上海地铁建设发展史(三)

一号线设地面站2座、地下站11座。地下站设置在道路下的6座、设在道路一侧 的5座。地下站为两层框架式结构，上层为站厅层，下层为站台层，站厅与站台下行以步行 扶梯连通、上行以自动扶梯连通，站厅层设出入口与地面连通。站台层设岛式站台，停车 长度186米，供8节车辆编组列车停靠。各站按其不同的功能要求，工程规模和结构形式各 异，内部装饰也因其所处环境而各具特色。地下站均采用地下连续墙作为深基坑的施工围 护结构，其中4座车站的地下连续墙既作为施工围护结构又作为工程的永久结构，另7座车 站均筑有内衬墙。 除设在淮海中路的3座地下站采用顶板以下逆作法施工外，余8座地下站均采用顺作法。 上海火车站站因与铁路客站建设同步施工，1987年10月先期建成。其余12座车站于1993年 12月完成主体结构。1994年底完成各站内部装饰。 自锦江乐园站经新龙华站至漕宝路站，由地面线路经敞开引道入暗埋地下连续墙矩形 隧道段；由漕宝路站至上海火车站站为盾构法施工的圆形隧道。圆形隧道内径5.5米、外径 6.3米， 覆土518米；上行线长度9262.2米，下行线长度9343米。圆形隧道施工始于1980 年10月漕溪北路段试验工程,至1983年建成，长度913米；正式工程于1991年6月8日盾构由 151井始发掘进，至1994年5月31日,上、下引线隧道全线贯通。 一号线正线线路轨道全长16.21双线公里， 其中钢筋混凝土整体道床13.33双线公里； 地面碎石道碴道床2.88双线公里；全线均为无缝轨道。1994年11月26日，双线全线铺轨完 成。 车辆段按近、远两期施工。近期按一号线运营要求建设站场线路股道、信号楼、变电 所、停车库、检修库和运转楼等，1994年底完成。 第一节 车站 一、锦江乐园站、新龙华站 锦江乐园站位于沪闵路南侧，近虹梅路。扩初设计时为乘降所，由于该地新规划为住 宅小区，于1992年改为正式车站。单侧式站台，长140米。 新龙华站位于梅陇乡牌楼村，沪闵路以南。双侧式站台，长140米，东西两站台错开46 米，北半区广场穿越沪闵路设有人行地道出入口。 二、漕宝路站 漕宝路站在漕溪北路东侧，跨龙漕路，处于曲线段上。该站为早期试验工程，站台长 度及宽度较小。车站为大跨度密肋顶板结构，穿越车站区段的各种市政管线集中在特设的 管廊内，站厅层被管廊分隔成互不相通的南北两厅。曲线站台，单柱。站厅无柱。站厅层 与站台层的中楼板开设宽6.2米、长14米的梯孔，增加通透效果。 漕宝路站原试验工程设计为单层车站，埋深较浅，列为正线正式工程后，改为双层车 站，顶板上几乎没有覆土，为解决抗浮，在底板下设置盲沟倒滤层。顶板结构采用部分密 肋梁与地下连续墙顶圈梁相结合，增强刚度，减少地下墙变形和地面沉降。 站厅吊顶为铝合金扣板，站台吊顶为白色金属网架，圆柱用搪瓷钢板外包，南北厅分 别以“向太空”和“电子之歌”大型搪瓷钢板镶贴不锈钢壁画，体现加快高科技发展的主 题，与高新科技区环境相呼应。 三、上海体育馆站 上海体育馆站位于漕溪北路，南起中山南二路，北至裕德路，东临上海体育馆，西近 华亭宾馆及高层住宅群。上方为上海体育馆上立交桥，立交桥的22组桥墩直接座落在车站 顶板上的11根承台梁上。地铁车站与立交桥结合施工。在施工范围内因地下管线密集复杂， 采用沉降监测、跟踪注浆、悬吊法等措施保护管线。 北四段墙和顶板施工中，因混凝土搅拌站掺用减水剂超量，致局部混凝土强度降低， 凿除100立方米，重新浇捣。 1991年7月24日，南端头井西南和东南角地下连续墙接缝处开叉，呈上窄下宽裤叉状缺 口，涌水涌砂威胁西侧地下管线。经采用钢板封堵、钻孔注浆、引流堵漏等措施，于8月5 日止住砂水涌流。 站厅、站台吊顶均为鹅黄色金属孔板，椭圆形立柱为灰白大理石贴面。站厅两侧墙立 面用白、浅米色砖拼贴成运动健儿造型，与体育中心氛围相协调。 四、徐家汇站 徐家汇站位于漕溪北路，南起南丹路，北至衡山路。该站又为规划的地铁环线起点站、 与环线交叉换乘点。车站由车站和折返段两部分组成。南部为折返段，共3层:下一、二层 为商业层，下三层为折返线。北部为车站，车站顶板上为徐家汇下立交道路，下立交道路 的钢筋混凝土路面直接浇筑在车站顶板上。 