02.26 地鐵隧道是怎麼修建的?施工的時候,地面會不會塌?

施工法澤


答:


帶大家看一個優秀的地鐵施工案例


只要到靜安寺,相信大家都會注意到這個在建車站:

比螺螄殼都小的14號線9標工程靜安寺站,地處交通要道,需下穿延安高架完成施工,其施工難度和技術要求,堪稱上海地鐵建設史“之最”。

那麼,要怎麼做才能將施工對周邊的影響降到最低?

隧道股份上海隧道的施工團隊想出了一個絕妙的主意:創新式地採用超大斷面矩形頂管機暗挖施工。用頂管工藝建造地鐵車站,這在上海還是頭一回。

▲大斷面矩形頂管機已就位

來到14號線9標靜安寺站的施工現場,工地君看到在基坑底部這個長9.9m、寬8.7m的大斷面矩形頂管已經就位。據項目書記王建清介紹,靜安寺站的主體沿線分為A、B、C三區(如下方效果圖所示),我們所看到的矩形頂管現就位於C區基坑東側。這個佈設精密的“龐然大物”都是由施工團隊自己設計製作的。

▲區間效果圖

按照計劃,它將從C區東側出發到A區基坑東側後,之後平移至A區基坑西側,再由西側始發,回到C區西側。這樣一往返就完成了兩根站臺層區間。之後,在兩個基坑井中段搭建小頂管作業層,小頂管將由A區基坑始發,到達C區基坑,完成站廳層區間。

▲大小頂管施工流程

整個區間截面分上下兩層,呈“品”字型,下層為站臺,上層為站廳。站臺層的兩根區間通道,將由上述的矩形大頂管完成;站廳層則由另外的矩形小頂管完成。

▲頂管區間截面呈“品”字型

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為什麼採用暗挖法施工?

靜安寺站車站位於延安中路與華山路交叉口,這裡是市中心的重要交通樞紐。如果採用明挖的話,首先需要封路,會給這裡的交通造成極大的負擔。其次,若採用明挖法開挖基坑,易使延安高架橋墩產生變形,而且受到高架垂直高度的限制,將地牆鋼筋籠吊裝進入難度大,風險高,施工工期長。綜合考慮後,決定採用頂管暗挖來施工。

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同樣是非開挖技術,矩形頂管與盾構施工相比優勢在哪?

主要原因有三點:首先,傳統盾構推進完成的區間通道是圓形的,對於建造類矩形通道結構的站臺而言,其周邊的空間都浪費了;而矩形頂管往前推進的過程中,能一次性將地鐵通道以及站臺所需的空間全部做完,更加高效。其次,矩形頂管施工所需的始發工作井的空間,比盾構施工要小。最後,管段整體預製,結構強度易保證。

除了要解決下穿延安高架以外,這個車站還有哪些難點呢?

基坑周圍建築密集,距離最近的大廈僅0.2m

靜安寺站是地下三層島式車站。車站A、C兩區的基坑開挖深度均超過26m,52m鋼筋籠吊裝過程中距離貴都大樓最近約5m。此外,基坑圍護體結構距離會德豐大廈地下室最近距離只有0.2m;距離華山路人行天橋的橋墩僅3.5m;距離2號線站地下主變電站僅10m;距離上海國際貴都大飯店副樓地下結構僅12m。由於周邊複雜環境下的不確定因素,這兩個基坑已經被業主申通納入嚴格管控。

▲車站周圍環境複雜

圍場寬度僅19m,設備機械週轉困難

為了減少對交通道路的影響,靜安寺站整個車站主體基坑西側都是用蓋板蓋住作為社會道路,只留下東側作為基坑作業場地。整個場地19m,基坑敞開區域僅8~9m,施工便道只有8m寬,場地內起重作業和材料運輸需要仔細協調。

▲半社會道路,半施工場地

▲施工便道只能容納一臺機械設備

除了這些施工難點之外,工地君還發現這個車站不少亮點。

獨具特色的體驗式展廳

項目部精心佈置的一個展示廳。展廳牆壁設計圖案是一列正在行駛的地鐵,靜安寺站的施工難點、亮點通過每節車廂的展示板,直觀呈現出來。

▲體驗式展示廳

展廳中央擺放了靜安寺車站主體結構的3D模型,在它後方擺放了大斷面矩形頂管機模型,讓參觀者更容易理解整個頂管施工過程。另外,展廳配有VR技術體驗,工地君現場瞭解了頂管施工的操作過程。

▲3D矩形頂管機模型

▲VR體驗區

美麗又環保的生態牆

靜安區站的施工圍擋採用的是生態圍牆。綠色植物鋪滿在圍擋上,成為都市一道靚麗的風景線。除了美觀之外,它還能夠吸收工地揚塵,消除噪音,起到泥漿防護的作用。

華山路天橋上的防護隔離也是經過精心設計,除了防塵降噪功能外,夜燈點亮時,還呈現了上海城市建築輪廓的縮影,與“千年古剎”靜安寺遙相輝映。

文 / 徐 晶

主編 / momo


上海工地


正式開工前,要準備一塊滿足施工需求的場地。地鐵車站一般是從地面自上而下進行開挖,這就是安全又經濟的明挖法施工。開挖前,需要處理影響施工的建築、綠化和管線等,還要增加臨時道路,以減少建設地鐵時對交通出行的影響。

  有了施工場地後,我們開來了很多機器,準備施工!首先,我們來建造地鐵車站的“外殼”,例如地下連續牆,保護基坑與周邊安全,下面就是具體的實施步驟啦。

  1 成槽

  使用成槽設備在基坑的周邊形成一段段深槽。

  2 吊裝鋼筋籠

  把一根根鋼筋綁紮成與深槽形狀吻合的鋼筋籠,再通過起重機將它吊進深槽中。

  3 灌注混凝土

  在吊裝了鋼筋籠的槽內,灌注混凝土,築成一段鋼筋混凝土牆。

  4 形成封閉的地下連續牆

  將每一塊鋼筋混凝土牆連接起來,形成一個將基坑圍住的保護牆,防止基坑坍塌,保護周邊安全。

  在連續牆完成後,便開始一邊開挖一邊支撐,形成一個巨大的方形深坑。我們就是在這個深坑裡面建造地鐵車站。

  5 基坑開挖

  在保護牆圍合的空間內進行土方開挖,基坑形狀像一個大大的長方形盒子。

  6 搭建支撐梁

  每挖到一定深度,就要在地下連續牆兩側之間架設支撐梁,保護基坑安全。

  7 基坑底部防水施工

  在基坑底部鋪設防水卷材。

  8 綁紮鋼筋網

  綁紮車站主體結構的鋼筋網。

  在搭好的鋼筋網上灌注混凝土,這時地鐵車站的雛形漸漸成型了。

  9 灌注混凝土

  往安裝好模板的鋼筋網灌注混凝土,依次建造底板、側牆、中板和頂板。恢復管線和道路。

  車站主體建成後,就可以恢復管線和道路了。


17說事兒


施工方案有很多,盾構、暗挖等等

一般都會防護措施,有的是機器本身,有些是岩土本身強度,有些是外加註入混凝土獲得強度以防止坍塌


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