CN115095336B - 一种地铁线下穿铁路及桥桩的盾构施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于土层的钻进技术领域，具体涉及一种地铁线下穿铁路及桥桩的盾构施工方法。该方法包括：对盾构区间内的铁路线路段进行加固，铁路线路段的每股道采用军便梁架空体系防护铁路路基，军便梁下设置有6道条基；在第1道钢箱梁条基下部开挖顶进坑，在顶进坑内浇筑混凝土垫层，浇筑完成后，用道渣回填，回填标高与路基标高一致；对铁路钢筋混凝土管片进行加强，并开设注浆孔；对立交桥桥桩处进行袖阀管注浆加固；盾构掘进过程中，盾构机平稳、匀速前进，均匀、连续的向管片外围和土体间存在空隙内进行同步注浆加固，盾构机通过后，及时在隧道内进行二次注浆补注填充。本发明的方法能确保铁路和立交桥的安全正常运营及隧道盾构施工的安全。

Description

一种地铁线下穿铁路及桥桩的盾构施工方法
技术领域
本发明属于土层的钻进技术领域，具体涉及一种地铁线下穿铁路及桥桩的盾构施工方法。
背景技术
随着城市交通建设的发展，受城市既有规划条件限制，立体式交通网络体系成为必然，其中，地铁隧道施工下穿铁路和立交桥的情况，时常发生，地铁隧道施工过程可能会对铁路土层和立交桥底部土层造成扰动，从而影响铁路及立交桥正常运营。以南京地铁七号线为例，其地铁隧道施工过程中有盾构区间同时下穿宁芜铁路和天保立交桥的情况，下穿铁路及立交桥桥桩成为盾构掘进施工中一个突出的风险点，如何在不影响铁路及立交桥正常运营的情况下确保施工安全，是施工过程中着重解决的问题。而现有技术主要是侧重于盾构区间对盾构施工参数、注浆及施工监测方面的控制措施，而并未考虑铁路轨道及立交桥的加固保护措施。
因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种地铁线下穿铁路及桥桩的盾构施工方法，以解决现有技术中存在的技术问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种地铁线下穿铁路及桥桩的盾构施工方法，所述盾构施工方法包括以下步骤：
步骤一，对盾构区间内的铁路线路段进行加固，铁路线路段的每股道采用军便梁架空体系防护铁路路基，军便梁下设置有6道条基，其中第1、3、4和6道条基为钢箱梁条基，第2和5道条基为砼条基，每根钢箱梁条基的两端下部均设置有两根桩基础和承台基础，每根砼条基下部设置有两根桩基础；
步骤二，在第1道钢箱梁条基下部开挖顶进坑，在顶进坑内浇筑混凝土垫层，浇筑完成后，使用道渣回填钢箱梁条基顶进坑，回填标高与路基标高一致；
步骤三，对铁路段使用的钢筋混凝土管片进行加强，在管片中添加钢纤维，并对管片开设注浆孔；
步骤四，对立交桥的桥桩处进行袖阀管注浆加固；
步骤五，盾构下穿铁路与桥桩掘进过程中，盾构机平稳、匀速前进，均匀、连续的向管片外围和土体之间存在空隙内进行同步注浆加固，盾构机通过后，根据铁路道床路基的自动化监测点数据变化，及时在隧道内进行二次注浆补注填充。
可选地，步骤一中，军便梁架空体系包括5孔D24型军便梁和一孔D16型军便梁；钢箱梁条基与承台基础的连接方式为盆式橡胶支座连接，顶进端采用单向盆式支座，另一端采用固定盆式支座；砼条基与桩基础采用混凝土浇筑连接；每个军便梁的下部与条基之间采用支撑支座和橡胶垫块支撑。
可选地，步骤二中，浇筑混凝土垫层的厚度为0.4m，浇筑的混凝土为C20强度等级的混凝土。
可选地，步骤三中，钢纤维的添加量为60.0kg/m3，下穿铁路段的盾构管片增设10个注浆孔，普通段的盾构管片开设6个注浆孔；且盾构下穿铁路段前后10环采用深埋管片。
