上跨铁路既有线道加固综合施工技术定稿

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1、新线上跨既有铁路隧道加固综合施工技术 摘 要：在成渝铁路客运专线新中梁山隧道施工中，新建隧道上跨既有襄渝线中梁山隧道，两隧道最小净距仅为2.7米，为确保既有隧道营业线的运营安全，需要先对既有隧道与新建隧道的立交影响段进行型钢加固，待加固工程完成后，再开挖新隧道上跨部分。本文介绍了既有隧道内型钢加固的施工技术、施工要点和确保营业线安全运营的措施，为今后类似工程的施工提供参考意见。 关键词：上跨 既有线 隧道加固 施工1、概述 既有襄渝线中梁山隧道位于襄渝线西段西永至上桥之间，是横贯中梁山脉的越岭隧道。该隧道全长3984米,于1972年10月竣工，1978年9月交付运营, 目前每昼夜运行客、货列车

2、30余对，是襄渝线终点引入重庆枢纽的重点工程。新建成渝客运专线新中梁山隧道为引入重庆枢纽控制性重点工程，采用左右线分修，其中左线隧道于D3K291+100+140段上跨既有襄渝铁路隧道，两线相交角度约34度，轨面相差12.95m，净距2.81m；右线隧道于YDK291+200+240处段上跨既有襄渝铁路隧道，两线相交角度约34度，轨面相差14.06m，净距4.18m，下锚段位置（两线交叉点）净距2.7m。上跨既有线的交叉影响段位于直线上，相交角度小，轨面高差低，两隧道最小净距仅为2.7米，安全风险极高。两隧道相交平面、立面位置关系详见图1-1、图1-2，两隧道立交里程详见表1。表1：新中梁山左

3、右线隧道与既有中梁山隧道立交段里程表隧道名称新中梁山隧道立交里程既有中梁山隧道立交里程新中梁山左线隧道D3K291+100+140K821+530+580新中梁山右线隧道YDK291+200+240K821+643+693 既有襄渝铁路中梁山隧道于上世纪70年代初建成，隧道净空为5m，采用先拱后墙法施工，衬砌断面极不规则，衬砌边墙及拱部与围岩之间存在大量不密实带和空洞。新建中梁山隧道两线间距20m66m，隧道进口段与上跨既有襄渝铁路中梁山隧道（单线），下穿大学城左右幅公路隧道（双车道），隧道间竖向净间距最小为2.7m。施工中需解决以下问题： （1）与既有隧道净间距最小为2.7m的新建隧道的开挖

4、施工技术，设计经济合理的既有铁路加固措施。 （2）解决既有铁路加固施工过程中接触网降高处理问题；钢拱架与衬砌结合紧密的问题；3.5m锁脚锚杆安装时操作空间不足问题；钢拱架与接触网悬挂处的绝缘距离问题；“天窗”时间加固的施工组织设计及施工安全控制。 （1）新中梁山左线隧道D3K291+050D3K291+190，新中梁山右线隧道YDK291+150YDK291+290，合计280米影响范围，其中交叉点前后各40米采用德国艾卡特ER2000-1型横向铣挖机，铣挖头安装在挖掘机进行机械开挖，临近机械开挖30米为控制爆破。 （2）待襄渝线既有中梁山隧道临时加固完成，注水泥砂浆加固衬砌背后空洞、水泥浆加

5、固不密实带到设计强度后，开挖新中梁山隧道D3K291+080+160(长度80m)和YDK291+180+260（长度80m）立交影响段，只开挖轨面以上部分，采用机械开挖，及时施做初期支护，临时仰拱封闭。 （3）待兴隆场编站开通运营后，封闭既有襄渝线中梁山隧道，对立交影响段采用钢筋混凝土衬砌置换，衬砌达到设计强度后，开挖轨面以下部分，施作新中梁山左右线隧道二次衬砌。2、新建隧道的施工开挖 3.1 既有线隧道加固方案 新中梁山左右线隧道立交段施工前，利用既有“天窗”时间，对既有襄渝线中梁山隧道K821+530+580段、K821+643+693段采取了临时加固，方案如下： （1）拆除电力、电缆槽

6、，并对电力、信号电缆等进行临时保护。其中通信电缆包括GDZL23，GYSTA53144B1光缆，GYSTA5332B1光缆目前采用右侧直埋式；槽钢采用水泥进行包封处理。对加固区内的避车洞采用片石混凝土封堵。 （2）加固前，根据钢架制作需求进行隧道钢架架设断面净空测量，并将设计钢架加固后的实际净空断面与上报铁路相关部门（单位）有效进口尺寸对比，不得小于上报净空尺寸。3、既有线隧道加固 （3）采用I20b型钢钢架对既有线K821+530+580段、K821+643+693段衬砌进行临时加固，钢架间距0.4m，钢架纵向采25钢筋连接，钢筋环向间距0.6m；锚杆锚固，隧道拱部铺设1.5mm厚钢板，防止

