贺鹏
中铁十一局集团第一工程有限公司
摘要：随着铁路建设规模的提升，公路网络越来越发达，经常发生铁路和高速公路交叉的情况，为了确保二者彼此独立互不影响，铁路隧道浅埋下穿高速公路施工技术便诞生了。该工程主要由明挖、暗挖组成，对其施工风险进行研究和辨识，是保证施工质量的关键，也自然成为了技术分析的重点。
关键词：铁路隧道；浅埋；高速公路；施工技术
前言：铁路隧道浅埋下穿高速公路施工主要涉及到了明挖、暗挖两个环节。然而现阶段我国该类施工缺乏完整的施工体系支撑，导致施工质量受地质情况、深基坑支护、施工材料、施工规范影响较为明显，可能发生各种事故。故此，对其施工技术进行充分的分析非常必要。
1明挖施工技术分析
明挖施工主要是适用于地质环境较好，土质坚实地段。施工技术主要是由桩基施工、压顶梁施工、护拱施工组成。
第一，桩基施工技术。该环节需要对桩基孔位进行确认，为了对冲偏孔、扩孔问题影响，有必要加大桩基孔位到隧道轴线之间距离。对桩长度测量是需要参考桩顶标高、原地标高，为了保证桩基足够稳定，要求灌注桩进入原状土以后，其长度是桩长的40%。尤其要注意钢筋笼制造时，主筋彼此间距控制在200mm，箍筋彼此距离不得小于300mm。为了保证钢筋笼足够强度，要求钢筋搭接必须足够长，而且要求焊接必须充分，避免虚焊[1]。
第二，压顶梁施工技术。其具体施工流程为：测量放线-开外基坑剔凿桩头-垫层混凝土浇筑-绑扎钢筋-模板-混凝土浇筑。压顶梁环节于整个施工环节里都比较重要，直接决定了初期支护质量，故此需要认真测量做好定位，要对施工位置到隧道轴线距离加以确认，方便后续工作顺利推进。
第三，护拱施工技术。①为了保证施工质量需要按照规范采用122a工字钢，在现场将其制作成型，要求内径7.25m。②拱架长度要适当，在安装时必须要首先将压顶梁连接拱架加以固定以后再连接拱架，之后开始调整拱架的角度、位置；③连接预埋钢板、拱架连接板的时候首选满焊形式，这样会更稳定更结实；④拼接拱架时首选钢筋纵向连接方式，钢筋彼此间距保证500mm。⑤护拱。于拱架上进行模板工程，将模板固定，拱架内外侧距离保证在600mm，挂模要注意位置，一般都是压顶梁上方到1/4弧长处，之后才能进行混凝土浇筑。为了保证护拱稳定性需要用钢管对模板进行支撑。⑥混凝土浇筑，考虑到质量一般采用C30混凝土，为了防止混凝土离析影响质量，建议利用对称浇筑法。
2暗挖施工技术分析
暗挖施工技术针对的是地质较差的地段，具体施工环节有初期支护、CRD技术以及超前支护技术。三种技术各具特点和功能，彼此配合可以确保暗挖工程顺利推进。
第一，初期支护技术。在该阶段使用的具体材料有钢筋网、喷射混凝土、系统锚杆、122a工型钢。采用长度3800mm，直径22mm的砂浆锚杆来进行边墙支护，要求拱架距离彼此间隔550mm，钢筋网规格为255mm×230mm，用C30混凝土来进行浇筑，混凝土厚度控制在285mm。为了让钢架底脚具有更高承受力，一般建议拱部钢架用33槽钢来做支垫，这样拱部也会更加稳定，提升了施工环境安全程度[2]。
第二，CRD施工技术。该技术主要用在大跨度隧道且围岩软弱的施工环境里，在操作上首先将隧道一侧挖开，然后中间设置隔挡板，在挖掘隧道另一侧，这样将施工跨度变小。需要注意以下几点：①两侧工作面不得大于15米。②若是发现地质很差，则需要在上部留核心土，采用切环开挖形式挺进，避免出现事故。③隔开的两侧分别用三台阶交叉施工，这样有效地隧道开挖空间效应降到最低，也可以有效地对冲爆破工程对隧道的扰动。同一侧上下两层施工距离保持在5-6米，同时等到待喷混凝土强度到设计强度的70%时，对临近部位开始挖掘。④该施工技术中关键的是，要确保钢架和隧道轮廓贴合，需要强有力支护，这样避免了应力集中。另外每进行挖掘工作时，初期支护也要同时跟进。⑤该种施工的环节过多，容易形成过多的施工用水汇集情况，其往往会对拱脚产生浸泡作用导致其松软，这样会使得初期支护、围岩等出现沉降，正因为如此我们必须要设法快速排出这些施工用水，避免该风险出现[3]。
第三，超前支护技术。目前一般都采用超前管棚，其可以很好地缓冲地质影响，减少风险确保施工顺利进行。其中构架管棚时都是将钢拱架和超前大管棚组合起来，这样可以有效避免施工过程导致的坍塌，而且能够对高速沉降形成较好的控制。大管棚长度控制需要参考相应的规范，一般需要15m-20m，于1m单位面积内设置三根管棚，这样便形成了管棚环。若是地质环境很差则需要对钻孔外插角进行计算，一般控制在1.5°左右，这样有效避免穿顶。另外在钢管和管棚二者间搭建直径为43mm的小导管，其能够发挥临时支护作用，提升整个支护工程的水平。
3明挖与暗挖的相同点和不同点
明挖、暗挖两种施工技术既有相同点，也有不同点，具体情况见表1。
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4风险辨识
通过前文的介绍我们可以看到铁路隧道浅埋下穿高速公路施工当中地质环境是最大的影响因素，故此在施工前进行充分准备，利用先进勘测方法来获得地质信息是最关键的一环。换言之，只要做好地质勘测工作，就可以让该项施工难度有效降低，成本得到有效管控。
总结：随着铁路建设不断推进，铁路隧道浅埋下穿高速公路施工将会越来越多，相关经验也会越来越丰富，届时我国隧道施工将会获得足够的技术规范支撑，相关施工安全也会得到改善。
参考文献：
[1]赵永兵. 隧道超浅埋段下穿高速公路关键施工技术[J]. 工程建设与设计, 2020, No.431(09):197-199.
[2]杨利伟. 铁路隧道浅埋下穿高速公路施工中施工技术分析[J]. 中国高新区, 2019, 000(009):137.
[3]吴礼亮. 软弱围岩隧道浅埋段施工技术在铁路隧道工程中的应用[J]. 建材发展导向, 2020(6):247-248.