可选地，步骤五中，盾构掘进过程中，控制土仓压力为0.5-0.7bar，掘进速度控制为25-40mm/min，掘进过程中推力不超过12000kN；掘进过程中控制每环纠偏量不大于4mm，控制土仓压力、掘进速率和出土量匹配，每环的出土量控制为50-54m3。
可选地，步骤五中，同步注浆采用的浆液包括水泥砂浆、A料和B料，其中，A料为促凝早强剂干粉，B料为水泥激发剂；同步注浆的实际注浆量为理论方量的100-160％；二次注浆的浆液采用质量比为1:1:1:1的水泥和水、水玻璃和水的双浆液。
可选地，盾构下穿铁路段的管片设置4道槽钢拉紧装置，4道槽钢拉紧装置沿隧道掘进方向依次设置，且4道槽钢拉紧装置分别位于管片的4个点位吊装孔位置，采用螺栓、螺母和垫圈将槽钢固定在管片吊装孔上。
可选地，步骤一中，还包括：在承台基础的两侧分别间隔布设多个降水井，降水井采用波纹管，降水井的深度为地面下8m；步骤五中，盾构机下穿铁路与桥桩掘进过程中，开启盾构机前后20m范围内的降水井。
可选地，步骤二中还包括：在第1道钢箱梁位置的地面处采用钢板堆叠方式进行配重反压；所述盾构施工方法还包括：在盾构接收井的铁路侧位置的路面上采用混凝土和钢筋网片进行回填。
可选地，步骤五中还包括：对铁路道地面上的冒顶进行清理；
所述施工方法还包括：
步骤六，待盾构机完全掘进出下穿铁路段后，在完成二次补注浆24h后进行地质扫描，对隧道进行立体扫描，排查有无空洞。
有益效果：
本发明的地铁线下穿铁路及桥桩的盾构施工方法，综合采用军便梁、条基结构对盾构区间内的铁路线路段进行加固、钢箱梁下垫层处理、采用钢纤维对铁路钢筋混凝土管片配筋进行加固、同时对立交桥的桥桩处进行袖阀管注浆加固、以及优化盾构掘进过程的施工步骤，起到了对铁路和桥桩土层的保护作用，提高了铁路和桥桩处的土体稳定性，确保了铁路和立交桥的安全正常运营以及隧道盾构施工的安全。该盾构施工方法，对于立交桥不需要进行桩基托换，减少了工作强度，缩短了施工工期。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：
图1为本发明实施例的盾构区间内的铁路线路段加固平面示意图；
图2为本发明实施例的第1道钢箱梁条基的断面示意图；
图3为本发明实施例的第2道砼条基的断面示意图；
图4为本发明实施例的第3道钢箱梁条基的断面示意图；
图5为本发明实施例的第4道钢箱梁条基的断面示意图；
图6为本发明实施例的第5道砼条基的断面示意图；
图7为本发明实施例的第6道钢箱梁条基的断面示意图；
图8为本发明实施例的第1道钢箱梁条基与两个D24军便梁的连接结构示意图；
图9为本发明实施例的第1道钢箱梁条基与D16军便梁、D24军便梁的连接结构示意图；
图10为本发明实施例的第1道钢箱梁条基与承台基础的连接结构示意图；
图11为本发明实施例的第1道钢箱梁条基的顶进端与承台基础的连接结构示意图；
图12为本发明实施例的第1道钢箱梁下混凝土浇筑示意图；
图13为本发明实施例的拉紧装置的剖面示意图。
图中：1-宁芜铁路；2-立交桥；3-左线隧道；4-右线隧道；5-D24型军便梁；51-D16型军便梁；61-第1道钢箱梁条基；62-第2道砼条基；63-第3道钢箱梁条基；64-第4道钢箱梁条基；65-第5道砼条基；66-第6道钢箱梁条基；67-桩基础；68-承台基础；71-支撑支座；72-橡胶垫块；73-限位槽钢；74-固定盆式支座；75-单向盆式支座；8-管片；81-吊装孔；82-槽钢拉紧装置。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面将结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
