上海軌道交通漢中路站換乘樞紐工程施工技術簡介

上海軌道交通12、13號線漢中路站換乘樞紐工程施工技術簡介

一、工程概況

上海軌道交通12、13號線漢中路站工程為12號線和13號線換乘站，是上海市單體規模最大、開挖深度最深的換乘樞紐工程。建址位于上海市恒通路、恒豐路、光復路、梅園路圍成的地塊之間，建成后與運營中的1號線形成三線換乘的軌道交通樞紐。工程主要由十字交叉的12、13號線車站，兩線共用的設備房，換乘大廳，與1號線的換乘通道以及車站的出入口和風井等地下結構組成。工程總建筑面積53693m2，分為十個基坑，總基坑面積約20000m2。其中：

（1）12號線站：

12號線車站沿長安路設置，大致呈東西走向?車站為地下四層島式車站，開挖深度為24.2~26.3m；車站主體外包長度189.07m，標準段外包寬度21.2m。圍護采用1200mm地下墻，地墻深度為47m~49m。

（2）13號線站：

13號線車站大致呈南北走向?車站為地下五層島式車站，開挖深度為31.2~33.1m，車站主體外包長度206.4m，標準段外包寬度21.2m?圍護采用1200mm地下墻，地墻深度為57m～62m。

（3）設備房基坑：

13號線車站與12號線車站西北側相交區域為設備房，基坑呈三角形布置，面積約為2200m2，地下四層結構，基坑開挖深度24.36m。圍護采用1200mm厚地下連續墻，墻深47m?

（4）換乘大廳基坑：

13號線車站與12號線車站東北側相交區域為換乘大廳，該基坑呈四邊形布置，面積約為5000m2，地下三層結構?；娱_挖深度18.22m。圍護采用1200mm厚地下連續墻，墻深47m?

（5）附屬結構：

工程附屬結構為六個出入口、四個風井和一個換乘通道。其中，1、2、3號出入口為有蓋式出入口；4、5、6號出入口與房產開發相結合。12號線風井、13號線各一個風井采用敞開式低風井。其他兩個風井與房產開發相結合。

工程總平面圖

二、工程地質、水文條件

本區域地基土在85.38m深度范圍內均為第四紀松散沉積物，屬第四系濱海平原地基土沉積層，主要由飽和粘性土、粉土組成，一般具有成層分布特點。

勘察成果表明，擬建場地為正常地層分布區，本車站地基土分布具有以下特點：

a）第①1層填土，遍布，表層以雜填土為主，含碎石、煤渣等，下部以素填土為主，含蟲孔、植物根莖，土質松散，擬建場地南側上部為路面結構。

b）第②3層灰黃～灰色砂質粉土，含云母，局部夾較多薄層粘性土，呈粘質粉土狀，土質不均。第②3t層灰色砂質粉土，含云母，夾薄層粘性土，局部砂性較重，呈粉砂狀。

c）第④1層灰色淤泥質粘土，呈流塑狀態，含云母、有機質，局部上部夾較多薄層粉砂。

d）第⑤1-1層灰色粘土，含云母、有機質、腐植物及鈣質結核，夾少量薄層粉砂，局部以粉質粘土為主，呈軟塑狀態。第⑤1-2層灰色粉質粘土，含云母、腐植物、鈣質結核，局部下部夾薄層粉土。

e）第⑥層暗綠～灰綠色粉質粘土（上海地區俗稱“次生硬土層”），含氧化鐵條紋及鐵錳質結核，土質較好；場地遍布。

f）第⑦1層草黃～灰黃色砂質粉土，含云母，夾少量粉砂，土質較均勻。第⑦2層草黃～灰黃色粉砂，顆粒組成成分以長石、石英、云母為主，局部上部夾薄層粘性土。

g）第⑧1層灰色粘土，含有機質，局部夾少量薄層粉砂，土質較均勻。第⑧2層灰色粉質粘土夾砂、粉砂互層，含云母、有機質，與粉砂互層，土質不均勻。

h）第⑨1層灰色粉砂夾粉質粘土，含云母、長石等，夾少量粘性土，土質均勻。第⑨2層灰色粉細砂，含云母，顆粒成分以長石、石英為主，局部夾中砂，礫徑較大，土質不均勻。

漢中路站工程地質情況屬于比較典型的上海市蘇州河北岸地質。淺層2～18m分布有非常厚的一層②3號砂質粉土層，而上海市常見的④號淤泥質土層分布較薄，大部分區域缺失。第一承壓含水層⑦號土層埋深29m～44m。施工階段需要對該層進行降水，水位降深達到24m。根據水堪報告，⑧2層與⑨1層水利聯系密切，具有承壓性，作為第二承壓水層考慮，層頂只有56m。

