全国首例大断面浅覆土车站整体冻结暗挖施工！长见识了！

上海建工机施集团承建的一期北段的江浦路站也创下了一个新纪录—— 全国首例大断面浅覆土车站整体冻结暗挖施工顺利完成，实现了中心城区管线“零”搬迁和交通“零”影响。

何为“冷冻暗挖”

轨道交通18号线江浦路站建成后与已运营8号线“十”字换乘，鉴于8号线顶板覆土浅、地下管线密布且搬迁难度大、周边环境影响控制要求高等原因，故对18号线江浦路车站主体及附属局部采用“MJS+管棚+冻结法”进行土体加固，矿山暗挖法进行施工，开挖断面约306平方米，体积是常规联络通道的55倍之多。通常地铁车站都采用明挖的施工工艺，也就是地面开挖，建成后再封闭起来。所谓“暗挖”，形象地说就是在有“盖子”的情况下，把地下的土“掏”出来。上海地下普遍土质松软，因此要暗挖就要先让泥土变硬，这样挖出泥土之后，周边的土质才不会引起塌方。

暗挖工作井及明挖车站明挖采用“一线天”开挖工艺

在暗挖施工前需要先施工完成暗挖工作井及明挖车站主体，除去暗挖段， 整个江浦路站基坑属于半逆作半盖挖形式施工，整个工程交通翻交多达22次。 需先施工西侧围护结构，完成西侧逆作顶板，后进行管线割接和交通翻交，后进行东侧围护、栈桥、开挖、结构。21米宽的基坑，只有中间7米有空间进行开挖及支撑施工，基坑成一线天形式，即“一线天”开挖工艺。

 

  ▲一线天开挖形式

   

▲MJS、管棚、冻结管断面示意图

 

▲暗挖段两侧结构示意图

 

▲暗挖段开挖及支护施工

 

▲暗挖段结构施工

暗挖段持续“冻土”330天

为解决大断面开挖的困难，机施集团将整个暗挖段分成9个独立部分分区冻结，在地下插入700根冻结管来“冻结”土层，提高土体刚性，降低施工风险，从第一个区域第一根冻结管冻结，到最后一个区域解冻，总共用时330天。其中，冻结管断裂是大型冻结工程的重要风险控制点，机施集团吸取借鉴已有大型冻结工程经验，采取了防断管措施，通过严控各施工作业环节， 用于工程作业的冻结管最长冻结时间达到300天，无一根出现断裂情况，确保了车站暗挖施工的顺利实施。

 

▲冻结管内接箍焊接图

▲ 冻结管焊接接头

暗挖工序繁多

相比正常的暗挖施工，本工程车站主体暗挖工序更为复杂，整个过程穿插了不同分部工程的施工。首先需工作井基坑开挖至逆作顶板→暗挖的顶部管棚进场施工→管棚管廊通道，连接管路施工→第一期管棚退场→逆作顶板施工→管线割接交通翻交→进行工作井后续的围护、加固、开挖支撑及结构施工→水平MJS施工→第二期冻结管、管棚进场施工→再按照正常暗挖工序施工→封堵墙分区凿除→施工后浇带。整个施工周期长达3年半。

 

▲水平MJS施工

 

▲冻结管钻孔

 

▲暗挖段开洞门

 

▲暗挖段皮带机运土

 

▲暗挖段钢筋绑扎

▲暗挖段钢筋绑扎

 

▲暗挖段底板混凝土浇筑

“暗中”挖出一座车站

江浦路站限于暗挖空间限制，采取分块分段暗挖，现场作业以小微型机械设备为主、人工为辅。自2020年1月5日打设第一根冻结管开始，至2021年2月5日负一层结构顶板封顶结束，历时399天，挖土达到了8200方。每个暗挖段开挖断面最大23.7米×12.92米，顶部管棚与管线最近位置只有4厘米左右，为全国地铁首例大断面、首次在浅覆土(杂填土)车站整体冻结暗挖施工。

如今，江浦路站土建施工已全部完成，18号线一期北段轨道也已全线贯通，为18号线一期北段通车打下了坚实基础。

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