针对现有技术中存在的问题，本发明以南京地铁七号线地铁隧道施工过程中盾构区间同时下穿宁芜铁路1和天保立交桥2的情况为例(如图1所示)来具体说明其盾构施工方法。具体地，盾构区间斜穿宁芜铁路1和天保立交，在宁芜铁路1南侧进入盾构接收井。盾构区间土层从上往下依次为①-1杂填土、①-2素填土、②-3d4粉砂松散、②-4d3粉砂稍密、k2p-2b强风化砂质泥岩、K2p-3b中风化砂质泥岩，盾构区间隧道穿越地层主要以②-4d3粉砂稍密、k2p-2b强风化砂质泥岩、K2p-3b中风化砂质泥岩为主。盾构隧道主体结构采用预制混凝土管片衬砌，每环管片设6片，管片厚度为0.35m，宽度为1.2mm,混凝土为C50抗渗等级P10，双面楔形量为37.2mm(楔形角0.344度)。盾构区间以21°角斜穿铁路，距离铁路竖向距离最近3.55m左右，覆土深度约为3.45-5.96m，距离钢筋混凝土条基最近仅453mm，又处于R＝400m圆曲线上且为35‰极限坡度上。宁芜铁路1为客货混合铁路线，股道间距5.0m，采用有砟轨道，枕木碎石道床，无接触网，限速45km/h。斜穿位置路基宽度约16m，共3股道，由北往南分别为9424专用线(50轨)、宁芜铁路1(60轨)及车站牵出线，线间距均为5.0m，位于直线段。车站牵出线施工期间废除。盾构区间侧穿天保立交桥2，天保立交桥2西北侧桥桩直径1.5m、1.8m，东南侧桥桩直径1.5m，桩长15m-51m，线路因桥桩需分别从东南侧1.5m直径桥桩两侧穿越，加之宁芜铁路1从该桥桩西北侧紧贴经过。
本发明的地铁线下穿铁路及桥桩的盾构施工方法，综合采用军便梁、条基结构对盾构区间内的铁路线路段进行加固、钢箱梁下垫层处理、采用钢纤维对铁路钢筋混凝土管片配筋进行加固、同时对立交桥2的桥桩处进行袖阀管注浆加固、以及优化盾构掘进过程的施工步骤，起到了对铁路和桥桩土层的保护作用，提高了铁路和桥桩处的土体稳定性，确保了铁路和立交桥2的安全正常运营以及隧道盾构施工的安全。该盾构施工方法，对于立交桥2不需要进行桩基托换，减少了工作强度，缩短了施工工期。
如图1至图7所示，本发明具体实施例中，地铁线下穿铁路及桥桩的盾构施工方法包括以下步骤：
步骤一，对盾构区间内的铁路线路段进行加固，铁路线路段的每股道采用军便梁架空体系防护铁路路基，军便梁下设置有6道条基，其中第1、3、4和6道条基为钢箱梁条基，第2和5道条基为砼条基，每根钢箱梁条基的两端下部均设置有两根桩基础67和承台基础68，每根砼条基下部设置有两根桩基础67。
具体地，铁路段每股道采用5孔D24型军便梁5防护铁路路基，另外在第一条条基大里程侧设置一孔D16型军便梁51作为托梁，每股道防护为D16+D24+D24+D24+D24+D24军便梁架空体系，军便梁下设6道条形基础(即条基)，其中第1、3、4和6道条基为钢箱梁条基，结构宽度为2.5m，高度为2.0m；第2和5道条基为砼条基，结构宽度为3m，高度为3m；每根钢箱梁条基的两端下部均设置有两根桩基础67和承台基础68，每根砼条基下部设置有两根桩基础67。D16型军便梁51与D24型军便梁5的高度差采用垫块来调整。
需要说明的是，在隧道盾构掘进过程中，左线隧道3依次穿越第6道钢箱梁条基66、第5道砼条基65和第4道钢箱梁条基64，第6道钢箱梁条基66、第5道砼条基65和第4道钢箱梁条基64底部距离隧道顶埋深分别为3.16m、1.87m、2.32m；右线隧道4依次穿越第3道钢箱梁条基63、第2道砼条基62和第1道钢箱梁条基61，第3道钢箱梁条基63、第2道砼条基62和第1道钢箱梁条基61底部距离隧道顶埋深分别为2.03m、0.58m、0.66m。
