高速公路下穿鐵路工程施工關(guān)鍵技術(shù)研究

文/陳鵬

1 前言

當(dāng)前，道路網(wǎng)絡(luò)四通八達(dá)，道路交叉現(xiàn)象隨處可見。但是，在實(shí)際開展交叉工程建設(shè)的過(guò)程中，安全以及運(yùn)營(yíng)方面仍存在一些問題。高速公路下穿鐵路工程的建設(shè)具有較強(qiáng)的復(fù)雜性，其會(huì)對(duì)鐵路的運(yùn)營(yíng)安全造成不利影響。另外，在整個(gè)施工過(guò)程中還存在公路箱涵頂進(jìn)的環(huán)節(jié)，其會(huì)對(duì)鐵路以及列車造成影響，并且列車運(yùn)行過(guò)程中穿過(guò)該路段也同樣會(huì)對(duì)公路箱涵頂進(jìn)施工造成相應(yīng)的影響，所以兩者有著較為密切的相互影響關(guān)系。為了能夠有效地保持兩者的平衡，就需要對(duì)施工開展過(guò)程中施工技術(shù)的應(yīng)用方面給予足夠的重視[1]。

2 高速公路下穿鐵路施工關(guān)鍵技術(shù)研究的意義

高速公路下穿鐵路工程的建設(shè)對(duì)頂推工藝的應(yīng)用較為廣泛，在既有線路的前提下應(yīng)用箱涵頂進(jìn)技術(shù)，不但在鐵路路基方面會(huì)造成不利影響之外，還會(huì)一定程度降低列車的速度。實(shí)際情況中施工過(guò)程中存在需要關(guān)注的重點(diǎn)以及難點(diǎn)問題，比如：路面積水、路基變形以及基坑降水等，對(duì)于這些問題的解決迫在眉睫，因此施工單位除了需要加強(qiáng)對(duì)施工技術(shù)的優(yōu)化和完善之外，在實(shí)際開展施工之前也要做好預(yù)先的準(zhǔn)備工作。

我國(guó)交通建設(shè)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期以來(lái)的發(fā)展，所應(yīng)用的技術(shù)也一直在不斷地優(yōu)化和完善，雖然一些技術(shù)相對(duì)來(lái)說(shuō)已經(jīng)較為成熟，但是在實(shí)際施工開展過(guò)程中的應(yīng)用仍然會(huì)存在一些問題，例如：土體的擾動(dòng)以及路基變形等，因此施工單位還是需要對(duì)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(xiàn)的關(guān)鍵性難題

3.1 箱涵頂進(jìn)導(dǎo)致鐵路路基變形

在實(shí)際開展高速公路下穿鐵路工程施工過(guò)程中，由于箱涵頂進(jìn)而使得鐵路路基發(fā)生變形問題是整個(gè)工程開展過(guò)程中的一大難題，箱涵下穿頂進(jìn)技術(shù)的開展主要建立于巖土體的內(nèi)部，周圍環(huán)境以及其他方面的因素會(huì)對(duì)其造成相應(yīng)的影響，無(wú)論是應(yīng)用怎樣先進(jìn)有效的施工設(shè)備來(lái)開展施工都不能夠完全避免對(duì)巖體造成的擾動(dòng)以及破壞本有的平衡。

在實(shí)際開展箱涵下穿頂進(jìn)鐵路路基施工過(guò)程中，如果路基發(fā)生了一定程度的變形，那么就很容易使得鐵路的鐵軌發(fā)生沉降的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致嚴(yán)重事故產(chǎn)生，另外一種情況還有可能是在頂進(jìn)期間因?yàn)槭芰Σ粔蚓鶆驅(qū)е孪浜斊那闆r發(fā)生?？偟膩?lái)說(shuō)，在實(shí)際開展施工的過(guò)程中對(duì)于即將要發(fā)生的各方面問題是不可預(yù)知的，所以為了最大程度減少施工過(guò)程中出現(xiàn)問題，施工單位需盡量降低鐵路路基發(fā)生變形的概率，以此有效保障鐵路線的安全。此外，在實(shí)際開展高速公路下穿鐵路工程建設(shè)施工的過(guò)程中，箱涵頂進(jìn)是一個(gè)具有充分技術(shù)性的難題，此過(guò)程不管是開挖工作還是開挖土方都同樣會(huì)對(duì)鐵路路基造成一定程度的影響。

