杨佳明
（北京铁城建设监理有限责任公司，北京 100855）
在区域间经济交流日益频繁的情况下，铁路路网密度也在不断提高。新建城际铁路线路下穿既有铁路施工将越来越频繁，如何安全穿越既有线，保证下穿过程既有线行车安全，将是隧道施工的重难点。浅埋暗挖大跨隧道下穿既有铁路施工期间，面临较多不确定风险，通过采取恰当措施降低施工风险，不仅可以加快工程施工进度，而且能够提高工程施工质量，保证新建和既有工程的运营安全。
1.1 施工难点
基于以往施工经验，浅埋暗挖大跨隧道下穿既有铁路施工难点如下：
其一，施工空间狭小。相较于常规的浅埋暗挖隧道工程，既有铁路施工时对于部分土层进行了加固，从而使工程作业空间受到了进一步压缩，增加施工时的操作难度和安全管理难度，干扰工程施工活动有序进行。
其二，施工烦琐度较高。浅埋暗挖大跨隧道工程施工时，虽然对于土层的扰动较小，但依旧会对既有铁路运营产生影响。在施工时，需要灵活控制既有铁路加固、地面交通运营管理、土方卸载量等参数，控制管理工作总量较大，专业要求较高。
其三，不确定因素影响较大。施工时，容易受土层应力、既有铁路整体荷载等因素影响，威胁施工环境的安全性，需要在施工前利用模拟仿真试验预测潜在隐患及危害性，提前拟定可靠的防治措施，以降低潜在风险发生概率，营造安全的工程作业环境。
1.2 施工原则
在浅埋暗挖大跨隧道下穿既有铁路施工中，应秉持以下施工原则：其一，科学性原则。目前市面上流行的浅埋暗挖法包括双侧壁导洞法暗挖技术、中洞法暗挖技术、洞桩法暗挖技术等，不同的施工技术在应用中存在一定的优势与不足，且技术适应性也存在差异。对此，在技术选择阶段，需要做好工程环境、施工现场条件、既有铁路施工情况的细化分析，基于得到的分析结果选择恰当的施工技术，保证施工的合理性。其二，安全性原则。受到既有铁路已施工内容、上部运行荷载影响，在实际施工中需要控制好单次卸载土量、选择可靠的支撑体系等内容，提高施工环境的安全性，保证工程施工的可靠性。其三，连续性原则。考虑到隧道工程会持续受到土层应力、铁路荷载等作用，为避免隧道工程出现变形问题，需要在隧道开挖活动结束后，及时进行初期支护、仰拱施工，保证隧道工程的稳定性和承载力。
2.1 既有铁路加固阶段
2.1.1 轨道加固
为降低隧道开挖带来的土层扰动影响，在施工前对已有轨道运营情况进行评估，对于不满足安全要求的区段进行加固，保证既有轨道运行安全。该环节的施工安全要点如下：
一是严格遵循施工流程，加强各环节安全管理。例如，需要更换的枕木长度应严格控制在2500～3200mm，枕底按要求捣固密实，施工后对密实度进行质检，满足要求后才可安装枕木，所有枕木保持顺直，偏差不超过1%，便于后续横梁施工。
二是施工时，涉及吊装、焊接等操作，严格遵循安全管理要求展开工作。例如，在横梁焊接时，相邻横梁焊缝不允许处于同一平面，错开长度需大于2.0m。若不满足要求需及时返工，保证结构使用时的安全性。
三是在拆除加固设备时，需要控制拆除顺序，即按加固施工顺序反向拆除纵梁、横梁、扣轨、更换轨枕，并且在拆除活动结束后及时检修线路，保证铁路线路的正常运营。需要注意的是，在拆除工字钢横梁时，每拆除一根，需要在轨底即刻填碴捣固，保证轨底施工的密实度，提高整修线路的施工质量，保证恢复通行后列车行驶的安全性。
2.1.2 路基加固
隧道工程施工时，需要对部分路基加固处理，此过程的安全管理要点如下：
一是对于隧道工程与既有铁路交接情况进行梳理，了解两者最近位置、土层扰动最大区域等参数，以此来确定具体的加固范围。加固时，多采用袖阀管（尺寸不超过1.0m×1.0m）进行注浆。由于注浆压力较大，因此在施工时，所有施工人员按要求穿戴安全护具，注浆区域内禁止非施工人员走动，营造安全的工程作业环境。