进一步地，如图8和图9所示，D16型军便梁51与D24型军便梁5均采用限位槽钢73(可选为20型槽钢)作为纵横向限位装置，限位槽钢73焊接固定于钢梁条基的上部垫板。
如图10和图11所示，本发明具体实施例中，钢箱梁条基(即第1、3、4和6道条基)与承台基础68的连接方式为盆式橡胶支座连接，顶进端采用单向盆式支座75，另一端采用固定盆式支座74。砼条基(即第2和5道条基)与桩基础67采用混凝土浇筑连接。进一步地，本发明的所有条基(即包括钢箱梁条基和砼条基)与军便梁(包括D24军便梁和D16军便梁)之间均采用支撑支座71和橡胶垫块72支撑。采用上述结构对铁路段进行加固，可以有效地确保盾构下穿过程中铁路的安全运营。
如图12所示，步骤二，在第1道钢箱梁条基61下部开挖顶进坑，在顶进坑内浇筑混凝土垫层，浇筑完成后，使用道渣回填钢箱梁条基顶进坑，回填标高与路基标高一致。如此的操作是为了保证盾构掘进过程中，掌子面上部土体稳定。
步骤二中，浇筑混凝土垫层的厚度为0.4m，浇筑的混凝土为C20强度等级的混凝土。
步骤三，对铁路段使用的钢筋混凝土管片进行加强，在管片中添加钢纤维，以增强管片抗裂性和结构安全性，并对管片开设注浆孔。
具体地，在下穿铁路施工时，由于上部有列车动载，则需要对铁路钢筋混凝土管片配筋进行加固，在管片中添加钢纤维，以提高管片强度和抗裂性能。可选地，钢纤维的掺量为60.0kg/m3，以有效增强其抗裂性。普通管片设置6个注浆孔，针对盾构下穿铁路段，增设10个注浆孔，如此可以满足注浆需求。
进一步地，考虑到盾构穿越铁路段火车动载影响较大，穿越段采用多孔钢纤维管片，穿越段前后10环使用深埋管片增加隧道强度。
本发明具体实施例中，盾构区间穿越段隧道线性位左转弯，左线设计34环直线钢纤维，6环左转钢纤维；右线设计39环直线钢纤维，1环左转钢纤维；为方便调整隧道线性和盾构机姿态，在保证整体数量不变的情况下，减少直线环，增加增加4环转弯环，根据盾尾间隙、盾构姿态、隧道线性、管片上浮量等综合做出判断，利用左右转弯环管片的楔形量选择管片类型拼装，及时调整盾尾间隙、盾尾姿态，提高隧道成型质量。
步骤四，对立交桥桥桩处进行袖阀管注浆加固，提高土体稳定性，从而确保盾构下穿过程中立交桥2的安全运营。
步骤五，盾构下穿铁路与桥桩掘进过程中，盾构机平稳、匀速前进，均匀、连续的向管片外围和土体之间存在的空隙内进行同步注浆加固，盾构机通过后，根据铁路道床路基的自动化监测点数据变化情况，及时在隧道内进行二次注浆补注填充。
可选的实施例中，设置智能控制系统，智能控制系统通讯连接于盾构机的控制器、注浆泵，用于控制盾构参数和注浆操作。铁路道床路基上设置多个监测点，多个监测点电性连接于智能控制系统，这样监测点监测的数据可自动实时上传至智能控制系统，智能控制系统可以根据监测点监测的数据变化来调整盾构参数和注浆操作。如此可以实现自动化监测和控制，可大大的节省人工劳动力。
为了确保盾构下穿铁路安全，在盾构下穿铁路的施工段中进行一端试掘进段的施工，这样可以根据试验段参数来指导后续施工。在盾构下穿铁路与桥桩掘进之前，对盾构机设备进行一次全面检查检修、做好易损、易耗、应急物资准备。盾构掘进过程中要合理控制掘进参数、推进速度及推力、掘进姿态、出土量等，具体地，盾构掘进过程中始终保证土仓压力与作业面水土压力的动力平衡，可选地，土仓压力0.5-0.7bar(比如0.5bar、0.6bar、0.7bar以及任意两端点值之间的区间值)，采用微欠压模式掘进。有序安排掘进各道工序，掘进速度控制在25-40mm/min(比如25mm/min、30mm/min、35mm/min、40mm/min以及任意两端点值之间的区间值)，掘进过程中推力不超过12000kN。
