大型地鐵樞紐站改擴(kuò)建技術(shù)城市地下空間建設(shè)PPT課件

1、12.1 概述12.2 技術(shù)介紹12.3 工程應(yīng)用上海地鐵徐家匯樞紐站工程12.4 工程應(yīng)用上海地鐵世紀(jì)大道四線換乘樞紐站工程12.5 總結(jié)第12章 大型地鐵樞紐站改擴(kuò)建技術(shù)12.1 概述以上海地鐵徐家匯樞紐站工程、上海地鐵世紀(jì)大道四線換乘樞紐站工程為例，詳細(xì)介紹了大型地鐵樞紐站擴(kuò)改建技術(shù)。隨著軌道交通的發(fā)展，地鐵換乘站的需求越來越多，而在原有地下結(jié)構(gòu)上進(jìn)行改建擴(kuò)建亦是大勢(shì)所趨。12.2 技術(shù)介紹利用原地下車庫改建技術(shù)、超深基坑施工技術(shù)、大面積利用既有地下空間改造建設(shè)地鐵車站的系列設(shè)計(jì)與施工技術(shù)、利用地下空間向下加層擴(kuò)建的暗挖技術(shù)、低凈空條件下先插后噴型鋼旋噴樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工的IBG工法、全方位

2、壓力平衡高壓噴射注漿工法、低凈空條件下的環(huán)境微擾動(dòng)靜壓樁施工技術(shù)、運(yùn)營地鐵車站大面積單側(cè)卸載技術(shù)、運(yùn)營地鐵隧道上方大面積卸載技術(shù)、運(yùn)營地鐵隧道單側(cè)卸載技術(shù)、運(yùn)營地鐵車站結(jié)構(gòu)大面積微損開洞技術(shù)及地鐵車站半幅頂板逆作施工方法等。3.1 工程概況“環(huán)港匯”設(shè)計(jì)方案在港匯廣場(chǎng)北側(cè)路下3層地下室改建為地下2層的9號(hào)線車站，在港匯廣場(chǎng)西側(cè)的恭城路建地下5層的11號(hào)線車站，在西北角成“L”型相交，可形成2線的站臺(tái)換乘。9、11號(hào)線與1號(hào)線的換乘則通過港匯廣場(chǎng)的地下1、2層換乘大廳實(shí)現(xiàn)。徐家匯樞紐三線換乘樞紐站工程包括9號(hào)線車站、11號(hào)線車站、換乘大廳和換乘通道3大工程。12.3 工程應(yīng)用上海地鐵徐家匯樞紐站

3、工程3.1 工程概況地鐵徐家匯樞紐站3線換乘“環(huán)港匯”方案12.3 工程應(yīng)用上海地鐵徐家匯樞紐站工程9號(hào)線1號(hào)線11號(hào)線暗挖法新建換乘通道港匯住宅樓停車庫東方商廈港匯商辦樓港匯商辦樓聯(lián)華超市衡山路下立交名店運(yùn)動(dòng)城蓋挖法新建付費(fèi)區(qū)換乘廳 付費(fèi)區(qū)域車庫區(qū)域人行區(qū)域設(shè)備區(qū)域環(huán)港匯換乘樞紐站效果圖73.2 9號(hào)線車站9號(hào)線車站呈東西走向，東臨華山路，西端位于恭城路以西的大宇開發(fā)地塊內(nèi)，站位設(shè)于港匯商場(chǎng)與港匯公寓之間的車行道下，為地下二層一柱兩跨結(jié)構(gòu)型式。車站長237.6m，寬22.8m。該車站工程是國內(nèi)首次利用已建地下空間改建而成的車站，即利用原港匯廣場(chǎng)1719軸的地下車庫改造而成。原港匯廣場(chǎng)1719

4、軸為柱間距11.4m的框架結(jié)構(gòu)，地下三層層高分別為5.2m、3.8m、3.9m。地下一層車庫改作站廳層，拆除下二層樓板，豎向打通地下二、三層作為站臺(tái)層。車站東側(cè)不設(shè)端頭井，將地下室圍護(hù)外土體加固后盾構(gòu)進(jìn)洞，并留盾殼在接頭處，盾構(gòu)拆散運(yùn)出后洞圈處澆圈梁止水。12.3 工程應(yīng)用上海地鐵徐家匯樞紐站工程3.2 9號(hào)線車站9號(hào)線地鐵站剖面圖12.3 工程應(yīng)用上海地鐵徐家匯樞紐站工程3.3 11號(hào)線車站11號(hào)線車站位于港匯廣場(chǎng)西側(cè)，總長204.8m，寬21.6m，為地下五層結(jié)構(gòu)，深25.8m。車站地下一層為站廳層，地下二、三層為通風(fēng)空調(diào)機(jī)房和補(bǔ)償港匯車位，地下四層為車站設(shè)備層，地下五層為站臺(tái)層。11號(hào)線

