城市地下空間建設(shè)新技術(shù)

1、城市地下空間建設(shè)新技術(shù),全國(guó)注冊(cè)土木工程師（巖土）繼續(xù)教育必修教材,第12章 大型地鐵樞紐站改擴(kuò)建技術(shù),2,整理課件,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),提綱,3,整理課件,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(lái)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。,4,整理課件,12.2 技術(shù)介紹,大型地鐵樞紐站的改擴(kuò)建是一項(xiàng)龐大的工程，既有很強(qiáng)的系統(tǒng)性，又需要用

2、到很復(fù)雜的工藝，因此根據(jù)不同的工程特點(diǎn)其所用到的技術(shù)也有很多種，如利用原地下車(chē)庫(kù)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(chē)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(yíng)地鐵車(chē)站大面積單側(cè)卸載技術(shù)、運(yùn)營(yíng)地鐵隧道上方大面積卸載技術(shù)、運(yùn)營(yíng)地鐵隧道單側(cè)卸載技術(shù)、運(yùn)營(yíng)地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)大面積微損開(kāi)洞技術(shù)及地鐵車(chē)站半幅頂板逆作施工方法等。,5,整理課件,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(chē)站，在

3、港匯廣場(chǎng)西側(cè)的恭城路建地下5層的11號(hào)線車(chē)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(guò)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(chē)站、11號(hào)線車(chē)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工程,6,整理課件,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,7,整理課件,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(chē)庫(kù),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,環(huán)港匯換乘樞紐站效果

4、圖,8,整理課件,3.2 9號(hào)線車(chē)站,9號(hào)線車(chē)站呈東西走向，東臨華山路，西端位于恭城路以西的大宇開(kāi)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(chē)行道下，為地下二層一柱兩跨結(jié)構(gòu)型式。車(chē)站長(zhǎng)237.6m，寬22.8m。 該車(chē)站工程是國(guó)內(nèi)首次利用已建地下空間改建而成的車(chē)站，即利用原港匯廣場(chǎng)1719軸的地下車(chē)庫(kù)改造而成。原港匯廣場(chǎng)1719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(chē)庫(kù)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(chē)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

5、工程應(yīng)用上海地鐵徐家匯樞紐站工程,9,整理課件,3.2 9號(hào)線車(chē)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,10,整理課件,3.3 11號(hào)線車(chē)站,11號(hào)線車(chē)站位于港匯廣場(chǎng)西側(cè)，總長(zhǎng)204.8m，寬21.6m，為地下五層結(jié)構(gòu)，深25.8m。車(chē)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(chē)位，地下四層為車(chē)站設(shè)備層，地下五層為站臺(tái)層。11號(hào)線可通過(guò)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(guò)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(chē)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(zhǎng)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

6、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,11,整理課件,11號(hào)線車(chē)站橫剖面圖,12,整理課件,3.4 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(zhǎng)度66.2m、寬度16.6m，開(kāi)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(chē)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

7、,13,整理課件,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(yíng)的1號(hào)線徐家匯車(chē)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、向下蓋挖加層對(duì)已運(yùn)營(yíng)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,14,整理課件,3.4 換乘大廳和地下通道工程,9號(hào)線與1號(hào)線聯(lián)絡(luò)通道及換乘大廳示意圖,12.3 工程應(yīng)用上海地鐵徐家匯樞紐站工程,15,整理課件,3.5 9號(hào)線車(chē)站工程

8、利用原地下車(chē)庫(kù)改建技術(shù)開(kāi)發(fā)應(yīng)用,車(chē)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(chē)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)用上海地鐵徐家匯樞紐站工程,16,整理課件,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

9、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?chē)h(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(chē)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(chē)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,17,整理課件,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),樓板切割,梁體切割,12.3 工程應(yīng)用上海地鐵徐家匯樞紐站工程,18,整理課件,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),實(shí)施切割按“先主體后附屬，先切板后割梁；由里到外、均勻卸荷”的原則進(jìn)行，切割塊體的大小需滿足混凝土塊體臨時(shí)