进一步地，合理调整各分区千斤顶的压力、铰接油缸压力及刀盘转向来调整盾构机的姿态，轴线纠偏做到“勤纠、少纠”，控制每环纠偏量不大于4mm。加强盾尾间隙的控制，盾尾间隙尽量保持四周均匀，最小处应大于35mm；加强管片的选型控制，油缸的行程差不应大于100mm，宜控制在50-70mm。为了控制地表沉降，减小地表变形，根据土压和推进速度调整螺旋输送机的转速来控制出土量，松散系数按1.35-1.45，即以每环50-54m3或三土箱半控制。出土量实行方量控制和称重控制双复核，确保出土严格受控。
本发明具体实施例中，均匀、连续的向管片外围和土体之间存在空隙内进行同步注浆加固，因埋深较浅，同步注浆的实际注浆量取值可选为理论方量的75-100％，缩短浆液凝结时间，控制在6-8h以内。具体施工过程中可根据实际施工情况及地表监测情况来调整浆液的注入量。
可选地，试用水泥砂浆中添加促凝早强剂干粉组分(即A组分)，配合水泥激发剂组分(即B组分)，使得砂浆迅速凝结硬化。需要说明的是，促凝早强剂干粉组分和水泥激发剂组分均为现有材料，其中，促凝早强剂干粉可选为甲酸钙，水泥激发剂可选为液体激发剂，具有助磨和增强的作用，液体激发剂可选为碱性激发剂。
在盾构机穿越铁路至接收段，盾构机采用AB浆液进行同步注浆，该注浆工艺具有减短凝固时间、减小体积收缩、提高早期强度，注浆更加保密，从而达到控制管片上浮、错台、渗漏水、浆液注入量、地面沉降等情况出现的目的。
需要说明的是，AB料属于一种浆液的促凝剂，包括A料和B料，使用时A料可直接混合于正常的浆液中，B料需要先溶于水中形成B液，然后在注浆时将B液注入混有A料的浆液中，形成AB料浆液。
实际使用中根据工况通过实验来确定AB料浆液的配比，通过实验确定同步注浆浆液中A料的添加计量，提前在同步注浆浆液内添加A料，B料通过输送设备注入同步注浆内。AB料注浆设备采用精密控制元件，可精确控制流量，自动化程度高，可大大的节省人工劳动力。实际操作中，在设备中将浆液配比参数设置即可，设备根据设置的模式进行注浆，从而缩短浆液的凝固时间以及增加浆液凝固后的强度。
本发明具体实施例中，注浆模式分为固定流量模式和根据砂浆流量两种模式，其中，固定流量模式下，B液将以固定的流量注入砂浆中，砂浆流量大小不影响B液流量。根据砂浆流量模式下，B液与砂浆流量呈比例关系，砂浆流量越大，B液注入量越大，具体的B液量设置比例系数即可，其中比例系数是指每500L砂浆中B液的注入体积，其值根据实际情况来确定。
本发明具体实施例中，同步注浆的具体操作如下：
1、地面上砂浆中加入A料，配比为15kgA料：1立方砂浆。
2、洞中使用搅拌罐将B料与水混合，配比为1：1的质量比。
3、将溶解好的B液(无沉淀块状物)注入设备的储备罐中。
4、先打开总开关(浆车下方的配电箱开关)，再打开电控开关，流量计开关。
5、将操作界面开机后，按报警复位，显示绿色无报警。
6、点击控制参数，控制方式为固定流量，现在注浆量为4.5m3，A液砂浆与B液的配比为1m3：30Kg，考虑到地层存在一定的水，B料流量为80-100L/h；B液流量根据实际注浆量调整。
7、点击工艺界面，点击运行与砂浆同步注浆。
8、将砂浆注浆结束前2分钟，提前停止运行，点击控制参数中的冲洗阀打开冲洗。
9、冲洗几分钟后，关闭冲洗阀，即结束同步注浆。
10、关闭电控开关。
本发明具体实施例中，确定AB料浆液的配比的实验操作如下：
(1)水泥浆稠度12与A料混合其比例1m3水泥浆加15kgA料。
(2)B料与水的混合比例为1：1，取20g水与20gB料混合，得到B料混合液。