3.2 列車動(dòng)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(huì)對(duì)鐵路路基方面造成或多或少的影響，特別是在有列車通過(guò)期間。施工的開展不管是對(duì)鐵路軌道還是列車運(yùn)行的速度都會(huì)造成直接性影響，所以施工單位需要進(jìn)行更為深入的探索，同時(shí)采取合理有效的措施手段，以實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵路軌道的加固。在保證鐵路能夠正常運(yùn)行且施工不會(huì)受到任何影響的前提下，經(jīng)濟(jì)效益怎樣能夠得到大幅度地提高是施工單位需要重點(diǎn)開展研究的關(guān)鍵性技術(shù)[3]。

3.3 施工降水導(dǎo)致鐵路路基變形

在實(shí)際開展高速公路下穿鐵路工程施工的過(guò)程中，應(yīng)用較為廣泛的一種施工方法為箱涵下穿頂推。對(duì)于此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，施工單位需要開展相應(yīng)的基坑開挖工作，嚴(yán)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(guān)因素的影響會(huì)使得基坑中積水，這些積水如果不能夠在短時(shí)間內(nèi)給予清除，那么除了會(huì)對(duì)基坑的穩(wěn)定性造成影響外，工程的順利開展也會(huì)因此受到限制[4]。

4 高速公路下穿鐵路的施工關(guān)鍵技術(shù)

鐵路路基所發(fā)生的變形問題是實(shí)際開展高速公路下穿鐵路施工過(guò)程中非常重要的一個(gè)技術(shù)性難題，另外就是運(yùn)營(yíng)期間下穿涵路面積水的問題，它給工程建設(shè)的開展帶來(lái)一定的風(fēng)險(xiǎn)。

4.1 箱涵下穿頂進(jìn)施工的措施

對(duì)于箱涵下穿頂進(jìn)工程來(lái)說(shuō)，工作坑的開挖是其中非常重要的一項(xiàng)內(nèi)容。此項(xiàng)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?yàn)槭┕ら_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(shí)還需要降低修筑箱涵兩側(cè)引道的填土量。

在實(shí)際開展鐵路路基開挖的過(guò)程中，若施工現(xiàn)場(chǎng)不夠?qū)掗?，則需要在工作坑的兩側(cè)設(shè)置相應(yīng)的支護(hù)墻，可以共同開展工作坑開挖以及后備修筑施工。在進(jìn)行后備修筑施工時(shí)，首先需要做的工作是打下鋼板樁，這樣不但能夠有效節(jié)約挖填土，還能夠?yàn)殇摪鍢兜陌踩矫嫣峁┍Ｕ稀?/p>

4.2 箱涵頂進(jìn)的步長(zhǎng)控制

在實(shí)際開展箱涵頂進(jìn)施工的過(guò)程中，對(duì)于頂進(jìn)步長(zhǎng)計(jì)算工作需要將模型作為主要依據(jù)，在仔細(xì)計(jì)算后能夠了解到，如果實(shí)際采用的步長(zhǎng)控制在2m 的范圍內(nèi)，那么鐵路線路所發(fā)生的沉降就會(huì)表現(xiàn)出較為平緩的狀態(tài)，并且不會(huì)發(fā)生大幅度的沉降，對(duì)鐵路的正常運(yùn)營(yíng)也不會(huì)造成過(guò)多的影響；但是如果實(shí)際所采用的步長(zhǎng)大于2m，那么就很容易導(dǎo)致部分的軌道發(fā)生變形，所以在箱涵步長(zhǎng)的頂進(jìn)控制應(yīng)盡量在2m 的范圍內(nèi)，這樣不管是對(duì)工程項(xiàng)目的施工還是鐵路的成長(zhǎng)運(yùn)營(yíng)來(lái)說(shuō)都是有利的。