7、既有衬砌因新线隧道施工掉块，影响既有线安全。 （4）钢架施作后，采用水泥浆对衬砌背后空洞、不密实带进行低压进行填充注浆，注浆工序滞后钢架加固610m。注浆完成后对注浆效果进行检测，确保注浆质量。 加固方案设计详见图加固方案设计详见图3-13-1。 3.2 3.2 既有通信设备改迁施工既有通信设备改迁施工 既有襄渝线中梁山隧道加固工程范围内的通信光、电缆有直埋缆线和架空缆线两种，直埋缆线位于右侧电缆沟槽内，架空缆线位于隧道左侧墙壁上，距轨面约4.5m。直埋缆线包括光电综合缆一条、144芯光缆一条和32芯光缆一条。直埋的三条光、电缆均敷设在靠隧道壁电缆沟槽内，既有沟槽采用水泥包封；架空缆线包括：

8、12芯光缆一条、漏泄电缆及与漏缆同径路敷设的电力电缆各一条。架空的三条光、电缆均采用吊线悬挂于隧道壁上。 右侧直埋式光电缆迁改及保护 第一步：利用天窗点，将右侧既有水泥电缆槽盖板人工掀开。 第二步：利用天窗点，在设备管理单位的配合指导下，将3根光电缆从既有沟槽中移出，敷设至隧道底板顶面（紧靠隧道侧壁护墙脚）。 第三步：利用天窗点，对敷设好光电缆采用预制电缆槽反扣，并采用C25混凝土对电缆槽进行包封处理，包封厚度5cm。 左侧架空光电缆的割接及保护 第一步：请点在迁改区段（260m）隧道底板顶面护脚墙内侧新敷设1根8芯光缆、1根电力缆、1根漏泄电缆。 第二步：请点由设备管理单位对新敷设的3根光电

9、缆进行测试，确保光电缆良好，对新敷设的3根光电缆采用电缆槽反扣，并采用C25混泥土对电缆槽进行包封处理，包封厚度5cm。 第三步：请点由设备管理单位对8芯光缆进行割接，具体割接步骤为：开断既有8芯光缆；开剥既有8芯光缆；开剥新敷设的8芯光缆；新旧光缆进行对接；安装好接头防护盒；进行整体测试；确认良好后开通。 第四步：请点由设备管理单位对漏泄电缆和电力电缆进行割接，割接步骤与8芯光缆一致。 3.3 接触网降高处理接触网降高处理 既有襄渝线为电气化铁路，采用直接供电方式，接触网悬挂方式为全补偿简单链形悬挂，在既有中梁山隧道内采用水平悬挂。该隧道的接触网结构参数无法满足采用I20b工字钢对隧道二衬进

10、行加固后的绝缘安全距离要求，因此，加固区段必须进行承力索、接触线的降高以及下锚段的绝缘改造。 承力索、接触线的降高处理 第一步：每天接触网请点停电120分钟，先进行左线加固段接触网降高调整，调整范围为300m，承力索悬挂点降高采用加长悬吊滑轮连接零件的方法，即采用调节板临时降低接触网中间点承力索高度，然后调整吊弦长度，满足既有行车要求。 第二步：对在钢架加固范围之外的中间定位进行迁改，可在钢架加固施工封锁点内施工。方法是在中间定位附近打孔预埋化学锚栓，安装定位底座及悬挂底座，安装承力索悬挂及接触线定位杆件。 第三步：采用“过渡定位”法对在钢架加固范围内的中间定位进行迁改，可在钢架加固施工封锁点

11、内施工。根据接触网供电的绝缘距离要求，在安装工字钢钢架时，遇到接触网悬挂处，钢架距中间定位及悬挂的绝缘距离不得小于350mm，因此，此处的钢架间距需要增大到80cm，而且不能铺设钢板。由于既有隧道拱部裂纹、渗水较多，新线上跨施工时一旦中间定位位置发生变形导致出现拱顶掉块或接触网垮塌事故，后果将不堪设想。为保证施工安全，决定采用“过渡定位”的方法保证钢架间距。具体做法是：待中间定位两侧钢架锁脚锚杆、纵向连接钢筋施工完毕后，封锁点内在中间定位附近的一榀钢架拱部安装4根3.5m长的中空锚杆并注浆，然后在钢架上焊接“过渡定位”的底座及悬挂底座，安装承力索悬挂及接触线定位杆件，按设计迁改高度要求对接触网

12、和承力索进行定位后拆除原中间定位的杆件，并按设计钢架间距（40cm）补安装钢拱架。待钢架拆除、衬砌置换施工完成后，再按照设计要求重新安装接触网定位和悬挂杆件。 第四步：进行右线加固段的接触网降高调整，施工方法和左线相同。 在接触网承力索、接触线的降高施工中，必须保证在隧道加固完成后25KV带电体距固定接地体（即接触网承力索距隧道壁及工字钢拱架内轮廓）之间的绝缘距离不小于350mm，最短吊弦长度不小于200mm，降网后接触网导线高度不小于5600mm。 下锚段的绝缘改造 第一步：为保证安装工字钢拱架后下锚悬瓶的有效绝缘（距离隧道壁的水平距离足够），需要在工务施工封锁点内将下锚段附近支承力索及支接

