
上海轨道交通13号线汉中路站换乘枢纽工程施工技术简介.doc
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上海轨道交通 12、13 号线汉中路站换乘枢纽工程施工技术简介一、工程概况上海轨道交通 12、13 号线汉中路站工程为 12 号线和 13 号线换乘站,是上海市单体规模最大、开挖深度最深的换乘枢纽工程建址位于上海市恒通路、恒丰路、光复路、梅园路围成的地块之间,建成后与运营中的 1 号线形成三线换乘的轨道交通枢纽工程主要由十字交叉的 12、13 号线车站,两线共用的设备房,换乘大厅,与 1 号线的换乘通道以及车站的出入口和风井等地下结构组成工程总建筑面积 53693m2,分为十个基坑,总基坑面积约 20000m2其中:(1)12 号线站:12 号线车站沿长安路设置,大致呈东西走向。车站为地下四层岛式车站,开挖深度为24.2~26.3m;车站主体外包长度 189.07m,标准段外包宽度 21.2m围护采用 1200mm地下墙,地墙深度为 47m~49m2)13 号线站:13 号线车站大致呈南北走向。车站为地下五层岛式车站,开挖深度为 31.2~33.1m,车站主体外包长度 206.4m,标准段外包宽度 21.2m。围护采用 1200mm 地下墙,地墙深度为 57m~62m3)设备房基坑:13 号线车站与 12 号线车站西北侧相交区域为设备房,基坑呈三角形布置,面积约为2200m2,地下四层结构,基坑开挖深度 24.36m。
围护采用 1200mm 厚地下连续墙,墙深 47m。(4)换乘大厅基坑:13 号线车站与 12 号线车站东北侧相交区域为换乘大厅,该基坑呈四边形布置,面积约为 5000m2,地下三层结构基坑开挖深度 18.22m围护采用 1200mm 厚地下连续墙,墙深 47m。(5)附属结构:工程附属结构为六个出入口、四个风井和一个换乘通道其中,1、2、3 号出入口为有盖式出入口;4 、5 、6 号出入口与房产开发相结合 12 号线风井、13 号线各一个风井采用敞开式低风井其他两个风井与房产开发相结合工程总平面图二、工程地质、水文条件本区域地基土在 85.38m 深度范围内均为第四纪松散沉积物,属第四系滨海平原地基土沉积层,主要由饱和粘性土、粉土组成,一般具有成层分布特点勘察成果表明,拟建场地为正常地层分布区,本车站地基土分布具有以下特点:a)第①1 层填土,遍布,表层以杂填土为主,含碎石、煤渣等,下部以素填土为主,含虫孔、植物根茎,土质松散,拟建场地南侧上部为路面结构b)第②3 层灰黄~灰色砂质粉土,含云母,局部夹较多薄层粘性土,呈粘质粉土状,土质不均第②3t 层灰色砂质粉土,含云母,夹薄层粘性土,局部砂性较重,呈粉砂状。
c)第④1 层灰色淤泥质粘土,呈流塑状态,含云母、有机质,局部上部夹较多薄层粉砂d)第⑤1-1 层灰色粘土,含云母、有机质、腐植物及钙质结核,夹少量薄层粉砂,局部以粉质粘土为主,呈软塑状态第⑤1-2 层灰色粉质粘土,含云母、腐植物、钙质结核,局部下部夹薄层粉土e)第⑥层暗绿~灰绿色粉质粘土(上海地区俗称“ 次生硬土层”),含氧化铁条纹及铁锰质结核,土质较好;场地遍布f)第⑦1 层草黄~灰黄色砂质粉土,含云母,夹少量粉砂,土质较均匀第⑦2 层草黄~灰黄色粉砂,颗粒组成成分以长石、石英、云母为主,局部上部夹薄层粘性土g)第⑧1 层灰色粘土,含有机质,局部夹少量薄层粉砂,土质较均匀第⑧2 层灰色粉质粘土夹砂、粉砂互层,含云母、有机质,与粉砂互层,土质不均匀h)第⑨1 层灰色粉砂夹粉质粘土,含云母、长石等,夹少量粘性土,土质均匀第⑨2 层灰色粉细砂,含云母,颗粒成分以长石、石英为主,局部夹中砂,砾径较大,土质不均匀汉中路站工程地质情况属于比较典型的上海市苏州河北岸地质浅层 2~18m 分布有非常厚的一层②3 号砂质粉土层,而上海市常见的④号淤泥质土层分布较薄,大部分区域缺失第一承压含水层⑦号土层埋深 29m~44m 。