5、可通過港匯廣場(chǎng)內(nèi)的付費(fèi)區(qū)換乘大廳換乘1號(hào)線；9、11號(hào)線可通過站臺(tái)間樓扶梯換乘，也可利用站廳共用付費(fèi)區(qū)換乘。車站主體采用明挖順筑法施工，圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用1m厚46m長的地下墻，墻趾插入4層粉質(zhì)粘土中，插入比為0.74；沿基坑深度設(shè)置七道混凝土或鋼支撐；坑底采用旋噴樁加固和深井降水。12.3 工程應(yīng)用上海地鐵徐家匯樞紐站工程恭城路港匯地下二層港匯地下一層88號(hào)地塊地下三層車庫88號(hào)地塊地下二層車庫88號(hào)地塊地下一層商場(chǎng)站廳層站臺(tái)層（14m寬）11號(hào)線車站橫剖面圖113.4 換乘大廳和地下通道工程1、9和11號(hào)線換乘大廳設(shè)在港匯廣場(chǎng)東南側(cè)， 1、9號(hào)線換乘通道利用港匯廣場(chǎng)地下室改建。換乘通道凈尺寸長度

6、66.2m、寬度16.6m，開挖深度10.33m12.51m，頂板覆土1.58m3.01m，底板厚度1.4m，內(nèi)襯為1m。換乘通道北段連接港匯地下商城二層，南段連接1號(hào)線徐家匯車站地鐵商城的地下二層。換乘通道施工采用咬合樁施工技術(shù)、切割工藝拆除既有結(jié)構(gòu)的施工工藝。12.3 工程應(yīng)用上海地鐵徐家匯樞紐站工程3.4 換乘大廳和地下通道工程換乘大廳采用在原地鐵商城地下蓋挖加層施工實(shí)現(xiàn)，凈尺寸為67.25m31.4m，蓋挖加層深度為-1.760m-6.91m，其東側(cè)緊鄰正運(yùn)營的1號(hào)線徐家匯車站的地墻。地下加層施工涉及到的結(jié)構(gòu)托換、蓋挖加層在狹小地下空間內(nèi)的施工技術(shù)、通道與地下室接口連接的結(jié)構(gòu)處理、向下

7、蓋挖加層對(duì)已運(yùn)營的1號(hào)線現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的保護(hù)及衡山路下立交等關(guān)鍵性施工技術(shù)。12.3 工程應(yīng)用上海地鐵徐家匯樞紐站工程3.5 9號(hào)線車站工程利用原地下車庫改建技術(shù)開發(fā)應(yīng)用車站改造施工包括結(jié)構(gòu)鑿除和結(jié)構(gòu)加固，施工必須確保工程安全和環(huán)境安全。經(jīng)理論研究、施工方案比選、設(shè)備研制、工程施工和監(jiān)控，成功解決了工程中面臨的技術(shù)難題，并形成了一系列的創(chuàng)新技術(shù)，且實(shí)現(xiàn)兩項(xiàng)專利：“將既有地下空間改造成為地鐵車站的施工方法”發(fā)明專利（專利號(hào)：ZL 200510026628X）和 “兼作城市道路基層的地下結(jié)構(gòu)頂板伸縮縫防水結(jié)構(gòu)” 實(shí)用新型專利（專利號(hào)：ZL2008 2 0150401.5）12.3 工程應(yīng)用上海地鐵徐家匯

8、樞紐站工程3.6 既有結(jié)構(gòu)拆除的碳纖維加固和機(jī)械化施工技術(shù)為確保既有地下結(jié)構(gòu)改造后的安全性和耐久性，在切割混凝土施工前，既有結(jié)構(gòu)的部分板、柱、梁采用粘貼碳纖維進(jìn)行加固。為減少施工時(shí)對(duì)商場(chǎng)及周圍環(huán)境的影響，結(jié)構(gòu)樓板的拆除采用切割工藝。港匯廣場(chǎng)地下室及車道板切割面積達(dá)7000m2，根據(jù)結(jié)構(gòu)的厚度選擇不同的切割方式，其中樓板、車道板采用碟鋸切割，主次梁采用繩鋸切割。12.3 工程應(yīng)用上海地鐵徐家匯樞紐站工程3.6 既有結(jié)構(gòu)拆除的碳纖維加固和機(jī)械化施工技術(shù)樓板碟鋸切割梁體繩鋸切割12.3 工程應(yīng)用上海地鐵徐家匯樞紐站工程3.7 不同建設(shè)期地下結(jié)構(gòu)的變形控制技術(shù)港匯廣場(chǎng)共分四期建設(shè)，各期建設(shè)結(jié)構(gòu)間均設(shè)置