13、触线的下锚悬瓶更换成绝缘棒。 第二步：工务施工封锁点内将中间定位附近支承力索及支接触线的下锚悬瓶更换成绝缘棒。 第三步：工务施工封锁点内对下锚支承力索降高250mm,为保证结构高度，对下锚支接触线降高200mm，确保钢架顺利安装。 第四步：工务施工封锁点内在下锚段附近钢架上安装接触线锚柱拉线所需要的锚杆及底座板，完成后请点改造下锚段的接触线锚柱拉线。 第五步：工务施工封锁点内在下锚段附近钢架上安装承力索锚柱拉线所需要的锚杆及底座板，完成后请点改造下锚段的承力索锚柱拉线。 接触网降高调整时必须保证每一次施工完成后接触网状态都能满足线路的行车速度要求。接触网降网完成至隧道改造施工结束期间，接触网停

14、电120分钟，配合工务架设拱架，同时根据施工具体情况调整接触网设备，满足施工需要。 3.4 既有铁路隧道加固工艺 （1）既有隧道加固施工工艺流程见图3-2。图图3-23-2既有隧道钢架施工工艺流程图既有隧道钢架施工工艺流程图 （2）既有隧道加固工程量 隧道加固工程共需要安装I20b工字钢钢架252榀，安装锁脚锚杆2520根，铺设1.5mm钢板700，安装纵向钢筋96.25t，锚杆注浆及衬砌背后注浆约1000m3，而施工工期要求60天，每天的封锁时间为150分钟，施工时间只有100分钟，工程面临施工工序多、时间紧、任务重等施工难点，且涉及到工务、供电、通信、车务、运输等众多铁路配合部门，沟通协调

15、工作量大。 （3）既有隧道加固工艺 钢架加固前，需拆除隧道护脚墙顶面的电缆槽，并对加固范围内的通信光、电缆等进行迁改保护，对接触网进行降高处理，对加固区内的避车洞采用片石混凝土封堵。钢架加固施工采用两台轨道车牵引四台平板车（轨道车+作业台车+料具台车+料具台车+作业台车+轨道车）作为施工平台，作业平台采用普通钢管脚手架铺设木板，台架四周设好防护围栏，以保证施工安全，空压机、发电机等柴油设备放置在隧道外。 钢架加固施工全部在封锁时间内进行，每天封锁150分钟左右，停电接地完毕后即可进行施工。主要施工顺序为：施工人员提前40分钟到车站清点施工机具并把钢架、锚杆等材料搬运至平板车上，做好准备。接到驻

16、站联络员封锁指令后，轨道作业车从西永车站出发运行至左线加固段后停车，由两台料具车间摘钩，前端轨道车继续运行至右线加固段，分两组进行施工作业；先在两侧边墙同时安装钢架立柱，后安装拱圈部分钢架，钢架采用U型卡临时固定，并用木楔楔紧；随后在点内焊接纵向钢筋，安装中空锚杆并注浆；封锁结束前20分钟，右线加固段作业轨道车返回至左线加固段后和该端作业组轨道车连挂，在封锁结束前返回西永车站，加固施工具体详见图图3-3 3-3 封锁施工网络图、图封锁施工网络图、图3-3-4 4 中梁山隧道两段临时加固同时施工示意图和图中梁山隧道两段临时加固同时施工示意图和图3-53-5新建新建中梁山隧道两段临时加固平面布置图

17、。中梁山隧道两段临时加固平面布置图。为确保既有线施工及运营安全，在加固工程施工期间，安排专人对既有隧道进行监控量测。图图3-3 封锁施工网络图封锁施工网络图图图3-43-4新建中梁山隧道两段临时加固同时施工示意图新建中梁山隧道两段临时加固同时施工示意图图图3-5 3-5 新建中梁山隧道两段临时加固平面布置图新建中梁山隧道两段临时加固平面布置图 钢拱架施工期间及施工完毕后慢行区段通过列车限制速度为昼夜45km/h。施工期间按铁路工务安全规则要求规范设置防护，即每日封锁施工时在施工地点两端设置移动停车信号防护标志、施工地点标牌和限速牌，施工完毕后放行列车，具体设置详见图3-6移动停车信号的防护图。

18、图图3-6 3-6 移动停车信号的防护图移动停车信号的防护图( (长度单位：长度单位：m)m) 3.53.5、钢拱架加固施工、钢拱架加固施工 3.5.1 I20b工字钢拱架加工 由于既有襄渝线中梁山隧道采用先拱后墙的施工方法，拱部采用140级混凝土，边墙采用100#砂浆砌块石，加上在K821+575+580、K821+660+665段隧道右侧二次衬砌侵限，最大侵限尺寸为8cm，加固断面极不规则。因此，在钢架加固前，需要采用HTD-800系列激光隧道断面检测仪对每榀钢架对应断面进行测量，根据断面实际测量数据来确定钢架加工尺寸。工字钢加工采用工厂生产，集中配送的方式。为便于加工，将断面数据偏差在3