二是所有袖阀管会按梅花形进行布设，水灰比参数不超过0.5，施工人员均受过安全操作和安全意识培训，遵循安全要求进行注浆，达到预设的路基加固目的。
三是在路基加固过程中，需要监测注浆过程，监测内容包括注浆压力、注浆流量等，结合现场实际情况，动态调整各项参数，保证施工环境的安全性。例如，在整个注浆过程中，将注浆压力控制在0.4～0.5MPa，避免压力过大或不足，影响到注浆结果的安全性。
2.2 超前支护阶段
浅埋暗挖大跨隧道工程施工会使用超前支护技术，在该技术应用阶段，施工安全管理要点如下：
其一，在管棚施工阶段，加强细节参数的控制工作。例如，管棚的环向间距不能超过50cm，排间距不能超过30cm，管棚上下搭接长度控制在3.0m，做好各节点加固情况检查，满足安全要求后再进行注浆。同时在施工中，根据隧道拱顶弯曲度，布置单排或双排管棚，起到加固作业区域的作用。
其二，在超前小导管施工阶段，为保证施工过程的安全性，需要检查小导管尺寸、长度、材料类型等基础内容，同时将环向间距控制在30cm 以内，排间距控制在100cm 以内，确定满足安全要求后再注浆施工。
其三，在注浆施工中，做好相应的监测和试验工作。例如，注浆时，所使用水泥浆拌和比例为1∶1，压力应控制在0.3～0.5MPa，根据得到的监测数据动态调整相关参数，以提高注浆结果的合理性与可靠性。
2.3 洞门施工阶段
隧道洞口作为整个浅埋暗挖大跨隧道工程的基础组成部分，该环节的施工安全管理要点如下：
其一，在开挖基坑位置开马头门时，需要对基坑端头桩进行破除，随后再对该位置进行加固处理。加固时，考虑到隧道上方存在既有铁路加固层，需要合理选择加固方法。例如，在该位置增加环梁结构，使已经破除的围护桩重新形成加固整体，保证结构的稳固性。或者，增设型钢钢架，以提高整个结构的稳固性。
其二，在安全管理中，通过仿真模拟的方式，了解既有铁路运营时产生的影响，基于分析结果在合适洞门段设置大管棚、超前小导管、密集型排钢等加固结构，提高整个洞身施工的安全性。
2.4 初期支护阶段
初期支护阶段的施工安全管理要点如下：
其一，控制施工材料的安全性。初期支护时的混凝土类型为纤维混凝土，强度不能低于C25。为达到此要求，前期材料拌和时需将材料添加量误差控制在1%以内。拌和后，对其坍落度、强度进行抽检，满足要求后再使用。
其二，合理控制施工参数。一般情况下，喷射混凝土的厚度应控制在30cm 以上，纵向与横向隔壁厚度不能低于35cm，应用到的钢架结构为型钢钢架，以0.5m 间隔设置，起到相应的加固作用。
其三，在安装钢架时，需要做好节点对齐、连接牢固性检查工作，保证所有钢架结构拥有可靠受力，形成安全的隧道作业空间。初期支护活动结束后，及时进行回填注浆施工，充分填充初期支护与地层之间的缝隙，使其形成一个整体，提升隧道工程对上部既有铁路的运营荷载抗性。
2.5 二次衬砌阶段
进入二次衬砌阶段后，也需要注意以下内容：
其一，做好施工量测工作，根据得到的量测数据，科学评估隧道洞身整体的稳定性。在大数据技术应用基础上，确定洞身的安全阈值，以此来确定最为合理的二次衬砌参数（包括厚度、衬砌混凝土强度等），确保施工后结构的安全性[1]。
其二，隧道工程存在拱顶结构，在具体的衬砌施工中，使用圆弧模板与组合支架的方式进行施工。加强过程的安全管理，对存在隐患的内容及时返工，以提高整个结构施工的合理性。
