展示
中国土木工程学会轨道交通分会城市轨道交通技术创新推广项目
静安寺站车站平面示意图
轨道交通工程新型施工设备及施工技术－矩形顶管暗挖车站
完成单位：
上海隧道工程有限公司
内容简介：
该项目分为三个部分：类矩形盾构、GPST地面出入式盾构、矩形顶管暗挖车站
（分三期介绍，今天内容为最后一部分：矩形顶管暗挖车站）
关键技术内容及技术路线
1. 顶管始发段施工技术
>> 顶管出洞地基加固验收：加固强度达到设计要求指标后，且洞门“米”字型水平样洞探孔无明显渗漏后才能进行出洞洞门凿除施工
>> 洞门凿除：洞门凿除脚手架搭设必须设置连墙件、扫地杆、抛撑及人员上下通道，并做好临边防护措施。
>> 机壳进入洞圈：为避免刀盘上的刀头损坏洞口密封装置，在刀头和密封装置上涂抹黄油以减少摩擦力。止水箱体中必须充满盾尾油脂。洞门凿除完成后，立即将顶管机机壳顶进，刀盘靠上加固土后，顶管机停止顶进。
>> 顶管穿越加固区；通过实际测量顶管机切口与加固区的距离，顶管机切口到达加固区时应放慢推进速度，以控制刀盘扭矩和推进油压在正常范围内。
2. 顶管正常段推进施工
包括如下几个重要方面：
>> 顶管推进各类施工参数的控制
>> 顶管管节减摩
>> 浆液压注参数控制
>> 钢管节现场拼装机吊装下井
>> 隧道断面布置
>> 顶进轴线及转角控制
>> 地面沉降控制
洞门凿除
3. 顶管接收段施工技术
>> 顶管机位置、姿态的复核测量，保证按预定方案实施，以良好的姿态进洞，正确无误地坐落到接收井的基座上。
>> 进洞接收架搭设高程根据进洞前实测的机头姿态计算确定，应保证机头顺利跑上接收架，同时不产生大的落差。
>> 顶管机进洞：因接收井洞门和管节间存在20cm的周边间隙，且接收井一侧无法安装止水箱体结构，顶管机机头进洞时容易引起水土流失，严重时会导致路面沉降、损害地下管线，所以必须采取相应的措施，让顶管机头顺利进洞。
>> 浆液固化：隧道贯通，洞门封堵结束。对管道外壁进行充填加固，将进行浆液固化。
>> 管节间嵌缝：顶管机施工结束后，管节间的缝隙采用双组分聚硫密封膏填充。
顶管接收架搭设
4. 顶管二次衬砌施工
站台层顶管工程，采用复合管节混凝土（C50 P10）。顶管推进施工时采用钢管节，待推进完成后，将隧道每条拼装缝一级焊接，铺设钢筋（HPB300、HRB400），安装组合模板，浇筑混凝土成为复合管节。管壁厚度为525mm（包括钢板厚度30mm）每节长度为2m。
5. 顶管联络通道施工
为保证站台层的联络作用和必要时乘客安全疏散的功能，在站台层设置直墙圆拱形横通道。根据地层特点和类似工程施工经验，采用“隧道内钻孔，MJS及冻结相结合加固土体，矿山法暗挖构筑”的施工方案，即：在隧道内利用水平MJS和水平冻结加固地层，使横通道外围土体固结，形成强度高、封闭性好、止水性高的综合加固帷幕，在加固土中采用矿山法进行开挖构筑施工，MJS及冻结加固和开挖构筑施工均在站台隧道内进行。
6. 顶管管节制作
站台层采用复合管节，顶管推进时采用钢管节，待推进完成后铺设钢筋浇筑混凝土成为复合管节；站厅层采用钢筋混凝土管节。
29500×4880管节钢模示意图
管节模型图
主要技术特点和创新点
1. 在环保、节能、创新方面的指标
矩形顶管暗挖车站工艺对周边环境及社会环境影响小，“扰民少”，相比明挖车站基坑对自然环境的影响更加小。
2. 主要技术特点和创新点
矩形顶管法构筑车站施工根据车站运营功能需求，可通过5顶方案、4顶方案及3顶方案等不同组合方式，满足车站运营功能，站台层通道可通过联络通道实现。
3. 技术成果评价、取得专利、是否编制技术规范标准等情况说明
矩形顶管法构筑车站，从顶管法施工需求及车站功能需求，需先在车站前后两端设置明挖结构工作井。工作井既可作为区间隧道的始发、接收井；也可作为顶管始发和接收井；同时也可作为车站连接地面及地下空间层的上下通道。
1）减少了管线搬迁量；
2）减少了对交通的影响；
3）对周边环境、社会环境、交通影响小，“扰民少”；
4）施工工期短，且可控；
5）施工综合成本可控。
5顶方案
4顶方案
3顶方案
成果应用情况说明
1. 使用效果评价
工程使用案例：
静安寺站位于华山路与延安中路交叉路口的华山路下方，沿华山路南北向布置，为地下三层岛式站台车站，与已建成通车的2号线、7号线静安寺站形成三线换乘枢纽。站台中心处顶板覆土约3m，底板埋深约24m，车站长度约225m，净宽20.54m，明挖段站台宽度13m，暗挖段站台宽度2×4.6m，共设6个出入口，3组风井。基坑安全等级为一级，环境保护等级一级。
静安寺站主体结构过延安路段采用顶管暗挖施工。
施工效果：
矩形顶管暗挖静安寺车站的施工工艺减少了对周边环境影响，在寸土寸金的城市中减少了动拆迁引起的大量前期工作和施工成本，提高了施工效率和经济效益。同时也较好的解决管线搬迁、交通导改等影响百姓出行的问题。
顶管联络通道示意图
2. 市场需求分析
一般地铁线路设计均考虑避开构建筑物，特别是是重要的构建筑物。而城市地段寸土寸金，车站位置只能设计在道路上，以减少动拆迁引起的大量前期工作和施工成本。而车站设置在道路上，由于车站一般长度较长，需要横跨一个甚至2个十字路口，十字路口都是管线纵横、交通繁忙的节点，按常规明挖工艺施工就需大量管线变迁及严重影响道路交通。矩形顶管暗挖车站工艺就是在这种为减少环境影响，少扰民的大环境前提下应运而生的。
3. 与国内外同类产品或技术的竞争力分析，成果产业化前景分析
使用超大断面矩形顶管构筑地铁车站适用条件更为广泛：
1）适用区域：软土地层区域；
2）受环境干扰或制约，不能实施明挖施工或实施明挖综合成本更大；
3）环境保护要求高，其他暗挖技术不能满足环境保护需求。一般主要环境制约因素有：
（1）存在重要构建筑物不能搬迁或拆迁；
（2）重要管线或箱涵不能搬迁或拆迁；
（3）管线众多，且保护要求高；
（4）重要交通要道，交通流量大，通行要求高，交通组织不能满足交通需求等。
联络通道剖面图
经济效益和社会效益评价
1）大大减少管线搬迁量；
2）大大减少对交通的影响；
3）对周边环境及社会环境影响小，“扰民少”；
4）施工工期短，且可控；
5）施工综合成本可控。
静安寺站车站照片
