度和速度、刀盘的扭矩和转数和注浆数量等。同时还需要对适合于本区间地层的沉降和土压进行控制，并根据相应的规律和姿态调整方式改良土体。另外，还需要及时总结施工经验，为后期轨道掘进参数的设定奠定基础。

2.3.2下穿施工段盾构施工

应用盾构下穿技術对铁路轨道结构进行施工时，具体流程为：

第一，根据相应的掘进参数，加强对土压的严格控制，一般将其控制在0.1-0.15Mpa范围内即可，这样可以保证土层土压的稳定性。同时还应注意按照正常的速度进行掘进。

第二，土壤改良。在进行土壤改良时可以从两方面进行考虑：一方面，根据土质状况选用适合类型的土壤添加剂；另一方面，在盾构推进过程中，加强对姿态的控制，合理注浆加固，提高刀盘和铰接密封系统运转的稳定性与可靠性。

第三，有效控制出土量。将出土量控制在一定的范围内，一般为每环35.9立方米，同时在进行掘进过程中应增添一些泡沫和泥，并将系数控制在1.15，也就是说，实际每环的出土量应控制在39至41立方米。在施工中一旦出现问题需要进行进行改进，确保土质的适用性[2]。

第四，参照地面对工程施工监测和调查的情况，加强对盾尾同步注浆的控制。

第五，控制好二次注浆环节，对于二次注浆需要间隔3-5环进行开展。

第六，控制好轨道结构施工的盾构姿态，加强对千斤顶行程、油量和油压等控制工作的重视程度，并根据测量结果数据，对轨道结构的盾构和姿态进行调整，提高各千斤顶行程量计算的准确性，确保工程盾构可以在合理的范围内推进。

第七，提高对浆液质量的控制。对此，需要做好每罐浆液的取样、观察和记录工作，确保浆液的配合比在合理的范围内。

第八，根据已有的经验和手段，实施深孔逐渐，确保铁路下穿的安全性。

第九，做好地轨道结构管片的选型控制工作，提高管片与盾尾间隙的契合度。

第十，做好工程施工现场的管理工作。在进行现场管理时，首次，应先重点关注盾构下穿铁路的左线，再关注右线，并对盾构施工掘进参数进行控制；其次提高工序施工通畅性；再次，加强对注浆浆液量，注浆配比和注浆时间的控制；最后，控制好前后两台不同盾机简单距离。

结论：

总而言之，在进行高速铁路轨道建设工作时，必须要重视盾构下穿技术对铁路轨道结构的影响。这就需要相关施工人员提高对这一技术的了解，并在使用技术修建高速铁路前，做好相应的准备工作，加强对施工地区地质、结构等因素的了解，根据调查的结构进行合理施工，提高高速铁路轨道运行的顺平性稳定性。

参考文献：

[1]蔡翔.盾构下穿铁路施工对轨道变形影响分析[J].山西建筑，2017，43（09）：138-139.

[2]蔡小培，蔡向辉，谭诗宇.盾构下穿施工对高速铁路轨道结构的影响研究[J].铁道工程学报，2016，33（07）：11-17.