9、了變形縫，底板下設(shè)置了等長度的樁基，利用其地下室改建成9號(hào)線車站部分橫跨一期與三期工程?？紤]到港匯廣場(chǎng)地下室建成使用已逾10年，分期建設(shè)結(jié)構(gòu)的差異沉降已趨穩(wěn)定。故根據(jù)軌道交通使用要求，將此處沉降縫改為剛接。實(shí)施中鑿除了下一層板范圍所有的變形縫結(jié)構(gòu)并澆筑了剛性樓板，底板作了局部接縫改造并增強(qiáng)了防水措施，頂板地面處港匯廣場(chǎng)中央大道則未作改造。12.3 工程應(yīng)用上海地鐵徐家匯樞紐站工程3.7 不同建設(shè)期地下結(jié)構(gòu)的變形控制技術(shù)（a）改造前（b）改造后底板變形縫改造詳圖12.3 工程應(yīng)用上海地鐵徐家匯樞紐站工程3.7 不同建設(shè)期地下結(jié)構(gòu)的變形控制技術(shù)底板下設(shè)有800鉆孔灌注樁，樁底進(jìn)入2層粉質(zhì)砂土中5m

10、?？刂栖囌拘陆ǘ闻c港匯地下室的沉降，等密度同深度的鉆孔灌注樁。新建車站與港匯廣場(chǎng)原結(jié)構(gòu)的相接采用了原結(jié)構(gòu)先托換后連接的方法，即先在梁底設(shè)置609鋼支撐做頂撐托換，然后從上至下對(duì)側(cè)墻體進(jìn)行切割，再澆筑新的框架結(jié)構(gòu)。設(shè)置了特殊處理的Z字型傳力構(gòu)件，橫向支撐點(diǎn)設(shè)于縱向框架梁處。12.3 工程應(yīng)用上海地鐵徐家匯樞紐站工程3.7 不同建設(shè)期地下結(jié)構(gòu)的變形控制技術(shù)頂撐托換拆除舊墻連接段接頭施工12.3 工程應(yīng)用上海地鐵徐家匯樞紐站工程3.8 既有結(jié)構(gòu)底板防雜散電流改造技術(shù)地鐵雜散電流導(dǎo)致混凝土主體結(jié)構(gòu)中鋼筋的腐蝕在本質(zhì)上是電化學(xué)腐蝕，縮短鋼軌及其附件的使用壽命，還降低了地鐵鋼筋混凝土主體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和耐久性

11、。為滿足雜散電流的防護(hù)要求，地下結(jié)構(gòu)橫向和縱向鋼筋需相互焊接，形成一個(gè)龐大的等電位法拉第籠。為防止電流向港匯廣場(chǎng)結(jié)構(gòu)其他部位擴(kuò)散，改造中鑿去既有底板面層后重新澆筑了新鋼筋混凝土層其內(nèi)部鋼筋按雜散電流防護(hù)要求焊接，收集的雜散電流通過車站端部的排流端子排出。12.3 工程應(yīng)用上海地鐵徐家匯樞紐站工程3.8 既有結(jié)構(gòu)底板防雜散電流改造技術(shù)改造后底板斷面圖排流端子組裝圖12.3 工程應(yīng)用上海地鐵徐家匯樞紐站工程3.9 區(qū)間隧道接入既有地下空間結(jié)構(gòu)技術(shù)區(qū)間隧道接入既有地下空間需重點(diǎn)解決回填土的加固和港匯地下室外墻開洞后與盾構(gòu)隧道的連接，具體施工步驟如下：1）采用雙高壓旋噴樁加固側(cè)墻與圍護(hù)樁間隙土體；2）