三、工程特點、難點

（1）超深基坑群的施工

最為單體規模最大、開挖深度最深的地鐵換乘樞紐工程，漢中路站工程基坑最大開挖深度達33.1m，涉及十個相鄰深基坑的交叉施工，圍護結構最深達到62m，設九道支撐，工程的施工風險和變形控制難度非常大。

超深基坑開挖

（2）地下水的綜合治理

工程需要對⑦層和⑨層兩層承壓水實施降水，其中⑦層承壓水層頂埋深位于29m，13號線車站基坑開挖需要開挖揭露該承壓水層近4m，承壓水的風險控制是工程施工的重中之重。另外，工程還需要控制⑨層承壓水降水對周圍地層和周邊環境的影響。

（3）周邊建筑的保護

工程毗鄰蘇州河防汛墻、運營中的地鐵1號線漢中路站、25層的地鐵運營管理中心-恒通大廈和29層的居民樓-金峰大廈等各類敏感建構筑物，其中與恒通大廈的距離為1.3m，與金峰大廈的距離為6.7m，與地鐵1號線車站更是零距離施工。

四、關鍵施工技術

針對工程面臨的困難，在工程施工中采取了一系列針對性的施工技術，并對周圍保護建筑物采用自動化監測，確保工程順利實施。

（1）超深地下連續墻施工技術

對于超深基坑工程而言，地下連續墻的施工質量是工程的生命保障線。因此，要確保工程順利實施，首要就是要保證超深地下連續墻的施工質量。目前國內超深地下連續墻的施工技術已經比較成熟，因此常規的施工控制技術在此亦不贅述。漢中路站工程超深地下連續墻施工中面臨一個比較特殊的問題，就是淺層16m厚的②3號砂質粉土層，這一層土含水量高，受擾動后極易液化發生流砂現象，引起槽壁坍方，另外會增大泥漿的含砂量。針對這一情況，工程采取了降水的方式降低該層土的水位，以提高槽壁穩定性，實施效果顯示，此措施有效提高了地墻的施工質量。

超深地下連續墻實施案例

（2）承壓水綜合治理技術

漢中路站工程需要進行兩層承壓含水層的降水，針對兩層承壓含水層不同的特點，工程亦采取不同的措施。對于埋深較淺的⑦層承壓水，由于本工程圍護結構較深，因此考慮用圍護結構作為止水帷幕對其進行隔斷處理，進行封閉帷幕內的基坑降水，最大限度降低降水對周圍地層的影響。對于埋深較深的⑨層承壓水，為了控制基坑降水對周圍地層的影響，采用了抽水—回灌一體化的控制措施。這一措施的原理就是在需要保護的建筑物附近，打設回灌井，在基坑抽水的同時，利用回灌井進行地下水回灌，回灌形成的水幕用以隔絕基坑降水對回灌保護區地層的影響?，F場實施效果表明，該技術可以保證回灌區域承壓水水位降在50cm之內，建筑物的沉降也可以得到有效抑制。

抽—灌一體化實施示意圖

（3）軸力自動補償鋼支撐系統

地鐵車站基坑多采用Ф609mm的預應力鋼支撐作為支撐體系。受這類支撐預應力施加模式的影響，支撐安裝后，預應力一般有10%～50%的損失。而且，在基坑開挖的漫長過程中，支撐軸力還會不斷損失，甚至失效。人工復加支撐軸力的方式由于費時費力，也難以在工程中得到有效執行。

為此，本工程結合軸力自動補償鋼支撐系統和數值反分析技術，提出了基坑位移提前控制的理念。首先利用反分析技術，推算基坑施工各階段每根支撐的軸力控制值，然后在基坑實施階段，利用軸力自動補償的鋼支撐系統，跟蹤調節每根支撐的軸力達到設定值，達到有效控制基坑變形的目的。所謂軸力自動補償的鋼支撐系統，就是在鋼支撐端部安裝一內置液壓千斤頂的鋼支撐軸力控制標準段，通過液壓泵站和控制站，對每根鋼支撐的軸力進行適時調整。

軸力自動補償鋼支撐系統

五、工程實施情況

工程于2011年進場施工，先后實施了13號線車站、12號線車站、設備房、換乘大廳等超深基坑工程。在各級領導和專家的關心和幫助下，工程進展順利，完成了33.1m超深基坑的施工、地下水抽灌一體化的工程應用、軸力自動補償鋼支撐系統的工程實踐。目前工程已經完成主體基坑的施工，在不久的將來，地鐵上蓋的商業廣場和居民區也會拔地而起，我們的施工場地將成為蘇州河畔一顆璀璨的明珠。

工程俯視圖

六、結語

作為上海軌道交通12、13號線漢中路站換乘樞紐工程的項目總工，受中國巖土網之邀，在此對該工程做一些簡單的介紹，受個人水平所限，難免會有解釋不周之處，歡迎各位專家、同仁批評指正。同時，在此感謝集團、公司各級領導對本工程的大力支持和指導。