19、cm范围内的每10榀钢架归集成一组加工尺寸，以归集后的衬砌断面尺寸按1：1放钢架加工大样，加工钢架并做好安装前试拼，编好每榀钢架的拼节段单元编号，单元编号按照左侧立柱、右侧立柱、拱部单元节来进行并与钢架安装位置逐一对应，确保钢架与二次衬砌密贴。其中K821+667.7+670.8段为3.1m下锚段，钢架设置详见图3-7”。图图3-7 K821+667.73-7 K821+667.7+670.8+670.8下锚段钢拱架示意图下锚段钢拱架示意图 3.5.2 I20b工字钢拱架立柱安装 立柱安装前，事先用红油漆标记出安装位置，采用风镐对钢架安装位置处衬砌表面凸块和安装范围内的拱架立柱底脚混凝土进行凿

20、平处理。待作业台车运行至加固区段后，采用人工将钢架立柱安装在设计位置，然后用自制U型卡将立柱固定在预埋的膨胀螺栓上，U型卡分上下两道，并用木楔卡紧。 一个封锁点内可以安装立柱20节左右，每一榀立柱安装过程中，都要及时检查安装后的限界尺寸是否满足设计要求，如果侵限，必须将边墙侵限部分凿除后才能继续安装立柱。立柱安装好后，采用25纵向连接钢筋将拱架立柱进行焊接，保证所有立柱整体稳定。纵向连接钢筋环向间距设计为60cm，因封锁时间短，一般只能先焊接两道纵向连接钢筋进行临时加固，其余钢筋在钢架成环后或在后续施工中安排时间继续焊接。 3.5.3 地脚螺栓和锁脚锚杆安装 在钢架立柱安装完成后，即可进行32

21、锁脚锚杆及M30地脚螺栓施工。M30地脚螺栓长度为50cm，采用38mm的冲击钻钻孔，钻孔采用M20水泥砂浆充填，确保钢架基础稳定。锁脚锚杆设计为32自进式中空锚杆（加涨壳锚头），每榀钢架立柱单侧设计为5根（按上中下布置），单根长度为3.5m，锚杆构造见图3-8自进式中空锚杆构造图。图图3-8 3-8 自进式中空锚杆构造图自进式中空锚杆构造图 自进式中空锚杆具有钻、注、锚一体化的功能，是一种先进的锚固体系，解决了常规锚杆钻锚时的塌孔问题，能保证复杂地质条件下的注浆效果，其施工工艺详见图3-7自进式中空锚杆施工工艺图。 “三次钻进法”进行锁脚锚杆的安装 作业平台搭设：钢架立柱底部锁脚锚杆安装不需

22、要搭设操作平台，中部和上部锁脚锚杆安装需要在轨道平板车上搭设作业平台，60t轨道平板车长度为13m，宽度为3.1m，因此作业平台搭设宽度为3m，作业平台顶部距接触网导线留有不小于1m的安全距离。 施工方法：既有中梁山隧道净空内宽在5m5.15m之间，作业平台宽度为3m，由此推算YT-28型凿岩机钻眼的操作宽度只有4.0m，而锁脚锚杆设计长度为3.5m，无法满足凿岩机安装上3.5m锁脚锚杆一次钻进的要求。经研究决定采用“三次钻进法”解决操作空间问题，即第一次用YT-28型凿岩机加3m钻杆提前钻进2m孔深，第二次利用凿岩机加4m钻杆继续钻进至设计深度3.5m，第三次利用凿岩机安装上3.5m自进式中

23、空锚杆（加涨壳锚头）钻孔至设计深度。施工准备测量定位钻机就位检验锚杆质量锚杆钻进止浆塞安装注 浆上垫板、紧固螺帽清洗管路配置浆液检查孔位及角度图图3-93-9自自进式中空式中空锚杆施工工杆施工工艺图 具体施工步骤： a.钻眼前，先检查钻头、钻杆是否通气，如有堵塞应处理通畅后方可使用。 b.采用YT-28型凿岩机连接普通钻头和3m钻杆钻进2m。 c.采用YT-28型凿岩机连接普通钻头和4m钻杆继续钻进至3.5m。钻眼时，钻杆应对准设计的锚孔位置，凿岩机应先给风或水，然后钻进，在破碎岩中钻进时，钻头的水孔易堵塞，因此在钻进时，应放慢钻进速度，多回转，少冲击，注意水从钻孔中流出的状况，若有水孔堵塞的

24、现象，应后撤钻杆500mm左右，并反复扫孔，使水孔畅通，然后慢慢推进，直到设计深度。 d.采用YT-28型凿岩机换装钻机连接套连接32自进式中空计深度3.5m。中空锚杆钻进至设计深度后，应用水或高压风洗孔，检查钻头上的孔是否畅通，然后将锚杆从钻机连接套上卸下，锚杆按设计要求外露10cm-15cm。 e.用钢管将止浆塞通过锚杆外露端打入孔口100mm左右作为封孔进行注浆。 f.安装拱形垫板和螺母，利用专用扳手紧固螺母，使涨壳锚头前段张开、中空锚杆受力锁紧钢架。 锁脚中空锚杆的注浆 检查注浆泵及其配件是否齐备和正常，水泥浆的水灰比是否符合设计要求。 用水或高压风检查锚孔是否畅通，按设计水灰比调制水