(2)混合浆液与B料混合液分别以1m3：20kg、1m3：25kg、1m3：30kg为实验，取混合浆液200ml三份，分别与4g、5g、6gB料混合液混合，其实验结果初凝时间分别为40min、35min、30min，以1m3：30kg的混合效果为最好。
进一步地，盾构机通过后，根据铁路道床路基的自动化监测点数据变化，及时在隧道内进行二次注浆补注填充。具体地，根据管片渗漏水情况进行背后二次深孔加强注浆，浆液采用水泥-水玻璃双浆液，径向注浆时需要严格盯控，二次注浆采用双浆液，其中水泥浆液与水玻璃浆液的质量比可选为1:1，水泥浆液中水泥和水的质量比为1:1，水玻璃浆液中水玻璃与水的质量比为1:1，即二次注浆的浆液采用质量比为1:1：1：1的水泥和水、水玻璃和水的双浆液。具体操作时根据实际施工情况及地表监测情况调整注入量。
如图13所示，本发明可选实施例中，盾构下穿铁路段的管片8设置4道槽钢拉紧装置82，4道槽钢拉紧装置82沿隧道掘进方向依次设置，且4道槽钢拉紧装置82分别位于管片的4个点位吊装孔81位置，采用螺栓、螺母和垫圈将槽钢拉紧装置82固定在管片吊装孔81上。如此设置可进一步增强管片8的结构强度。因下穿铁路段处于浅覆土地段，管片8上浮量较大，通过槽钢拉紧装置82相连能抑制管片上浮量。
进一步地，步骤一中，还包括：在条基承台施工时，在承台基础68的两侧分别间隔布设多个降水井，降水井采用波纹管，降水井的深度为地面下8m，可满足盾构降水要求。在盾构掘进过程中不再重新布设降水井，使用上述降水井进行降水即可。需要说明的是，上述降水井中部分井侵入隧道内，盾构在穿越前进行回填；剩余降水井在盾构机穿越过程中，根据监测情况进行降水施工。降水过程中要合理控制降水井水位，以防止降水过多对铁路安全产生影响，可选地，降水井水位控制在盾构隧道腰部以下。盾构机下穿铁路与桥桩掘进过程中，开启盾构机前后20m范围内的降水井。
本发明可选实施例中，在第1道钢箱梁位置，盾构埋深较浅，盾构隧道覆土小于3m埋深未满足1倍洞径，该位置的地面处可以直接采用钢板堆叠方式进行配重反压。可选地，采用尺寸为5m×2m×0.015m的钢板进行堆叠处理。钢板堆叠时高度不超过铁路加固军便梁0.5m，堆载宽度为近似垂直于隧道宽度约8m、长度为隧道方向15m、堆载边界离铁路护栏预留0.5m，并将堆载钢板焊接连接成整体，同时设置防倾覆或滑移措施。
进一步地，考虑到盾构接收井位置隧道埋深较浅，在盾构接收井的铁路侧位置的路面上采用混凝土(可选强度等级为C30的混凝土)进行回填，以增加隧道埋深，起到压载作用，回填范围为36m×19m，回填厚度为40cm。进一步地，回填混凝土时可以加入A14/A16@300*300双层钢筋网片，以有效确保回填强度。
盾构掘进过程中，由于穿越段覆土较浅，施工地面上会有不同程度的冒顶现象，主要表现为刀盘添加剂、注浆浆液、盾体注入泥类添加物上冒至铁路道床上，及时对其进行清理，以防止影响行车安全。
进一步地，所述施工方法还包括：
步骤六，待盾构机完全掘进出下穿铁路段后，在完成二次补注浆24h后进行地质扫描，对隧道180°以上周围进行立体扫描，排查有无空洞。若无孔洞则认为合格，若出现空洞，则需要对空洞进行处理，一般可选采用注浆处理。
进一步地，盾构施工期间，铁路上火车限速为45km/h，严禁超速行驶。电瓶车全程行驶速度不得超过5km/h。如此可以确保盾构施工过程安全进行。需要说明的是，在盾构施工过程中，设置多个监测点来自动实时监测桥桩沉降和变形等参数，以根据监测的参数合理调整上述操作。盾构通过铁路段后，根据监测结果，选择合适时机依次拆除各个军便梁结构。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种地铁线下穿铁路及桥桩的盾构施工方法，其特征在于，所述盾构施工方法包括以下步骤：