12、在地下室與圍護(hù)樁間間隙實(shí)施圖示范圍圈梁并預(yù)埋鋼環(huán)，待結(jié)構(gòu)達(dá)到強(qiáng)度后鑿除港匯地下室側(cè)墻及下二層板，側(cè)墻開孔尺寸以滿足限界要求的最小尺寸為宜；3）盾構(gòu)切削地下室鉆孔灌注樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)后進(jìn)入地下室外側(cè)，保留盾殼，拆除盾構(gòu)機(jī)內(nèi)部設(shè)備及刀頭；4）以盾殼作為外模，地下室外側(cè)植筋后現(xiàn)澆鋼筋混凝土區(qū)間結(jié)構(gòu)，將管片與地下室、圈梁連接成整體。12.3 工程應(yīng)用上海地鐵徐家匯樞紐站工程3.9 區(qū)間隧道接入既有地下空間結(jié)構(gòu)技術(shù)現(xiàn)澆圈梁及預(yù)埋鋼環(huán)示意圖盾構(gòu)進(jìn)洞示意圖12.3 工程應(yīng)用上海地鐵徐家匯樞紐站工程3.10 地鐵運(yùn)營對(duì)物業(yè)影響評(píng)估與環(huán)境保護(hù)軌道交通運(yùn)營后所產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲對(duì)港匯廣場(chǎng)影響是車站設(shè)計(jì)中必須考慮的問題。為此

13、，軌道結(jié)構(gòu)采用浮置板道床，車站采用屏蔽門系統(tǒng)，墻面和站臺(tái)下部采用高效吸聲材料。12.3 工程應(yīng)用上海地鐵徐家匯樞紐站工程3.11 11號(hào)線車站工程超深基坑施工技術(shù)車站主體結(jié)構(gòu)采用地下連續(xù)墻作為基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，明挖順筑法施工，地下墻與內(nèi)襯墻一起作為使用階段的側(cè)墻。車站站臺(tái)中心線處基坑深度約25.8m，端頭井處基坑深度為約27.5m，屬超深基坑工程。車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用1000mm厚46m長的地下墻，墻趾插入4層粉質(zhì)粘土中約0.8m，插入比為0.74。 共用端頭井為地下五層結(jié)構(gòu)，西風(fēng)井為地下三層結(jié)構(gòu)，一深一淺基坑采用的同步開挖的方式。端頭井處基坑深度為約27.5m，圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用1000mm厚48m長地

14、下墻，墻趾插入2層粉細(xì)砂中約0.2m，插入比為0.7，沿基坑深度方向設(shè)置八道鋼支撐。12.3 工程應(yīng)用上海地鐵徐家匯樞紐站工程3.11 11號(hào)線車站工程超深基坑施工技術(shù)超深基坑橫剖面圖及端頭井12.3 工程應(yīng)用上海地鐵徐家匯樞紐站工程3.11 11號(hào)線車站工程超深基坑施工技術(shù)11號(hào)線車站開挖深度為24.71m，為地下五層結(jié)構(gòu)，由于縱向緊靠港匯廣場(chǎng)高層建筑，為控制變形，采用3道逆做樓板撐加2道鋼支撐形式的半逆做法施工，坑底采用旋噴樁加固和深井降水，并根據(jù)“合理降水，按需降水”的原則進(jìn)行承壓水治理。車站深基坑開挖和主體結(jié)構(gòu)施工中，深基坑圍護(hù)變形小于4.5cm（0.2%開挖深度）；在與9號(hào)線車站共用

15、端頭井結(jié)構(gòu)封底施工中，圍護(hù)變形3.3cm，小于開挖深度1.5，地層沉降最大1.8cm；西風(fēng)井基坑工程完成施工后，圍護(hù)結(jié)構(gòu)位移15mm，小于開挖深度的1.5，地表沉降最大12mm，小于開挖深度的1. 。12.3 工程應(yīng)用上海地鐵徐家匯樞紐站工程3.12 換乘大廳利用既有地下室結(jié)構(gòu)向下暗挖施工技術(shù)換乘大廳設(shè)在地鐵1號(hào)線西側(cè)，利用原地鐵商場(chǎng)向下暗挖而形成。原地鐵商場(chǎng)南北兩側(cè)圍護(hù)采用800mm厚地下墻，地下墻深20m；東側(cè)為車站主體側(cè)墻，采用800mm厚地下墻加350mm厚內(nèi)墻，地下墻深33m；西側(cè)為預(yù)制350mm厚混凝土板樁，深13.5m。加層后結(jié)構(gòu)底板埋深約11.9m。因此，可利用原東、南和北三方