25、泥浆，从注浆泵出口出来的水泥浆要加装钢丝滤网保证水泥浆无结块，避免出现堵管现象。 将锚杆和注浆管用快速接头连接好后，即可开动注浆泵注浆，整个过程应连续灌注，不停顿，必须一次完成。注浆过程中观察浆液从止浆塞边缘流出或注浆压力达到设计终压并稳定5min以上、吸浆量很少时即可结束该孔注浆。若注浆过程中，出现堵管现象，应及时清理锚杆、注浆软管和注浆泵。 当完成一根锚杆的注浆后，应迅速卸下注浆软管与锚杆的接头，清洗并安装至另一根锚杆，然后注浆，若停泵时间较长，在对下根锚杆注浆前应放掉前段不均匀的灰浆，以避免堵孔。在整个注浆过程中，操作人员应密切配合，动作迅速，保证注浆过程的连续性。 为保证压浆效果，待注

26、浆引起的排气完毕之后即用锚固剂封闭止浆塞以外的钻孔。 在浆液终凝之前，不得对锚杆进行敲击、碰撞或施加任何其它荷载。 3.5.4 I20b工字钢拱架拱圈部分的拼装 在隧道拱腰和拱顶部位标记好钢架位置，先将拱腰部分钢架与立柱拼装，并上好连接螺栓及固定膨胀螺栓和U型卡，再将拱顶部分钢架与拱腰部分钢架拼装好并上好螺栓。钢拱架拼装好后采用电锤在拱顶部位两侧打眼，锚入膨胀螺栓并用U型卡固定拱架，防止顺线路方向倾斜。 校正好拱架间距后，临时采用木楔从拱架两侧对称打入，固定拱圈，并在楔尾打入限位铆钉，防止拱架移位和木楔掉落伤人。 3.5.5 1.5mm钢板及纵向连接钢筋安装 钢拱架拱圈部分钢板安装前，需要每安

27、装4榀拱圈预留1榀拱圈不安装，以便于纵向插入2.0m1.0m的1.5mm厚钢板，钢板固定好后再补装预留的1榀拱圈。钢板固定采用铁楔从拱架两侧对称打入，确认钢板贴紧衬砌后，将定位铁楔和钢拱架焊接牢固。为确保钢架与二次衬砌结合紧密，一般段落单侧边墙要求钢架与衬砌接触点不少于9处，拱部不小于15处；下锚段单侧边墙要求钢架与衬砌接触点不少于11处，拱部不小于19处，且接触点应均匀分布。 拱部钢板安装好后，进行拱部纵向25连接钢筋的安装，并与拱架进行焊接，纵向连接钢筋环向间距为60cm。 3.5.6 既有隧道衬砌背后压浆 为保证K821+530+580、K821+643+693立交影响段在新中梁山左右线

28、隧道立交影响段施工期间，中梁山隧道洞周围岩、二次衬砌和临时加固钢拱架作为共同的承载体系，需对立交影响段范围内的空洞及周边围岩不密实带进行注浆，注浆管布置见图3-10 衬砌背后注浆注浆管断面图和图3-11 衬砌背后注浆注浆管平面布置图。图图3-10 3-10 衬砌背后注浆注浆管断面图衬砌背后注浆注浆管断面图图图3-11 3-11 衬砌背后注浆注浆管平面布置图衬砌背后注浆注浆管平面布置图 注浆应在钢架加固好的段落进行，采用低压注浆，水泥采用P0.42.5普通硅酸盐水泥，注浆压力不超过0.3MPa。 其中衬砌背后空洞采用注水泥砂浆进行填充，配合比为1(水泥)：1（砂子）:0.30.45（水）；边墙不

29、密实带采用水泥净浆注浆固结，配合比为：1（水泥）：0.61（水），并根据现场注浆试验及注浆效果检验进行适当调整。 注浆管采用42mm马牙扣形注浆管，注浆管钻孔在钢架锁脚锚杆钻孔完成后安排施工。注浆孔孔径为4550mm，注浆孔间距一般按纵向3m、环向2m呈梅花形布置。注浆管长度根据既有衬砌厚度确定，管口外露15cm，使用锚杆钻机钻孔，清孔后埋设注浆管。埋管前在马牙扣处缠以沾有铅油的麻丝，用大锤将钢管打入孔内，使麻丝与孔壁充分挤压紧密。外露段设丝扣，打管时在丝扣一端带压盖螺帽以保护丝扣，最后用专用锚固剂将孔口周围封闭。 当注浆压力达到设计终压并稳定5min以上、吸浆量很少或不吸浆时即可结束该孔注浆