10、存儲(chǔ)及運(yùn)輸需要，經(jīng)計(jì)算確定切割線劃分。切割按照：定位、放線鉆起吊孔預(yù)吊切割混凝土塊吊運(yùn)的流程進(jìn)行。,12.3 工程應(yīng)用上海地鐵徐家匯樞紐站工程,混凝土樓板切割方案,19,整理課件,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),針對(duì)部分梁體切割后相鄰梁主筋柱中錨固長(zhǎng)度不夠的問(wèn)題，采用梁端錨固處理的技術(shù)，即切割時(shí)預(yù)留梁端10cm左右的梁體，采取人工鑿除撥出梁主筋，然后實(shí)測(cè)主筋的位置，在2cm厚的鋼板上開(kāi)鋼筋孔，將鋼板沿梁主筋穿入，鋼板與立柱間預(yù)留壓漿管，在主筋與鋼板進(jìn)行塞焊后用環(huán)氧壓漿填充鋼板和立柱的間隙。,12.3 工程應(yīng)用上海地鐵徐家匯樞紐站工程,梁端錨固處理措施圖,20,整理課件,3.7

11、 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)置了變形縫，底板下設(shè)置了等長(zhǎng)度的樁基，利用其地下室改建成9號(hào)線車(chē)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,21,整理課件,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

12、家匯樞紐站工程,22,整理課件,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)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。為控制車(chē)站新建段與港匯地下室的沉降，在車(chē)站底板下也設(shè)置了與港匯廣場(chǎng)等密度同深度的鉆孔灌注樁。 新建車(chē)站結(jié)構(gòu)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，即先在靠港匯側(cè)墻內(nèi)側(cè)東西向梁底設(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)實(shí)現(xiàn)連接段與港匯地下室剛性連接。為保證新老結(jié)構(gòu)縱向水平力的可靠傳遞，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,23,整理課件,3.7

13、 不同建設(shè)期地下結(jié)構(gòu)的變形控制技術(shù),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,24,整理課件,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，它不僅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，并可能釀成災(zāi)難性后果。 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。所以，將既有結(jié)構(gòu)底板作為地鐵道床基礎(chǔ)時(shí)除需考慮結(jié)構(gòu)的承載力要求外，尚需解決鋼筋未作縱橫向焊接處理的問(wèn)題。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

14、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(guò)車(chē)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,25,整理課件,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,26,整理課件,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(kāi)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）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(kāi)孔尺寸以滿足限界要求的最小

15、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,27,整理課件,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,28,整理課件,3.10 地鐵運(yùn)營(yíng)對(duì)物業(yè)影響評(píng)估與環(huán)境保護(hù),軌道交通運(yùn)營(yíng)后所產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲對(duì)港匯廣場(chǎng)影響是車(chē)站設(shè)計(jì)中必須考慮的問(wèn)題。為此，軌道結(jié)構(gòu)采用浮置板道床，車(chē)站采用屏蔽門(mén)系統(tǒng)，墻面和站臺(tái)下部采用高效吸聲材料。

16、,12.3 工程應(yīng)用上海地鐵徐家匯樞紐站工程,29,整理課件,3.11 11號(hào)線車(chē)站工程超深基坑施工技術(shù),車(chē)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(chē)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，且基坑臨近港匯廣場(chǎng)高層建筑，環(huán)境保護(hù)要求高，技術(shù)難度大。車(chē)站圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用1000mm厚46m長(zhǎng)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(kāi)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(zhǎng)

17、地下墻，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,30,整理課件,3.11 11號(hào)線車(chē)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,31,整理課件,3.11 11號(hào)線車(chē)站工程超深基坑施工技術(shù),11號(hào)線車(chē)站開(kāi)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(chē)站深基坑開(kāi)挖和主體結(jié)構(gòu)施工中，深基坑圍護(hù)變形小于4.

