道路下穿既有铁路工程施工关键技术分析

中铁十九局集团第二工程有限公司 辽宁辽阳 111000

随着城市地下轨道交通的迅速发展，地铁隧道不可避免地需要下穿已有的构筑物，包括地面密集建筑群，既有运营地铁隧道及铁路轨道或车站等。下穿隧道的施工打破了原有的应力平衡状态，特别是当地层受到较大扰动时，就会造成地层的较大沉降以及构筑物不同程度的破坏，甚至引发一系列严重的安全事故。因此，对隧道的施工工艺提出更高的要求，其中如何有效地控制地层变形成为最主要的技术指标。

1 施工准备

（1）道路机选型从安全施工角度来分析，道路机选型中很重要的一样因素就是地层渗透系数。按照当前的施工经验来看，当地层的透水系数＜1×10-7cm/s 时，需要选用土压平衡道路；当1×10-7cm/s ≤地层透水系数≤1×10-4cm/s，可以选用泥水式道路或者是土压式道路；当地层的透水系数＞1×10-4cm/s 时，选用泥水道路。泥水平衡道路的作用是保证开挖工作面的稳定性，从而保证能够顺利施工。

（2）对后背进行修筑后背是一种临时结构物，主要承受顶进的水平顶力的反作用力。顶进工作要顺利开展，后背修筑效果是其中一个关键因素，其与顶进的质量息息相关。本项目后背的结构形式为重力式后背，将50a 工字钢横梁铺设在墙背前当做桥梁，采用5M 浆砌片石来铺设后背墙并将土层分层夯实在后背墙顶部[1]。

2 道路下穿既有铁路工程施工关键技术

2.1 框架桥顶进技术

框架桥顶进技术作为道路下穿既有铁路工程施工中一项重要的施工关键技术，以实现将框架桥顺利顶送进路基的施工目的。但框架桥顶进技术也分为多种类型，如一次性顶入法、中继间分段顶入法等。若框架下穿股道数量较少，且相关施工条件满足的情况下，可以在线路加固施工完成后利用千斤顶将框架运输至现场，后使用一次性顶入法将框架桥顶入路基中，为后续框架桥的施工提供有力条件。若框架下穿股道数量较多，且箱体长度、重量等相关参数在施工时存在一定难度，这种情况下可以在线路加固施工完成后使用中继间分段顶入法进行顶进施工。但该方法在应用时中继间会受到箱体推进作用的影响，出现后缩等情况，所以为了确保顶进施工的顺利进行，应根据道路施工现场的实际情况和要求合理设计施工方案和布置方式。

2.2 开挖面沉降控制

道路掘进开挖面沉降主要通过土压控制、出土量、掘进参数调整进行控制，保持开挖面土压平衡、对土仓压力进行实时监测，对土压设定进行试验；根据开挖面土压平衡、控制出土量；对总推力、推进速度、刀盘扭矩、千斤顶压力进行监测并分析其随地层条件变化的规律。

2.3 自动化监测

由于铁路线路运营时间所限，运营线路空窗期较短，为保证监测数据的连续、准确，本次监测工程拟采用静力水准自动化监测系统对陇海线轨道沉降进行监测。整个监测系统由压差式静力水准仪、数据采集装置、数据通讯系统、中心信号接收及处理装置、服务器及计算机软件系统组成。系统建立开放的数据接口，通过GPRS 及宽带走公用互联网接入来实现远程实时查看。系统通过有线电缆进行数据收集，然后通过无线GPRS 发射装置发送到监测中心服务器上，经处理后，直接输出监测物理量，并利用网络进行数据传输[2]。

2.4 控制路基和框架桥涵不均匀沉降的方法

在某线下穿道路之前，通常将补偿注浆孔打设在道路施工所影响的路基下方。将袖阀管提前预埋好，便于在施工尾期为地表补偿注浆，在路基坡脚地面将7 排间距为1.2m 注浆孔设置其中，而注浆的管长大约在16-30m，布置形状为梅花形。

（1）预加固道路后再下穿。将注浆管埋在路基段地面上做第一组注浆，而全部注浆管与启动的注浆管比例为设置为20:1，注浆压力应＜0.3MPa，此外，应将8 根袖阀管分别分布在注浆路基的两侧。

（2）加固范围。在路基段下方的地层上进行适当加固，并选取（0.3-0.5）MPa 注浆压力，其深度控制在5m；而沿铁路方向且分布在桥涵南侧25m 长度的范围则是平面注浆加固范围，为了降低铁路受到道路穿越的影响，应将路基的沉降量控制好。

（3）过程中跟踪注浆。在道路进行施工作业时，从某铁路至掌子面的距离缩短为80m 始，到穿越完成道路为止，监测显示，注浆管在路基沉至3.6mm 时便会启用一半，另外，监测结果对注浆管的启动数量还会进一步进行确定。

（4）作业及检查标准。通常用压力来衡量每一步注浆作业是否结束，而（0.3-0.5）MPa 便是拟定的注浆终压力。在注浆进程中调整以及控制压力的依据为实时的监测结果。单段注浆压力与需求相符后便会自动停止，转而开始下一段注浆，采用路基监测值作为判断整体注浆作业结束的依据，当不再沉降且变形相对稳定后便会停止作业[3]。

3 结语

综上所述，道路下穿既有铁路工程所涉及的内容较多，且不同的施工环境下所对应的施工要求和施工难度也不同。想要提高各类施工关键技术的应用水平，保障道路下穿既有铁路工程的施工安全与质量，需要施工人员能够明确施工要求，考虑既有铁路的运行安全，做好道路建设相关基础性工程施工工作，并结合道路工程的实际情况和施工目标合理选取施工关键技术。这样才能在顺利开展下穿道路工程施工工作的同时保障既有铁路的运行安全。