30、，注浆时于孔口设置孔口管，注浆过程中，相邻注浆孔应设置孔口止浆塞，以免跑浆。 衬砌背后注浆顺序为纵向应由下坡方向向上坡方向进行；横向应先注边墙孔、两侧孔，再注拱顶孔。注浆结束后，立即封闭孔口阀门，拆卸和清洗管路，待浆液凝固后割除外露注浆管。 4、检查限界开通线路 每日钢拱架安装完毕后，利用断面仪测量架设好的拱架隧道建筑限界，限界尺寸符合设计图隧道加固完成后限界图中数据要求后，报请工务部门现场配合人员审核合格后申请开通线路。施工期间开通限速为45km/h，待施工完毕正常运营后该区段长期限速45km/h。 5、既有隧道加固后的监控量测 为确保既有中梁山隧道运营安全及新中梁山左右线隧道施工安全，新中

31、梁山左右线隧道立交段施工期间，对既有线进行了爆破震动检测和既有隧道加固后的钢架钢架监控量测。 5.1 爆破震动监测 我公司委托中铁西南科学研究院有限公司对新线隧道施工不同距离掌子面施工爆破监测，选取部分典型断面爆破震动监测结果见表5-1。表5-1 既有襄渝线中梁山隧道爆破振动测试结果汇总表爆破位置测试位置通道名最大值（cm/s）最大值时间（s）半波频（Hz）FFT主频（Hz）量程（cm/s）灵敏度系数（V/m/s）新中梁山隧道右洞进行爆破，距离既有襄渝线水平距离约为65m，垂直距离约为3m既有襄渝线K821+668右边墙，边墙向上2米处(在新中梁山右洞下方)径向(X)0.78880.00116

32、7.4187.434.88028.670切向(Y)0.92750.042260.4146.135.58728.100V垂向(Z)1.07410.005133.9137.133.97929.430新中梁山隧道左洞进行爆破，距离既有襄渝线水平距离约为20m，垂直距离约为3m既有襄渝线K821+555右边墙，边墙向上2米处(在新中梁山左洞下方)径向(X)0.92100.28190.160.734.88028.670切向(Y)1.59800.275161.661.035.58728.100垂向(Z)0.70120.290123.461.233.97929.430新中梁山隧道左洞掌子面进行爆破，距离既有

33、襄渝线水平距离约为18.5m，垂直距离约为3m既有襄渝线K821+555右边墙，边墙向上2米处(在新中梁山左洞下方)径向(X)2.53360.029468.8217.134.88028.670切向(Y)1.29310.040426.1209.935.58728.100垂向(Z)0.74480.032195.3209.633.97929.430新中梁山隧道左洞掌子面进行爆破，距离既有襄渝线水平距离约为17.9m，垂直距离约为3m既有襄渝线K821+555右边墙，边墙向上2米处(在新中梁山左洞下方)径向(X)2.28780.026520.80.034.88028.670切向(Y)2.25690.1

34、48390.6595.335.58728.100垂向(Z)1.72660.040123.4124.033.97929.430表5-1续表 既有襄渝线中梁山隧道爆破振动测试结果汇总表爆破位置测试位置通道名最大值（cm/s）最大值时间（s）半波频（Hz）FFT主频（Hz）量程（cm/s）灵敏度系数（V/m/s）新中梁山隧道左洞掌子面进行爆破，距离既有襄渝线水平距离约为17m，垂直距离约为 3m既有襄渝线K821+555右边墙，边墙向上2米处(在新中梁山左洞下方)径向(X)2.0268 0.163 334.8176.8 34.88028.670 切向(Y)3.0390 0.168 360.6 545

35、.3 35.587 28.100 垂向(Z)1.3536 0.169 260.495.5 33.979 29.430 新中梁山隧道右洞掌子面进行爆破，距离既有襄渝线水平距离约为67m，垂直距离约为3m。 既有襄渝线K821+668右边墙，边墙向上2米处(在新中梁山右洞下方) 径向(X)4.8336 0.048 234.4 202.2 34.880 28.670 切向(Y)2.7967 0.056 173.6 202.2 35.587 28.100 垂向(Z)2.6200 0.004 246.7 255.5 33.979 29.430 新中梁山隧道右洞掌子面进行爆破，距离既有襄渝线水平距离约为6

36、0m，垂直距离约为3m既有襄渝线K821+668右边墙，边墙向上2米处(在新中梁山右洞下方) 径向(X)4.0300 0.005223.2 285.434.880 28.670切向(Y)2.19070.012 223.2 198.0 35.58728.100 垂向(Z)2.2870 0.005 293.0 188.6 33.979 29.430 新中梁山隧道右洞掌子面进行爆破，距离既有襄渝线水平距离约为51m，垂直距离约为3m 既有襄渝线K821+668右边墙，边墙向上2米处(在新中梁山右洞下方) 径向(X)5.6490 0.005 275.7 0.034.880 28.670 切向(Y)2.