18、5cm（0.2%開(kāi)挖深度）；在與9號(hào)線車(chē)站共用端頭井結(jié)構(gòu)封底施工中，圍護(hù)變形3.3cm，小于開(kāi)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(kāi)挖深度的1.5，地表沉降最大12mm，小于開(kāi)挖深度的1. 。,12.3 工程應(yīng)用上海地鐵徐家匯樞紐站工程,32,整理課件,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(chē)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1

19、3.5m。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,33,整理課件,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,34,整理課件,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)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),35,

20、整理課件,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,36,整理課件,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),由于受已有地下室層高的限制，西側(cè)圍護(hù)采用首創(chuàng)開(kāi)發(fā)的旋噴樁內(nèi)插型鋼的圍護(hù)型式。型鋼（H700300）長(zhǎng)約15 m，分段插入。采用1m履帶挖土機(jī)配特制小臂，用振拔榔頭打入，H型鋼不作拔出回收。,12.3 工程應(yīng)用上海地鐵徐家匯樞紐站工程,37,整理課件,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),為保證土體在開(kāi)挖過(guò)程中的穩(wěn)定和1號(hào)線的安全，加層區(qū)地基采用旋噴樁進(jìn)行加固，沿側(cè)墻周

21、邊區(qū)域加固深度應(yīng)適當(dāng)加大，加固后靠近圍護(hù)墻土體的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度不小于1.5MPa，中間部分不低于0.8MPa。為減小懸噴加固施工對(duì)周邊地層的擠壓影響，引進(jìn)了日本MJS工法及設(shè)備。,12.3 工程應(yīng)用上海地鐵徐家匯樞紐站工程,38,整理課件,引進(jìn)MJS旋噴樁技術(shù),為保證基坑蓋挖要求，坑內(nèi)需進(jìn)行旋噴加固，常規(guī)旋噴無(wú)法滿足環(huán)境要求，故引進(jìn)先進(jìn)的MJS旋噴工法,緊貼已運(yùn)營(yíng)地鐵線路改造既有地下室，向下蓋挖加層的施工技術(shù)和環(huán)境保護(hù)措施,39,整理課件,1、全方位：依靠移動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)架，可以實(shí)現(xiàn)水平、垂直、斜向的360度旋噴； 2、壓力平衡：依靠專利的排泥系統(tǒng)，可已在旋噴施工過(guò)程中設(shè)定地層內(nèi)壓力， 從而減少地層

22、變形，達(dá)到控制對(duì)周邊環(huán)境影響的目的. 3、機(jī)架樹(shù)立開(kāi)鉆是高度為3.85m，適合地下加層凈空4.1m的要求。,3.2緊貼已運(yùn)營(yíng)地鐵線路改造既有地下室，向下蓋挖加層的施工技術(shù)和環(huán)境保護(hù)措施,40,整理課件,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(kāi)孔、挖土，施做下二層結(jié)構(gòu)。開(kāi)挖面積64.5m31m，挖深5.23m。開(kāi)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,41

23、,整理課件,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(guó)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(guó)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,42,整理課件,1號(hào)線車(chē)站通道,9號(hào)線車(chē)站,11號(hào)線車(chē)站,港匯中心,模擬結(jié)果顯示車(chē)

24、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,43,整理課件,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,44,整理課件,防災(zāi)模擬計(jì)算分析,為驗(yàn)證徐家匯樞紐在火災(zāi)時(shí)能否維持可接受的人員逃生環(huán)境，確保人員有效安全地疏散，對(duì)樞紐進(jìn)行了性能化分析。 基于疏散能力比建筑方案稍差的建筑概念設(shè)計(jì)方案，使用國(guó)際上最廣泛接受的兩種計(jì)算機(jī)模擬工具：火災(zāi)模擬器（Fire Dynamics Simulator）及逃生模擬（Simulex）對(duì)以下工況進(jìn)行了火災(zāi)模擬。,45,整理課件,火災(zāi)模擬工

25、況表,46,整理課件,部分工況的模擬分析結(jié)果,47,整理課件,3.14 利用港匯廣場(chǎng)地下空間的補(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(chē)站、換乘通道和換乘大廳共計(jì)29510m，其中商業(yè)面積5700m，車(chē)庫(kù)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,48,整理課件,3.14 利用港匯廣場(chǎng)地下空間的補(bǔ)償方案,（1）車(chē)庫(kù)出入口補(bǔ)償方案 鑒于9號(hào)線車(chē)站將港匯商場(chǎng)區(qū)和公寓區(qū)地下室一分為二，需廢除原華山路地下車(chē)庫(kù)出入口。故需分別對(duì)商場(chǎng)區(qū)、公寓區(qū)地下車(chē)庫(kù)出入口進(jìn)行