16、向已有的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，西側(cè)下一層底板下加作圍護(hù)墻。12.3 工程應(yīng)用上海地鐵徐家匯樞紐站工程地鐵商場(chǎng)明挖法建設(shè)換乘通道接收井原有通道蓋挖加層建設(shè)換乘大廳3.12 換乘大廳利用既有地下室結(jié)構(gòu)向下暗挖施工技術(shù)虹橋路華山路肇嘉浜路衡山路30 為滿足地鐵1號(hào)線和9、11號(hào)線之間付費(fèi)區(qū)直接換乘的要求，需在1號(hào)線地鐵商場(chǎng)向向下加層作為付費(fèi)區(qū)換乘廳為避免施工期間對(duì)虹橋路的地面交通和管線的影響，利用既有結(jié)構(gòu)頂板作為天然蓋板進(jìn)行暗挖加層。3.12 換乘大廳利用既有地下室結(jié)構(gòu)向下暗挖施工技術(shù)3.12 換乘大廳利用既有地下室結(jié)構(gòu)向下暗挖施工技術(shù)利用既有地下室結(jié)構(gòu)向下暗挖施工流程12.3 工程應(yīng)用上海地鐵徐家匯樞紐站工程

17、3.12 換乘大廳利用既有地下室結(jié)構(gòu)向下暗挖施工技術(shù)在懸噴樁型鋼圍護(hù)結(jié)構(gòu)、靜壓樁托換及懸噴樁加固完成后，對(duì)混凝土底板進(jìn)行局部開孔、挖土，施做下二層結(jié)構(gòu)。開挖面積64.5m31m，挖深5.23m。開挖采用盆式挖土、三側(cè)留土護(hù)壁及設(shè)斜拋撐，以控制基坑變形。施工期間，地下商場(chǎng)底板的變形控制在-1.5mm+7.5mm內(nèi)，東側(cè)的地鐵1號(hào)線隧道變形極小。12.3 工程應(yīng)用上海地鐵徐家匯樞紐站工程3.13 軌道交通大型樞紐站災(zāi)害情況下的疏散逃生安全性研究和緊急疏散逃生通道技術(shù)研究首次在上海軌道交通研究中采用了國際上先進(jìn)的人行仿真、性能化分析的技術(shù)手段，按模擬仿真成果優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，在工程實(shí)施對(duì)環(huán)境的影響分析中

18、大量采用了三維有限元模擬。針對(duì)徐家匯地區(qū)客流量巨大的特點(diǎn)，采用了國際上先進(jìn)的人行仿真技術(shù)對(duì)日常情況的人流集散及火災(zāi)情況性能化分析進(jìn)行了仿真，按照仿真分析結(jié)果，確定合適的空間尺度和疏散設(shè)施布置。先進(jìn)設(shè)計(jì)分析技術(shù)的采用提升了軌道交通的設(shè)計(jì)水平。12.3 工程應(yīng)用上海地鐵徐家匯樞紐站工程1號(hào)線車站通道9號(hào)線車站11號(hào)線車站港匯中心模擬結(jié)果顯示車站人均密度滿足城市軌道交通設(shè)計(jì)規(guī)范2人/m2 的要求。 徐家匯換乘樞紐人行仿真模型35人行仿真結(jié)果9號(hào)線至11號(hào)線換乘通道仿真結(jié)果1號(hào)線和9號(hào)線換乘通道仿真結(jié)果1號(hào)線和11號(hào)線換乘電梯仿真結(jié)果集散大廳仿真結(jié)果部分工況的模擬分析結(jié)果 3.14 利用港匯廣場(chǎng)地下空

19、間的補(bǔ)償方案地鐵徐家匯3線換乘樞紐站工程利用港匯廣場(chǎng)地下空間建造地鐵車站、換乘通道和換乘大廳共計(jì)29510m，其中商業(yè)面積5700m，車庫面積23810m。對(duì)港匯廣場(chǎng)的補(bǔ)償，經(jīng)多次協(xié)調(diào)，原則上以港匯廣場(chǎng)西側(cè)的規(guī)劃擬建的大宇地塊中劃出相當(dāng)面積和費(fèi)用予以補(bǔ)償。12.3 工程應(yīng)用上海地鐵徐家匯樞紐站工程4.1 工程概況12.4 工程應(yīng)用上海地鐵世紀(jì)大道四線換乘樞紐站工程位于浦東世紀(jì)大道、張楊路、東方路的地鐵世紀(jì)大道站有2號(hào)線、4號(hào)線、6號(hào)線和9號(hào)線在此換乘。運(yùn)營車站站廳層公共區(qū)墻體結(jié)構(gòu)近80%需要改造；緊鄰運(yùn)營車站進(jìn)行新建及對(duì)運(yùn)營車站進(jìn)行改建施工；6、9號(hào)線車站施工期間必須盡可能降低對(duì)運(yùn)營車站、周邊

