近年来我国铁路建设迅猛发展,西南地区铁路建设也紧跟步伐。限于西南地区崇山峻岭,无论是公路还是铁路线路,桥隧比例都非常高。随着铁路路网的逐步发展与完善,铁路隧道在选线过程中将不可避免的会遇到下穿既有运营桥梁的情况,而在隧道下穿既有桥梁研究方面,绝大多数研究均集中于城市地铁和地铁车站近接既有城市桥梁,而针对铁路隧道下穿既有138m高墩连续刚构桥的研究尚属空缺。因此,本文以新建成昆铁路垭口隧道下穿城门洞大桥为依托工程,采用现场调研、理论分析、现场监测和数值计算为研究手段,主要研究了以下内容：1.模拟垭口隧道现场真实施工工序来反映下穿段施工垭口隧道与既有桥梁之间的相互影响,并将同一导洞拱顶下沉值沿不同分析断面进行对比,得出分析断面距离城门桥墩越近,所受桥墩荷载影响越大,导致断面拱顶先行沉降越大；再将左(近桥墩侧)、右(远桥墩侧)导洞拱顶沉降数值模拟结果在同一监测断面进行对比分析,得出对于同一分析断面左导洞(近桥墩侧)拱顶先行沉降所受既有桥墩影响程度要大于右导洞(远桥墩侧)。2.采用有限元软件MIDAS/CIVIL建立了城门洞大桥数值计算模型,将城门洞大桥现场监测数据所反映的桥墩位移施加在计算模型上,得出桥墩因垭口隧道下穿施工所产生的位移对既有桥梁结构变形及受力均有不同程度的影响。3.进行了垭口隧道下穿既有连续刚构桥施工工艺优化分析。通过不同施工工2法、左右导洞开挖先后、导洞不同错距、不同进尺的模拟来分析隧道与桥梁之间的相互影响程度,通过对比计算结果得出针对该工程的最优施工工艺,最大程度控制两者之间相互影响。最终在计算取值范围内得出采用双侧壁导坑法左导洞先行开挖14.4m,且进尺为1.2m时最合理,最终将隧道洞内拱顶沉降减少26.86%,将桥墩沉降减少48.84%。4.研究分析了垭口隧道下穿城门洞大桥施工过程中的工程应对措施,包括隧道施工工艺、隧道周边地层加固及桥墩周边地层加固措施。特别对预应力锚索框架梁在垭口隧道下穿城门洞大桥施工过程中控制桥墩位移方面的应用进行阐述,同时对其加固效果进行了研究,分析结果显示,由于预应力锚索的加固作用,桥墩模型顶部横向位移由2.69mm减小到0.79mmm,控制效果较好；桥墩模型顶部竖向沉降由6.53mm减小到6.14mm,有一定加固作用,控制效果为5.97%。