26、補(bǔ)償。其中，港匯商場(chǎng)區(qū)地下停車(chē)庫(kù)出入口解決方案是：保留原恭城路地面出入口，擬通過(guò)11號(hào)線建設(shè)時(shí)在車(chē)站內(nèi)設(shè)車(chē)庫(kù)夾層，溝通港匯地下停車(chē)庫(kù)與大宇地塊內(nèi)補(bǔ)償?shù)叵峦＼?chē)庫(kù)，在大宇地塊規(guī)劃二路或虹橋路邊補(bǔ)償一個(gè)地面出入口。港匯公寓區(qū)地下車(chē)庫(kù)出入口補(bǔ)償方案是：保留原公寓區(qū)內(nèi)兩個(gè)地面出入口，西側(cè)出入口轉(zhuǎn)向，增開(kāi)規(guī)劃一路小區(qū)出入口。地下一層與地下二層間增設(shè)坡道予以連通。,12.3 工程應(yīng)用上海地鐵徐家匯樞紐站工程,49,整理課件,3.14 利用港匯廣場(chǎng)地下空間的補(bǔ)償方案,車(chē)庫(kù)出入口補(bǔ)償方案圖,12.3 工程應(yīng)用上海地鐵徐家匯樞紐站工程,50,整理課件,3.14 利用港匯廣場(chǎng)地下空間的補(bǔ)償方案,（2）卸貨區(qū)補(bǔ)償 港

27、匯廣場(chǎng)地下一層設(shè)有A、B、C、D共4個(gè)卸貨區(qū)，共計(jì)卸貨車(chē)位21個(gè)（其中A卸貨區(qū)5車(chē)位、B卸貨區(qū)6車(chē)位、C卸貨區(qū)6車(chē)位、D卸貨區(qū)4車(chē)位。），分別由S1S11貨梯完成豎向貨運(yùn)要求。 9號(hào)線車(chē)站站本體占用A、B、C卸貨區(qū)的泊位，同時(shí)11-1付費(fèi)區(qū)換乘通道局部占用D卸貨區(qū)（損失卸貨泊位2個(gè)）。 補(bǔ)償方案：擬在恭城路道路下地下一層新建集中式卸貨區(qū)，共計(jì)卸貨車(chē)位21個(gè)，可補(bǔ)償卸貨基本功能，但損失部分物流通道便捷性，同時(shí)考慮到貨運(yùn)通道不宜與換乘通道交叉，建議A區(qū)改為地面卸貨。,12.3 工程應(yīng)用上海地鐵徐家匯樞紐站工程,51,整理課件,3.14 利用港匯廣場(chǎng)地下空間的補(bǔ)償方案,（3）停車(chē)庫(kù)補(bǔ)償 徐家匯地鐵樞

28、紐站建設(shè)占用港匯廣場(chǎng)停車(chē)庫(kù)按“同功能、等面積”的原則進(jìn)行補(bǔ)償，補(bǔ)償面積共計(jì)23810m2，可布置330個(gè)車(chē)位。,12.3 工程應(yīng)用上海地鐵徐家匯樞紐站工程,停車(chē)庫(kù)補(bǔ)償方案（B3層）,52,整理課件,3.14 利用港匯廣場(chǎng)地下空間的補(bǔ)償方案,（4） 商業(yè)面積補(bǔ)償 三線付費(fèi)區(qū)、非付費(fèi)區(qū)換乘通道、大廳共需占用港匯廣場(chǎng)聯(lián)華超市、名店運(yùn)動(dòng)城等商業(yè)面積5700m2。擬在大宇地塊地下一層中予以補(bǔ)償，毗鄰于11號(hào)線站廳公共區(qū)設(shè)置。,12.3 工程應(yīng)用上海地鐵徐家匯樞紐站工程,商業(yè)面積補(bǔ)償方案,53,整理課件,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

29、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。 規(guī)模如此宏大的四站換乘樞紐站在上海乃至中國(guó)軌道交通建設(shè)史上屬首例；施工過(guò)程中運(yùn)營(yíng)車(chē)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(yíng)車(chē)站進(jìn)行新建及對(duì)運(yùn)營(yíng)車(chē)站進(jìn)行改建施工，許多技術(shù)問(wèn)題需解決；6、9號(hào)線車(chē)站施工期間必須盡可能降低對(duì)運(yùn)營(yíng)車(chē)站、周邊建筑物及地下管線的影響，特別是對(duì)已投入運(yùn)營(yíng)的地鐵2、4號(hào)線車(chē)站及區(qū)間隧道的影響，確保地鐵正常運(yùn)行。,54,整理課件,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,55,整理課件,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