4.3 鐵路線路加固

實(shí)際施工中能夠?qū)崿F(xiàn)鐵路線路加固的方式有很多，一般對(duì)組合架空法的應(yīng)用較為廣泛。在開展線路架空施工的過(guò)程中一般都會(huì)應(yīng)用便梁法，通過(guò)應(yīng)用高強(qiáng)度組件實(shí)現(xiàn)線路架空接頭的固定。對(duì)便梁接頭采取縱向設(shè)置的方式，同時(shí)加固便梁兩端，應(yīng)用鋼筋混凝土使支點(diǎn)和便梁能夠有效連接在一起；另外，還需要設(shè)置相應(yīng)的挖孔樁，如果施工的進(jìn)度到達(dá)了箱頂，則應(yīng)進(jìn)行支點(diǎn)的拆除工作，控制好箱頂和便梁之間產(chǎn)生的摩擦力，在其之間可以設(shè)置相應(yīng)的減摩擦組件。此外，在開展頂進(jìn)施工的過(guò)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(yán)重的沉降坡度產(chǎn)生。

5 箱涵下穿頂進(jìn)過(guò)程的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)

5.1 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)工作的重要性

對(duì)于線路施工開展現(xiàn)場(chǎng)來(lái)說(shuō)，監(jiān)測(cè)工作能夠在其中發(fā)揮非常重要的作用。在特殊情況下需要進(jìn)行施工中巖土體狀態(tài)的分析工作，并使其能夠以量化的形式更好地變現(xiàn)出來(lái)。施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)主要的監(jiān)測(cè)內(nèi)容就是鐵路線路周圍環(huán)境各方面的數(shù)據(jù)，在有效監(jiān)測(cè)這些指標(biāo)后，不但能夠了解到施工現(xiàn)場(chǎng)地下施工的安全方面問題，還能夠?qū)⒈O(jiān)測(cè)結(jié)果作為依據(jù)來(lái)開展勘察以及施工過(guò)程中所存在誤差的評(píng)估工作，如果相應(yīng)的指標(biāo)和預(yù)估指標(biāo)之間存在較大的差異，那么在實(shí)際開展施工過(guò)程中就會(huì)很容易發(fā)生問題。另外，監(jiān)測(cè)工作有利于開展設(shè)計(jì)階段方案合理性的驗(yàn)證，通過(guò)監(jiān)測(cè)指標(biāo)來(lái)有效預(yù)測(cè)后續(xù)施工各方面的問題，從而制定具有針對(duì)性的應(yīng)對(duì)措施，整體上提高了工程方案的可靠性。

5.2 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的內(nèi)容

實(shí)際中所開展的線路施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)測(cè)內(nèi)容主要如下：線路坡度、沉降量、地下水位壓力、地下設(shè)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(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)工作要與施工同步，在施工現(xiàn)場(chǎng)收集各方面的數(shù)據(jù)信息，并且將其及時(shí)傳輸于施工中心。

孔隙水壓力的觀測(cè)。對(duì)于孔隙水壓力觀測(cè)結(jié)果的獲取可以在對(duì)孔隙水壓力值程度以及消長(zhǎng)速度測(cè)量之后經(jīng)過(guò)相應(yīng)的計(jì)算得到。在實(shí)際開展箱涵頂進(jìn)施工的過(guò)程中，通過(guò)孔隙水壓力值便能夠有效判斷出工作坑土體此時(shí)的狀態(tài)，并對(duì)其滑土情況所產(chǎn)生的概率進(jìn)行分析。

基坑邊坡穩(wěn)定性的監(jiān)測(cè)。對(duì)于工程項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)工作來(lái)說(shuō)，基坑邊坡穩(wěn)定性的監(jiān)測(cè)是其中非常關(guān)鍵的一項(xiàng)監(jiān)測(cè)內(nèi)容，如果在實(shí)際開展施工的過(guò)程中突發(fā)暴雨或者是發(fā)生了其他的意外情況，則需要在第一時(shí)間開展基層邊坡穩(wěn)定性的監(jiān)測(cè)工作，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)地下水位所發(fā)生的變化，最大程度避免滑土情況。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在實(shí)際開展高速公路下穿鐵路工程項(xiàng)目施工過(guò)程中，施工單位需要在保證高速公路施工安全的基礎(chǔ)上，最大程度減少施工對(duì)鐵路正常運(yùn)營(yíng)所造成的不利影響。高速公路下穿鐵路施工開展的過(guò)程中存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，因此后續(xù)相關(guān)施工單位還需要對(duì)此方面問題予以高度重視，并不斷進(jìn)行更為深入的探索以及研究。