37、1726 0.001 203.8 185.7 35.587 28.100 垂向(Z)2.6038 0.009 203.8 237.5 33.979 29.430 机械开挖和爆破监测结果表明：当交叉点前后各40米，净距1.1m3 m时，采用铣挖机进行机械开挖对既有隧道基本不造成震动影响；当临近机械开挖30米，根据既有襄渝线中梁山隧道爆破振动测试结果汇总表和爆破安全规程GB6722-2003振动安全标准对于“交通隧道”测量： X方向质点振动速度最大值为5.6490， 在 1020cm/s 的标准规定范围内； Y方向质点振动速度最大值为3.0390， 在 1020cm/s 的标准规定范围内； Z方向

38、质点振动速度最大值为2.6200， 在 1020cm/s 的标准规定范围内； 施工过程中的爆破震动监测结果均满足设计和爆破安全规程GB6722-2003要求，因此，新建隧道施工的开挖施工是满足根据爆破安全规程GB6722-2003振动安全标准“交通隧道”的既有隧道加固设计要求的。 5.2 隧道钢架加固后的监控量测 为确保列车运营安全和检测人员安全，既有中梁山隧道钢架加固施工期间采用人工监测，运营期间采用自动化监测。监控量测项目主要是拱顶沉降和水平收敛，人工数据的采集数据频率为新中梁山隧道交叉段施工期间2次/d,其余时间1次/d，自动监测数据将进行24小时实时采集。 5.2.1加固施工期间人工监

39、测 （1）收敛测点与拱顶下沉测点布置：在拱脚上0.5m高度处，埋设第一条测线点；在拱脚上2.0m高度处，埋设第二条测线点，同时在拱顶部位埋设测点，见图5-1收敛测点及拱顶测点布置示意图。 图5-1 收敛测点及拱顶测点布置示意图拱顶挂钩收敛基线 （2）数据整理与分析 现场监测数据是随时间和空间变化的，一般称为时间效应和空间效应。在量测现场，及时地用变化曲线关系图表示出来，即量测数据随时间地变化规律时态曲线(或散点图)。 按要求作好量测记录并及时进行整理，绘制各监测变量变化曲线：绘制监测变量(p)时间(t)关系曲线（见图5-2）和位移速度(p)时间(t)关系曲线（见图5-3）。 图5-2 监测变量

40、量(p)时间(t)关系曲关系曲线图5-3 变化速率化速率(p)时间(t)关系曲关系曲线 在现场测试中，由于测试条件、测试人员等因素的影响，给测试数据造成了偶然误差，使散点图上下波动，应用中进行数学处理，以某一函数式来表示，进而获得较准确反映实际情况的典型曲线，找出测试数据随时间变化的规律，并推算出测试数据的极值，为监控设计提供重要信息。 （4）测读频率观测读数工作随断面埋设而开始，首先应测取初始读数并记录相关因素，由于该隧道为运营中的加固隧道，监 测时间及频率根据隧道每天提供的施工时间而定。观测时应至少有2人在场，读数有明显变化时应重测并寻找原因，当确认是支护结构变化引起时注意，加强观测。观测

41、时应记录温度。 观测记录应在24小时内输入计算机，编制了计算程序和软件对观测资料进行整理和管理。 （5）监测结果及数据分析 根据中铁西南科学研究院有限公司的中梁山隧道加固检测各阶段襄渝线中梁山隧道各监测断面监测成果汇总表、中梁山隧道（上、下半部）水平收敛速率时态曲线图、中梁山隧道（上、下半部）水平收敛累计时态曲线图；中梁山隧道拱顶沉降速率时态曲线图和中梁山隧道拱顶沉降累计时态曲线图的监测结果如下： 监测结果表明：2011年12月9日2012年4月18日，既有隧道加固后变形均基本正常，2011年4月18日2012年5月23日监测结果出现了异常变形，经查实原因后反馈结果：a、立即暂停掌子面施工；b

42、、安排人员到既有隧道查看临时加固钢架情况，临时钢架观察未发现异常情况才；c、观察监测设备发射镜头有水雾、灰尘等异物；d、既有隧道内湿气较大。根据以上反馈情况显示镜头处的异物即洞内湿气可能对监测设备有一定的影响，考虑仪器本身自带误差情况，数据准确性有待商榷，提醒施工单位注意观察既有隧道临时加固段k821+555断面的情况，如发现异常及时采取措施。其余断面变形基本正常。 5.2.2运营期间采用自动化监测 （1）测量断面布置根据设计要求，在既有中梁山隧道K821+540+570段（30m）、K821+653+683段（30m）布置测量断面，以新建线路中线为中点，分别向两侧间隔5m、15m处各设置1处

43、，即在K821+540、K821+550、K821+555、K821+560、K821+570和K821+653、K821+663、K821+668、K821+673、K821+683断面布设，采用三角基线法进行拱顶沉降测试，断面测点布置如图5-4自动监测期自动监测期拱顶沉降、洞周收敛测点布置示意图拱顶沉降、洞周收敛测点布置示意图。 图图5-4 5-4 自动监测期拱顶沉降、洞周收敛测点布置示意图自动监测期拱顶沉降、洞周收敛测点布置示意图 新中梁山左、右线隧道立交影响段既有线加固完成，新建线路施工期及新建线路通过该段施工完成后24月内，K821+540+570段和K821+653+683段，监测