30、乘站。從客流組織、換乘形式、運(yùn)營(yíng)管理、設(shè)備共享、防災(zāi)模式及工程實(shí)施等多方面開(kāi)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(yíng)管理和消防等部門(mén)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(chē)站形成“豐”字型換乘。,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,56,整理課件,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,57,整理課件,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

31、乘樞紐站方案,58,整理課件,4.3 “豐”字形四線換乘樞紐站的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工,考慮到在實(shí)施過(guò)程中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(chē)站頂板和側(cè)墻，如不對(duì)東方路站事先采取保護(hù)措施，將直接導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)的破壞。為此，首先需要解決的問(wèn)題就是如何保證在東方路站頂板鑿除階段（縱向約30.0m）的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定問(wèn)題，通過(guò)受力分析和計(jì)算，考慮采用“門(mén)”字型橫向壓梁來(lái)控制東方路站的上浮問(wèn)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,59,整理課件,4.3 “豐”字形四線換乘樞紐站

32、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(guò)程中不能影響地鐵2號(hào)線列車(chē)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(chē)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(zhǎng)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,60,整理課件,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,61,整理課件,4.3 “豐”字形四線換乘樞紐站的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工,（2）在東方路站內(nèi)、外新

33、增“抗浮橫梁” 在東方路車(chē)站的站廳層與6號(hào)線穿越的相應(yīng)位置新增7道“抗浮橫梁”，該梁均設(shè)置在6號(hào)線站臺(tái)層板下的空間范圍內(nèi)，由于梁高受到限制，經(jīng)整體計(jì)算需在車(chē)站內(nèi)部站廳層設(shè)置七根橫梁、在車(chē)站外部頂板上新增二根橫梁才能滿足穩(wěn)定要求。,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,62,整理課件,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,63,整理課件,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，形成“門(mén)”字型抗浮結(jié)構(gòu) 在車(chē)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

34、與車(chē)站外側(cè)設(shè)置的抗浮樁連成一體，形成7+2道“門(mén)”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,64,整理課件,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)大道四線換乘樞紐站工程,65,整理課件,4.4 原東方路站35m范圍頂板、側(cè)墻結(jié)構(gòu)改建,對(duì)穿越段原2號(hào)線車(chē)站頂板的鑿除、抬高后重新建設(shè)，以滿足6號(hào)線列車(chē)通過(guò)的要求；另外，為方便換乘車(chē)站之間的溝通，需新增原2號(hào)線東方路車(chē)站側(cè)墻門(mén)洞數(shù)量，設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)原車(chē)站結(jié)構(gòu)的整

35、體復(fù)核、驗(yàn)算，提出對(duì)相應(yīng)范圍內(nèi)的頂板結(jié)構(gòu)采取不同的加固措施、對(duì)側(cè)墻開(kāi)洞部位進(jìn)行計(jì)算，采取間隔開(kāi)洞、新增過(guò)梁和暗柱等措施來(lái)確保側(cè)墻開(kāi)洞的安全。,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,66,整理課件,4.5 解決穿越段站廳層承受6號(hào)線列車(chē)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(wú)法承受6號(hào)線車(chē)站的列車(chē)荷載。為此，只能在有限的高度范圍內(nèi)，通過(guò)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(chē)荷載的單線槽型梁結(jié)構(gòu)，通過(guò)槽型梁結(jié)構(gòu)的受力將6號(hào)線列車(chē)荷載傳遞到東方路車(chē)站外

36、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,67,整理課件,4.5 解決穿越段站廳層承受6號(hào)線列車(chē)荷載的設(shè)計(jì),在原車(chē)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,68,整理課件,4.6 換乘車(chē)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(chē)站時(shí)，在該范圍內(nèi)已有2、4號(hào)線車(chē)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(chē)站集中在一起，達(dá)到真正意義上的“零”換乘。 顯然，采用人工計(jì)算已不能對(duì)這樣龐大而復(fù)雜的換乘車(chē)站作出精確的處理。為此，設(shè)計(jì)特意采用動(dòng)態(tài)行