20、建筑物及地下管線的影響，特別是對(duì)已投入運(yùn)營的地鐵2、4號(hào)線車站及區(qū)間隧道的影響，確保地鐵正常運(yùn)行。 4.1 工程概況2號(hào)線6號(hào)線12.4 工程應(yīng)用上海地鐵世紀(jì)大道四線換乘樞紐站工程4.2 四線換乘樞紐站方案在原地鐵2號(hào)線東方路站的基礎(chǔ)上先后增加建設(shè)軌道交通4、6、9號(hào)線換乘站。從客流組織、換乘形式、運(yùn)營管理、設(shè)備共享、防災(zāi)模式及工程實(shí)施等多方面開展了有針對(duì)性的方案研究，并多次組織地下工程資深專家及地鐵運(yùn)營管理和消防等部門的專家進(jìn)行討論，經(jīng)多方案比選，最終確定了“豐”字型的換乘方案（即軌道交通6號(hào)線世紀(jì)大道站以地下一層的形式橫跨世紀(jì)大道并與2號(hào)線東方路站、4號(hào)線張楊路站及9號(hào)線車站形成“豐”字型

21、換乘。12.4 工程應(yīng)用上海地鐵世紀(jì)大道四線換乘樞紐站工程世紀(jì)大道換乘樞紐平面示意圖12.4 工程應(yīng)用上海地鐵世紀(jì)大道四線換乘樞紐站工程4.2 四線換乘樞紐站方案4,2,9號(hào)線號(hào)線, 6號(hào)線號(hào)線12.4 工程應(yīng)用上海地鐵世紀(jì)大道四線換乘樞紐站工程4.2 四線換乘樞紐站方案4,2,9號(hào)線號(hào)線, 6號(hào)線號(hào)線4.3 “豐”字形四線換乘樞紐站的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工需要挖除穿越段范圍內(nèi)的地面復(fù)土及鑿除相鄰范圍的車站頂板和側(cè)墻。解決的問題 頂板鑿除階段（縱向約30.0m）的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定問題，采用“門”字型橫向壓梁來控制東方路站的上浮問題。工程提出的“頂板抗浮”技術(shù)有別于常規(guī)的“底板抗浮”，具有占地少，施工方便、抗浮

22、效果好等特點(diǎn)，主要從以下幾方面設(shè)計(jì)：12.4 工程應(yīng)用上海地鐵世紀(jì)大道四線換乘樞紐站工程4.3 “豐”字形四線換乘樞紐站的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工（1）在原東方路站兩側(cè)設(shè)抗拔樁由于在整個(gè)施工過程中不能影響地鐵2號(hào)線列車正常穿越東方路站站臺(tái)層，設(shè)計(jì)首先考慮在東方路車站兩側(cè)的相應(yīng)范圍內(nèi)各設(shè)置一排直徑為1.0m的抗拔樁（采用鉆孔灌注樁施工），該抗拔樁的有效長度位28.0m、間距2.5m、每邊各設(shè)20根。12.4 工程應(yīng)用上海地鐵世紀(jì)大道四線換乘樞紐站工程4.3 “豐”字形四線換乘樞紐站的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工原2號(hào)線東方路站兩側(cè)設(shè)抗拔樁（在站內(nèi)、外新增“抗浮橫梁”）12.4 工程應(yīng)用上海地鐵世紀(jì)大道四線換乘樞紐站工程

23、4.3 “豐”字形四線換乘樞紐站的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工新增抗浮梁剖面圖12.4 工程應(yīng)用上海地鐵世紀(jì)大道四線換乘樞紐站工程4.3 “豐”字形四線換乘樞紐站的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工（3） 連接內(nèi)、外橫梁與抗浮樁，形成“門”字型抗浮結(jié)構(gòu)在車站頂板尚未鑿除前先局部鑿除橫梁所對(duì)應(yīng)范圍的側(cè)墻，并使其與車站外側(cè)設(shè)置的抗浮樁連成一體，形成7+2道“門”字型的抗浮結(jié)構(gòu)，以確保使其在東方路站穿越段頂板、側(cè)墻被鑿除階段的結(jié)構(gòu)受力穩(wěn)定，從而嚴(yán)格控制東方路站底板結(jié)構(gòu)的上浮。12.4 工程應(yīng)用上海地鐵世紀(jì)大道四線換乘樞紐站工程4.3 “豐”字形四線換乘樞紐站的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工抗浮樁與壓梁連接平、剖面12.4 工程應(yīng)用上海地鐵世紀(jì)大道四