44、频率为施工期2次/天，如遇数据异常，应当加密量测。 （2）截止2012年6月13日，经过两个月的测试分析测试结果及数据阶段分析 A.各测点数据在6月初以前变化趋势平稳，表明加固后的既有中梁山隧道K821+540+570段和K821+653+683段无明显变形; B.6月初以后，受成渝客专新中梁山施工的影响，既有中梁山隧道拱顶沉降测点K821+540、K821+653、K821+663、K821+668、K821+673、K821+683变化较为突出，其中K821+540、K821+653、K821+663、K821+668测点累计变化已达到红色风险等级，已查明原因并处理后再进行施工；K821+

45、673、K821+683测点累计变化已达到黄色风险等级，其他拱顶下沉测点无明显变化，趋势平稳； C.水平收敛测点数据基本无变化，趋势平稳； D.通过对施工过程的二维仿真分析，受新建隧道开挖影响，既有隧道整体位移趋势是沿垂直方向向上，墙脚处最小，拱顶位置最大,见图5-5二维二维施工仿真分析图施工仿真分析图。图图5-5 5-5 二维施工仿真分析图二维施工仿真分析图 5.3 通过既有中梁山隧道钢架加固施工期间人工和运营期间自动化对隧道拱顶沉降和水平收敛的监测，密切关注拱顶沉降趋势发展和隧道安全状态，总结了既有隧道整体位移趋势规律，虽各阶段监测结果表明隧道变形基本正常，既有隧道加固措施到位，但项目部还

46、是做好了各项应急处理措施，确保了加固施工和运营各阶段的安全。 6、 施工安全控制卡控要点 6.1 坚决执行营业线施工“八不准”制度，即：施工计划未经审批，不准施工；未按规定签订施工安全协议书，不准施工；没有合格的施工负责人不准施工；没有经过培训并考试合格的人员不准施工；没有召开施工协调会、没有准备好必需、充分的施工料具及其他准备工作的不准施工；不登记要点不准施工；配合单位人员不到位不准施工；没有制订安全应急措施不准施工。 6.2 作业中必须按规定着装、佩戴防护用品和正确使用防护用具，严格执行铁路工程施工安全技术规程。 6.3 防护人员必须携带齐全规定的防护用品，认真履行职责，集中精力，站在便于

47、瞭望的地点认真防护，不得做与防护无关的其他任何事情。所有施工命令必须执行复诵制度，驻站防护员接到命令后，应立即通知两端防护人员进行相应的防护，然后通知现场负责人按程序作业。 6.4 所有上岗人员都必须进行安全培训，严禁不培训或培训不合格的人员上岗作业。安全员、防护员、工班长和施工负责人必须经过成都铁路局有关部门培训合格后才能上岗。 6.5 施工中要加强与各设备管理单位的联系与沟通，做好施工配合。在项目正式施工72小时前向有关配合单位书面送达施工配合通知单，配合单位人员不到位不准施工。 6.6 施工结束前，清理线路上的机具、物资及其他杂物，确保线路达到开通条件。 6.7 锚杆在封锁结束前20分钟

48、未完成时，应用乙炔或电焊截断，确保不侵入限界，正点开通线路。 6.8 当进行承力索、接触线的降高、下锚支承力索、接触线高度的降低以及下锚绝缘改造过程中出现故障，立即停止施工，对故障进行处理，待故障处理完后，继续施工。如无法排除故障，则恢复原有线路。 6.9 当进行通信光、电缆倒接、割接过程中发生设备故障，立即停止倒接、割接，对故障进行处理，待故障处理完后，继续实施倒接、割接工作。如无法排除故障，则恢复原有线路。 6.10 在施工中，要保证既有设备的完好和安全，对正在使用中的设备严格按照“三不动、三不离”（未登记联系好不动、对设备性能状态不清楚不动、正在使用中的设备不动；工作完了不彻底试验不离、

49、影响正常使用设备缺点未修好前不离、发现设备有异状时未查清原因不离）的原则，当既有设备确实影响施工，需要移动时，要提前与设备所属单位联系，请求配合，设备移动完毕要试验其完好。7、关键技术创新突破点 7.1 通过交叉点前后各40米、隧道净间距最小为2.7m的新建隧道的段落采用机械开挖，临近机械开挖30米采用控制爆破的新建隧道开挖施工作业，使新建隧道施工的对既有铁路隧道影响控制在安全要求范围内。 7.2通过采用“实测隧道断面归集法”设计加工钢钢拱架，解决了钢拱架与衬砌结合紧密的问题。 7.3通过采用“三次钻进法”解决了3.5m锁脚锚杆安装时操作空间不足的问题。 7.4通过采用“过渡定位”的方法解决了钢拱架与接触网悬挂处的绝缘距离问题。 7.5 通过既有中梁山隧道钢架加固施工期间人工监测和运营期间自动化监测，提炼了既有隧道加固后拱顶沉降和水平收敛的基本变化规律，为以后类似既有隧道加固提供了宝贵的经验。 8、经济效益和社会效益 既有线加固工程于2012年4月11日安全稳妥的完成了施工，获得了成渝公司颁发的一张绿牌，并奖励5万元，同时也为今后类似工程施工积累了宝贵的施工经验。谢谢大家！