37、人模擬軟件LEGION軟件對(duì)復(fù)雜車(chē)站通道、檢票口的設(shè)置等問(wèn)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,69,整理課件,4.6 換乘車(chē)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,70,整理課件,4.7 側(cè)向連通道的設(shè)計(jì)及加固措施,由于新增的側(cè)墻門(mén)洞都是在原車(chē)站側(cè)墻上通過(guò)鑿除相關(guān)范圍的鋼筋混凝土墻體形成的，所以洞門(mén)鑿除的大小、位置及數(shù)量多少都將會(huì)對(duì)原車(chē)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(kāi)洞提出如下的原則：第一盡量避免對(duì)稱新

38、增門(mén)洞；第二不連續(xù)新增門(mén)洞；第三新增門(mén)洞寬度應(yīng)5m。當(dāng)因特殊要求必須加大門(mén)洞寬度時(shí)，則必須通過(guò)重點(diǎn)補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)的措施來(lái)確保車(chē)站的安全，如在東方路站廳兩端原出入口門(mén)洞左右各增加了一個(gè)門(mén)洞，這樣就形成了連續(xù)三個(gè)門(mén)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,71,整理課件,4.7 側(cè)向連通道的設(shè)計(jì)及加固措施,首先，必須考慮的是一旦車(chē)站側(cè)墻大面積鑿除（特別是對(duì)稱開(kāi)洞），將直接導(dǎo)致原來(lái)的框架結(jié)構(gòu)受力體系發(fā)生改變，其中頂板內(nèi)力變化最大，由于側(cè)墻被鑿除使其結(jié)構(gòu)斷面減小，導(dǎo)致頂板與側(cè)墻間的剛度削弱，從而使車(chē)站頂板正彎矩增加。經(jīng)

39、過(guò)驗(yàn)算該范圍內(nèi)的彎矩增加量達(dá)17%，超出了一般簡(jiǎn)單加固的范疇，為此設(shè)計(jì)采取了增加頂板厚度的方式來(lái)改善其受力增加帶來(lái)的問(wèn)題，而在具體施工過(guò)程中增加頂板后度又是非常難以實(shí)施的，因?yàn)樵黾禹敯搴穸缺仨毾纫诔敯迳戏降耐馏w，挖土意味著對(duì)車(chē)站卸載，處理不當(dāng)就會(huì)影響車(chē)站的穩(wěn)定，故經(jīng)過(guò)計(jì)算，嚴(yán)格控制挖土范圍，采用分散、小塊局部施工等精細(xì)化方法來(lái)確保車(chē)站結(jié)構(gòu)的整體安全與穩(wěn)定。,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,72,整理課件,4.7 側(cè)向連通道的設(shè)計(jì)及加固措施,對(duì)于一般部位新增的門(mén)洞，要求間隔設(shè)置，即兩個(gè)門(mén)洞之間必須保留3m5m的墻體，通過(guò)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

40、右，為此在確保對(duì)開(kāi)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(mén)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(mén)洞過(guò)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,73,整理課件,4.7 側(cè)向連通道的設(shè)計(jì)及加固措施,車(chē)站側(cè)墻大面積門(mén)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,74,整理課件,4.7 側(cè)向連通道的設(shè)計(jì)及加固措施,為確保新增門(mén)洞結(jié)構(gòu)與原車(chē)站結(jié)構(gòu)的有機(jī)結(jié)合，設(shè)計(jì)特別要求施工單位在鑿除相關(guān)結(jié)合部位的混凝土?xí)r，一定要采取人工方式進(jìn)行，這樣一方面能減少對(duì)周邊保留部位的混凝土損傷，另一方面也能確保該范圍內(nèi)的鋼筋不受扭曲，使下一步新施工的門(mén)洞框架（即圈梁）鋼筋與原結(jié)構(gòu)鋼筋能充分的連接，從而使新、老結(jié)構(gòu)融為一體，達(dá)到共同承受外力的作用。同時(shí)也為整體結(jié)構(gòu)的防水處理提供了可靠的保證。,12.4 工程應(yīng)