施工阶段需要对该层进行降水,水位降深达到 24m根据水堪报告,⑧2 层与⑨1 层水利联系密切,具有承压性,作为第二承压水层考虑,层顶只有 56m三、工程特点、难点(1)超深基坑群的施工最为单体规模最大、开挖深度最深的地铁换乘枢纽工程,汉中路站工程基坑最大开挖深度达 33.1m,涉及十个相邻深基坑的交叉施工,围护结构最深达到 62m,设九道支撑,工程的施工风险和变形控制难度非常大超深基坑开挖(2)地下水的综合治理工程需要对⑦层和⑨层两层承压水实施降水,其中⑦层承压水层顶埋深位于29m,13 号线车站基坑开挖需要开挖揭露该承压水层近 4m,承压水的风险控制是工程施工的重中之重另外,工程还需要控制⑨层承压水降水对周围地层和周边环境的影响3)周边建筑的保护工程毗邻苏州河防汛墙、运营中的地铁 1 号线汉中路站、25 层的地铁运营管理中心-恒通大厦和 29 层的居民楼-金峰大厦等各类敏感建构筑物,其中与恒通大厦的距离为1.3m,与金峰大厦的距离为 6.7m,与地铁 1 号线车站更是零距离施工四、关键施工技术针对工程面临的困难,在工程施工中采取了一系列针对性的施工技术,并对周围保护建筑物采用自动化监测,确保工程顺利实施。
1)超深地下连续墙施工技术对于超深基坑工程而言,地下连续墙的施工质量是工程的生命保障线因此,要确保工程顺利实施,首要就是要保证超深地下连续墙的施工质量目前国内超深地下连续墙的施工技术已经比较成熟,因此常规的施工控制技术在此亦不赘述汉中路站工程超深地下连续墙施工中面临一个比较特殊的问题,就是浅层 16m 厚的②3 号砂质粉土层,这一层土含水量高,受扰动后极易液化发生流砂现象,引起槽壁坍方,另外会增大泥浆的含砂量针对这一情况,工程采取了降水的方式降低该层土的水位,以提高槽壁稳定性,实施效果显示,此措施有效提高了地墙的施工质量超深地下连续墙实施案例(2)承压水综合治理技术汉中路站工程需要进行两层承压含水层的降水,针对两层承压含水层不同的特点,工程亦采取不同的措施对于埋深较浅的⑦层承压水,由于本工程围护结构较深,因此考虑用围护结构作为止水帷幕对其进行隔断处理,进行封闭帷幕内的基坑降水,最大限度降低降水对周围地层的影响对于埋深较深的⑨层承压水,为了控制基坑降水对周围地层的影响,采用了抽水—回灌一体化的控制措施这一措施的原理就是在需要保护的建筑物附近,打设回灌井,在基坑抽水的同时,利用回灌井进行地下水回灌,回灌形成的水幕用以隔绝基坑降水对回灌保护区地层的影响。
现场实施效果表明,该技术可以保证回灌区域承压水水位降在 50cm 之内,建筑物的沉降也可以得到有效抑制抽—灌一体化实施示意图(3)轴力自动补偿钢支撑系统地铁车站基坑多采用 Ф609mm 的预应力钢支撑作为支撑体系受这类支撑预应力施加模式的影响,支撑安装后,预应力一般有 10%~50%的损失而且,在基坑开挖的漫长过程中,支撑轴力还会不断损失,甚至失效人工复加支撑轴力的方式由于费时费力,也难以在工程中得到有效执行为此,本工程结合轴力自动补偿钢支撑系统和数值反分析技术,提出了基坑位移提前控制的理念首先利用反分析技术,推算基坑施工各阶段每根支撑的轴力控制值,然后在基坑实施阶段,利用轴力自动补偿的钢支撑系统,跟踪调节每根支撑的轴力达到设定值,达到有效控制基坑变形的目的所谓轴力自动补偿的钢支撑系统,就是在钢支撑端部安装一内置液压千斤顶的钢支撑轴力控制标准段,通过液压泵站和控制站,对每根钢支撑的轴力进行适时调整轴力自动补偿钢支撑系统五、工程实施情况工程于 2011 年进场施工,先后实施了 13 号线车站、12 号线车站、设备房、换乘大厅等超深基坑工程在各级领导和专家的关心和帮助下,工程进展顺利,完成了 33.1m 超深基坑的施工、地下水抽灌一体化的工程应用、轴力自动补偿钢支撑系统的工程实践。
目前工程已经完成主体基坑的施工,在不久的将来,地铁上盖的商业广场和居民区也会拔地而起,我们的施工场地将成为苏州河畔一颗璀璨的明珠工程俯视图六、结语作为上海轨道交通 12、13 号线汉中路站换乘枢纽工程的项目总工,受中国岩土网之邀,在此对该工程做一些简单的介绍,受个人水平所限,难免会有解释不周之处,欢迎各位专家、同仁批评指正同时,在此感谢集团、公司各级领导对本工程的大力支持和指导。