24、線換乘樞紐站工程4.5 解決穿越段站廳層承受6號(hào)線列車荷載的設(shè)計(jì)由于原東方路站的站廳層結(jié)構(gòu)只考慮人群荷載，6號(hào)線的站臺(tái)層在其上面穿越，勢(shì)必增加原站廳層的荷載承受能力，實(shí)際情況是原結(jié)構(gòu)無法承受6號(hào)線車站的列車荷載。為此，只能在有限的高度范圍內(nèi)，通過利用6號(hào)線站臺(tái)與東方路站廳之間的高差（約1.3m），分別設(shè)置了兩根承擔(dān)6號(hào)線列車荷載的單線槽型梁結(jié)構(gòu)，通過槽型梁結(jié)構(gòu)的受力將6號(hào)線列車荷載傳遞到東方路車站外側(cè)新增的樁基礎(chǔ)上。12.4 工程應(yīng)用上海地鐵世紀(jì)大道四線換乘樞紐站工程4.5 解決穿越段站廳層承受6號(hào)線列車荷載的設(shè)計(jì)在原車站站廳層新增槽型梁結(jié)構(gòu)12.4 工程應(yīng)用上海地鐵世紀(jì)大道四線換乘樞紐站工程

25、4.6 換乘車站之間的連接通道數(shù)量及寬度計(jì)算由于本四線換乘站是在不同時(shí)期、不同階段分別建設(shè)投入使用的，在實(shí)施6、9號(hào)線車站時(shí)，在該范圍內(nèi)已有2、4號(hào)線車站投入運(yùn)行。確定上述換乘方案的最大優(yōu)點(diǎn)就是方便換乘，將4條線路中的4座車站集中在一起，達(dá)到真正意義上的“零”換乘。采用動(dòng)態(tài)行人模擬軟件LEGION軟件對(duì)復(fù)雜車站通道、檢票口的設(shè)置等問題進(jìn)行全方位詳盡的評(píng)估分析，得出的高峰小時(shí)模擬仿真人流密度分布。12.4 工程應(yīng)用上海地鐵世紀(jì)大道四線換乘樞紐站工程4.6 換乘車站之間的連接通道數(shù)量及寬度計(jì)算高峰小時(shí)模擬仿真人流密度分布12.4 工程應(yīng)用上海地鐵世紀(jì)大道四線換乘樞紐站工程4.7 側(cè)向連通道的設(shè)計(jì)及

26、加固措施由于新增的側(cè)墻門洞都是在原車站側(cè)墻上通過鑿除相關(guān)范圍的鋼筋混凝土墻體形成的，所以洞門鑿除的大小、位置及數(shù)量多少都將會(huì)對(duì)原車站結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定和受力產(chǎn)生較大的影響。對(duì)此設(shè)計(jì)針對(duì)東方路站兩側(cè)的開洞提出如下的原則：第一盡量避免對(duì)稱新增門洞；第二不連續(xù)新增門洞；第三新增門洞寬度應(yīng)5m。當(dāng)因特殊要求必須加大門洞寬度時(shí)，則必須通過重點(diǎn)補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)的措施來確保車站的安全，如在東方路站廳兩端原出入口門洞左右各增加了一個(gè)門洞，這樣就形成了連續(xù)三個(gè)門洞寬度的通道，從而滿足了該區(qū)域人流的疏散要求，但結(jié)構(gòu)則采取了特殊的加固措施。12.4 工程應(yīng)用上海地鐵世紀(jì)大道四線換乘樞紐站工程4.7 側(cè)向連通道的設(shè)計(jì)及加固措施對(duì)

27、于一般部位新增的門洞，要求間隔設(shè)置，即兩個(gè)門洞之間必須保留3m5m的墻體，通過對(duì)該范圍框架結(jié)構(gòu)整體計(jì)算，頂板正彎矩增量在10%左右，為此在確保對(duì)開洞周邊新增暗梁、暗柱補(bǔ)強(qiáng)外，在施工階段還需增設(shè)臨時(shí)支撐，在新增門洞實(shí)施完成后還在其相應(yīng)范圍加貼碳纖維布加固，具體部位主要是頂板底部和門洞過梁范圍。12.4 工程應(yīng)用上海地鐵世紀(jì)大道四線換乘樞紐站工程4.7 側(cè)向連通道的設(shè)計(jì)及加固措施車站側(cè)墻大面積門洞鑿除施工12.4 工程應(yīng)用上海地鐵世紀(jì)大道四線換乘樞紐站工程4.8 9號(hào)線車站深基坑施工實(shí)施和相鄰車站結(jié)構(gòu)安全保護(hù)監(jiān)測(cè)由于新增加的9號(hào)線車站與2號(hào)線車站緊鄰，造成9號(hào)線車站基坑的開挖過程就是對(duì)原2號(hào)線車站