其三，在二次衬砌过程中，监测施工过程，监测内容包括衬砌厚度、衬砌高度、拱顶支撑等。借助现场的各类监测点，采集可靠的应用数据，对比安全数据后动态调整衬砌参数，提高二次衬砌施工的可靠性。例如，在衬砌时，出现位移参数超过安全阈值时，及时采取加固措施进行处理，以提高衬砌施工的安全性，保证衬砌施工的效果。
3.1 加强基础资料整理
加强基础资料整理，可以为拟定工程施工方案提供参考，提高施工方案的可行性。从实践情况来看，应注意以下内容：
其一，明确基础资料整理目标，基于以往经验，所需采集的资料包括既有铁路以往的施工资料、新建区域的水文资料、地下管线的分布资料、城市未来规划等，保证资料的完整性与准确性，便于施工方案的快速拟定[2]。
其二，初期所需整理的资料较多，可借助信息技术整理相关信息，同时基于计算机软件建立模拟试验，了解施工时需要注意的内容。在完成施工方案拟定后，通过仿真软件进行校核，逐步优化施工方案的相关内容，提高所拟定施工方案的合理性。
其三，在工程施工过程中，做好施工材料的记录和整理，从中筛选有价值的数据，组建单独的数据库，做好数据属性标记，便于查询和提取后续数据，提高数据信息的应用价值。
3.2 做好监控量测工作
做好监控量测工作，可以及时发现施工时的安全隐患问题，采取针对性措施进行处理，降低隐患问题带来的危害性。在具体实践中也需注意以下内容：
其一，建立专项监控量测计划，细化计划中的相关内容，包括量测点的布置位置、保护措施、量测间隔等，量测点应覆盖拱顶、拱腰、拱底等位置，所布置的量测点应避免和施工位置冲突，保持较高的稳定性，以保证获取数据的完整性和准确性。
其二，将所有数据录入计算机软件进行处理，绘制成相关曲线图，提高数据的直观性。若单日沉降量超过3mm，或2d 累计沉降量达到了10mm，需暂停施工，讨论沉降原因并拟定处理措施。等待隐患完全排除后，再进行后续施工，营造安全的工程作业环境[3]。
3.3 拟定地面控制措施
拟定地面控制措施，能够降低既有铁路运营带来的影响，营造良好的隧道作业环境。在具体实践中也需注意以下几点：
其一，建立专项列车限速管控计划，细化计划中的相关内容，包括列车限速距离、具体限速数值等，通常会在距离作业区200m 处开始降速，速度不能超过80km/h，降低既有铁路运营产生的影响。
其二，加强地面跟踪注浆施工，所有注浆孔布设位置、相互间距、注浆深度、水平面倾角等参数需满足安全规范要求，做好施工后的质量复核，均满足要求后再进入下一作业阶段，营造安全的工程作业环境[4]。需要注意的是，所有的施工数据都应做好记录，整合后从中提取有价值的数据，建立单独的数据库。这些数据也会作为完善地面控制体系的重要参考，营造更加安全的工程作业环境。
3.4 加强安全培训工作
加强安全培训工作，可以减少人为因素对施工安全的影响，保证工程的顺利推进。从目前实践情况来看，需注意以下内容：
其一，建立完善的安全培训计划。根据不同的工种拟定针对性的课程，如焊工侧重于焊接操作方面的安全培训，架子工则侧重于施工架搭建、拆卸方面的安全培训等，有效提升人员的安全意识[5]。
其二，对所有施工人员进行统一测试，测试合格后才可以进入现场，减少人为操作不合理带来的负面影响。
其三，组建可靠的监督队伍，对于整个施工过程进行监督，及时纠正不合理行为，保证施工现场的安全性，减少安全隐患的发生。
综上所述，在区域间经济交流日益频繁的情况下，铁路路网的通达度和密度也在增加，浅埋暗挖大跨隧道施工时容易面临下穿既有铁路的情况，通过整理施工时需要注意的相关内容，对于提高工程施工环境的安全性，提高工程施工质量有着积极意义。
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