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2022年度“超越工程奖”——软土地层城市核心区多顶管组合法修建地铁车站

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在国际隧协ITA颁布的第8届隧协大奖获奖名单中,由上海申通地铁集团有限公司牵头,依托上海轨道交通14号线静安寺站,上海隧道工程有限公司、上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司、同济大学上海市轨道交通结构耐久与系统安全重点实验室以及上海市隧道工程轨道交通设计研究院等多家参与联合完成的“软土地层城市核心区多顶管组合法修建地铁车站”项目(Multi-pipe jacking method for the construction of city-core metro station in soft soil stratum),在全球诸多项目中脱颖而出,成功斩获年度唯一一项超越工程奖(Beyond engineering)!

工程背景

上海轨交14号线静安寺站位于以千年古刹静安寺为核心的商务和文化活动区域,车站为地下三层结构,长230m,宽21m,深26m,沿华山路南北向布置,并穿越延安路。本站与延安路北侧已建的2号线、7号线静安寺站形成三线换乘枢纽,预测客流量达40万人次/日。

车站所处地层为承载力低、灵敏度高的饱和软土层,且周边环境复杂,既有承载了上海记忆的石库门建筑群、老上海天桥,也有最摩登的摩天大楼。车站穿越的延安路为上海唯一的一条沿东西向穿越市中心的城市快速路,包括双向6车道的高架桥及双向14车道的地面道路,日均车流达30万辆,公交线路45条。道路下方有水、电、煤气等各类市政管线54根,直接影响300万居民的日常生活。延安路桥下老上海天桥净空高仅5.6m,桥墩下部桩基至车站最小净距仅5.3m。

理念创新

该工程针对密集城区地铁车站穿越繁忙交通干线、城市生命线管网及重要建(构)筑物等难题,提出采用多顶管隧道群修建大型地下车站,即上部采用一个矩形顶管作为站厅层,联通两端客流的通行,下部两个并行矩形顶管作为侧式站台,与两端站台贯通,解决了中心城区施工受限与车站功能保障两大难题,创新了地铁车站设计的新方法。

工艺创新

该工程是国际上首例在软土地层修建的上下二层重叠的大断面顶管隧道群,通过矩形顶管外轮廓及刀盘刀具的优化设计,实现了开挖断面土体的全切削,研制了触变-静凝式顶管专用润滑泥浆,减小了对间隔土的扰动,配套开发了3i+5G信息化施工控制云平台,建立了大断面、小间距顶管群施工的微变形控制技术,减小了对地面交通、邻近建筑物和管线的干扰,具有极高的推广价值。

此外,该工程研发了敞口网格状加肋承插式钢管节,管节拼装后利用敞口浇筑混凝土,并与内衬形成钢-混凝土复合结构。该结构施工便捷、拼装精度高、整体刚度大、抗震及防水性能好,避免了软土地区大跨度钢筋混凝土地下结构容易发生迎土面混凝土开裂或纵向不均匀沉降而影响结构耐久性的缺陷。

工程建设效果

该工程技术节省管线搬迁费用1.6亿元,缩短工期20个月,保证了城市主干道施工期不受影响,保护了具有城市记忆特征的历史建筑。克服了城市中心区隧道群施工对地面交通、管线和近地建筑物的影响难题。通过联合攻关,在施工装备、工艺、控制技术和结构设计等方面形成了创新技术,创立了在中心城区明挖受限条件下地铁车站建设的新方法,建成了中国第一座采用多顶管法施作的地铁车站,也是国际上首次在软土地层中采用上、下重叠顶管法修建双层隧道。该工程的建设提升了地下车站施工的机械化程度,为城市密集区安全、绿色、高效进行深层地下空间开发提供了一种新的思路。

本文内容转自微信公众号“地铁万象”

编辑:同同

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