步骤一，对盾构区间内的铁路线路段进行加固，铁路线路段的每股道采用军便梁架空体系防护铁路路基，军便梁下设置有6道条基，其中第1、3、4和6道条基为钢箱梁条基，第2和5道条基为砼条基，每根钢箱梁条基的两端下部均设置有两根桩基础和承台基础，每根砼条基下部设置有两根桩基础；
步骤二，在第1道钢箱梁条基下部开挖顶进坑，在顶进坑内浇筑混凝土垫层，浇筑完成后，使用道渣回填钢箱梁条基顶进坑，回填标高与路基标高一致；
步骤三，对铁路段使用的钢筋混凝土管片进行加强，在管片中添加钢纤维，并对管片开设注浆孔；
步骤四，对立交桥的桥桩处进行袖阀管注浆加固；
步骤五，盾构下穿铁路与桥桩掘进过程中，盾构机平稳、匀速前进，均匀、连续的向管片外围和土体之间存在的空隙内进行同步注浆加固，盾构机通过后，根据铁路道床路基的自动化监测点数据变化，及时在隧道内进行二次注浆补注填充；
步骤一中，军便梁架空体系包括5孔D24型军便梁和一孔D16型军便梁；
钢箱梁条基与承台基础的连接方式为盆式橡胶支座连接，顶进端采用单向盆式支座，另一端采用固定盆式支座；砼条基与桩基础采用混凝土浇筑连接；每个军便梁的下部与条基之间采用支撑支座和橡胶垫块支撑；
步骤二中，浇筑混凝土垫层的厚度为0.4m，浇筑的混凝土为C20强度等级的混凝土；
步骤三中，钢纤维的添加量为60.0kg/m3，下穿铁路段的盾构管片增设10个注浆孔，普通段的盾构管片开设6个注浆孔；且盾构下穿铁路段前后10环采用深埋管片；
盾构下穿铁路段的管片设置4道槽钢拉紧装置，4道槽钢拉紧装置沿隧道掘进方向依次设置，且4道槽钢拉紧装置分别位于管片的4个点位吊装孔位置，采用螺栓、螺母和垫圈将槽钢拉紧装置固定在管片吊装孔上；
步骤五中，盾构掘进过程中，控制土仓压力为0.5-0.7bar，掘进速度控制为25-40mm/min，掘进过程中推力不超过12000kN；
掘进过程中控制每环纠偏量不大于4mm，控制土仓压力、掘进速率和出土量匹配，每环的出土量控制为50-54m3；
步骤五中，同步注浆采用的浆液为AB料浆液，包括水泥砂浆、A料和B料，其中，A料为促凝早强剂干粉，B料为水泥激发剂，使用时A料混入水泥砂浆中，形成A料浆液，B料溶于水形成B液，注浆时将B液注入A料浆液，形成AB料浆液，其中A料与水泥砂浆的配比为15kg:1m3，B液与A料浆液的配比为30kg:1m3；
同步注浆的实际注浆量为理论方量的75-100％；
二次注浆的浆液采用质量比为1:1:1:1的水泥和水、水玻璃和水的双浆液；
步骤一中，还包括：在承台基础的两侧分别间隔布设多个降水井，降水井采用波纹管，降水井的深度为地面下8m，降水井水位控制在盾构隧道腰部以下；
步骤二中还包括：在第1道钢箱梁位置的地面处采用钢板堆叠方式进行配重反压，钢板堆叠时高度不超过铁路加固军便梁0.5m，并将堆叠钢板焊接连接成整体，同时设置防倾覆或滑移措施；
所述盾构施工方法还包括：在盾构接收井的铁路侧位置的路面上采用混凝土和钢筋网片进行回填；
步骤五中，盾构机下穿铁路与桥桩掘进过程中，开启盾构机前后20m范围内的降水井。
2.如权利要求1所述的地铁线下穿铁路及桥桩的盾构施工方法，其特征在于，步骤五中还包括：对铁路道地面上的冒顶进行清理；
所述施工方法还包括：
步骤六，待盾构机完全掘进出下穿铁路段后，在完成二次补注浆24h后进行地质扫描，对隧道进行立体扫描，排查有无空洞。
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