28、的側(cè)向卸載，從而影響到2號(hào)線車站側(cè)向平衡，為此設(shè)計(jì)對(duì)施工提出了嚴(yán)格的控制要求。12.4 工程應(yīng)用上海地鐵世紀(jì)大道四線換乘樞紐站工程4.8 9號(hào)線車站深基坑施工實(shí)施和相鄰車站結(jié)構(gòu)安全保護(hù)監(jiān)測(cè)（1）將9號(hào)線車站基坑分塊、間隔施工通過限制基坑的開挖長度來減小對(duì)鄰近車站的影響，具體要求是將總長240m的9號(hào)線車站基坑劃分為五個(gè)小基坑，并要求間隔施工，通過減小基坑開挖長度來減小對(duì)2號(hào)線車站的影響12.4 工程應(yīng)用上海地鐵世紀(jì)大道四線換乘樞紐站工程施工分區(qū)圖9號(hào)線車站分段、間隔施工平面4.8 9號(hào)線車站深基坑施工實(shí)施和相鄰車站結(jié)構(gòu)安全保護(hù)監(jiān)測(cè)（2）加強(qiáng)9號(hào)線車站基坑支撐整體剛度體系，控制基坑變形在支撐布置

29、上采用了鋼筋混凝土支撐與鋼支撐相結(jié)合的方式，第一道支撐選用了整體性相對(duì)較好的鋼筋混凝土支撐，通過該支撐的現(xiàn)澆鋼筋混凝土圍檁將原2號(hào)線車站的圍護(hù)結(jié)構(gòu)連接在一起；在接近基坑底部的支撐，則采用了十字鋼管支撐，這樣既有利于確?；拥恼w穩(wěn)定，又能加快基坑的施工速度。12.4 工程應(yīng)用上海地鐵世紀(jì)大道四線換乘樞紐站工程4.9 公共站廳效果圖12.4 工程應(yīng)用上海地鐵世紀(jì)大道四線換乘樞紐站工程4.10 經(jīng)改擴(kuò)建的世紀(jì)大道4線換乘大廳12.4 工程應(yīng)用上海地鐵世紀(jì)大道四線換乘樞紐站工程12.5 總結(jié)上海地鐵徐家匯三線換乘樞紐站是國內(nèi)首個(gè)大規(guī)模利用既有地下空間改造而成的地鐵車站，在國際上也極為罕見。多項(xiàng)新技術(shù)

30、.開發(fā)應(yīng)用了大面積利用既有地下空間改造建設(shè)地鐵車站的系列設(shè)計(jì)與施工技術(shù)。研究解決了結(jié)構(gòu)體系的轉(zhuǎn)化和系統(tǒng)、建筑功能的調(diào)整與補(bǔ)償、改造工程的切割與加固、整體建筑的抗震減噪等技術(shù)問題，形成了成套施工技術(shù)。開發(fā)應(yīng)用了利用地下空間向下加層擴(kuò)建的暗挖技術(shù)，形成了低凈空條件下先插后噴型鋼旋噴樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工的IBG工法、全方位壓力平衡高壓噴射注漿工法、低凈空條件下的環(huán)境微擾動(dòng)靜壓樁施工技術(shù)。地鐵徐家匯三線換乘樞紐站于2009年12月建成通車運(yùn)營，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。世紀(jì)大道換乘樞紐站是一個(gè)高效集成、資源共享的車站，它既是一個(gè)改建項(xiàng)目又是新建項(xiàng)目，在國內(nèi)軌道交通領(lǐng)域是較為少見的。該工程將4條軌道交通線車站高度集中在一起設(shè)計(jì)（上、下重疊），創(chuàng)造性地提出了“豐”字型換乘站，以全站臺(tái)與三座車站的站廳層直接溝通的方式，替代了以往傳統(tǒng)的通道換乘模式，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的“零換乘”，這一創(chuàng)新不盡縮短換乘時(shí)間和距離，還大大地改善了乘客的換乘條件，更為國內(nèi)外同類項(xiàng)目之最。在不影響地鐵2號(hào)線列車正常過站的前提下