在饱和含水软土层开挖长600米、深17米的基坑，对土体隆起及其处理无实践经验。为 此，请有关单位作反复研究，最后由市市政工程管理局副总工程师刘建航决定，对基坑土 体不再加固，采用控制坑周土体变形的施工措施，既省造价、又保进度。 基坑开挖中，发生过大小土体滑坡6次。1991年4月下旬，车站南段因井点降水未及时 跟上，土体放坡仅1:1，天雨滑坡，冲坏2根支撑、1根中间立柱桩和前一段的底板倒滤层。 7月，北端头井因全断面土体加固效果差，支撑不及时，多雨积水，放坡不够，发生滑坡， 冲断4根钢支撑、1根大口径井点管和南段底板钢筋。 上海图书馆藏书楼，为无桩基结构的19世纪西式两层楼房，属保护建筑，处于地下连 续墙1314米的基坑开挖影响区域内。施工中采取跟踪注浆加固、底层全面支撑、过街楼 柱子整体连接等保护措施。 为避让一棵古银杏树。8号出入口只能建在狭窄的漕溪北路人行道上。 站厅用铝合金格片吊顶，站台用金属孔板吊顶，圆柱用钢板内衬不锈钢外包。 五、衡山路站 衡山路站位于乌鲁木齐南路与高安路之间的衡山路。车站为无柱大跨度、折线拱顶结 构。侧墙为双层衬砌结构。为减少沉降量，对地下墙墙底的土体作注浆加固。基坑底部采 用盲沟倒滤层排水降压，减少大面积底板荷载的水反力。基坑施工采用喷射井点降水和坑 底土体间隔条状分层注浆加固，减少基坑挖土自重应力释放引起的坑底回弹、隆起及地下 墙墙体位移。施工中采用钢筋锥螺纹联接器技术，实现墙板之间固结，取代传统焊接工艺， 节约工时，并在其他车站推广。车站出入口处的地下墙采用转角幅，出入口顶板为预应力 屋架，以承受较大推力和弯矩。 1993年7月22日，南端头井出口处基坑支架断裂塌方， 工棚局部倾倒，衡山路259号一 幢三层楼的住宅墙体开裂。经及时抢救，未发生伤亡事故。 站台、站厅层均采用铝合金板吊顶，站厅南端装饰大型壁画。 六、常熟路站、陕西南路站、黄陂南路站 3座车站均建在淮海中路繁华商业街下。常熟路站位于常熟路以东，陕西南路站位于茂 名南路与陕西南路之间，黄陂南路站位于黄陂南路与淡水路之间。 为减少施工对交通和商业影响，避免淮海路重复开挖，1991年1月21日,市长会议决定: 从嵩山路到常熟路段全长2.8公里路面及地下管线的大修，与3座车站建设同步实施;6月21 日，成立联合指挥部统一指挥。 市地铁工程指挥部根据市有关部门提出一年内恢复路面交通的要求，决定3座地铁车站 采用顶板以下逆作法施工。1992年2月10日封路开工，12月30日恢复路面交通，把封路时间 由明挖顺作法需23个月缩短为10个月20天，其中地铁工程施工期不到8个月。 施工时，先完成地下连续墙，再挖土到顶板；顶板浇捣后，上面铺设管线和修复路面； 顶板下面依靠人工与小型机械暗挖土方。弃土、材料、设备均从扩大端头井和出入口进出， 劳动强度大。常熟路站最高日出土量1400立方米。 车站地下连续墙距周围建筑物一般不到2米，陕西南路站距最近建筑物仅67厘米，施工 难度大。车站采用单层侧墙结构。为改善侧墙防水抗渗及抵抗不设内衬而导致车站纵向变 形引起过大的剪力，在地下墙接缝内设置十字钢板接头。 车站选用直径90厘米的钢管承载桩，内插460460毫米 H 型钢(长为1820米)入土深 度5060米,结构未完成时，钢管桩与地下墙共同承担结构、路面和“逆作法”施工的荷载， 结构完成后为永久结构承受使用荷载。由于打桩与浇注地下墙同时进行，为减少打桩对浇 注地下墙和环境影响，采用重锤轻打和桩位错开地下墙浇注作业面。 3座车站装修各具特色。常熟路站为黑色白点大理石方柱，西南出入口以中国风-诗、 书、画书画相间呈长卷式展开，叙说中华民族的文明史。陕西南路站方柱用灰色陶瓷面 砖装饰、站厅东端为巨幅“歌颂祖国”壁画，万民欢庆伟大祖国蒸蒸日上。黄陂南路站为 大理石方柱，站厅南端饰有“生命起源”壁画，给人以远古与现代生命的进化联想。 七、人民广场站 位于人民广场东北侧人民公园内，北邻南京路、南抵人民广场北缘。站厅顶部处于人 民公园内，设长40米，宽7米敞开式浮法夹胶玻璃天棚，自然光直达站台层，使乘客减少置 身地下的压抑感。站厅西侧墙饰以86米长的不锈钢浮雕，以长卷式的散点构图，展示上海 集万国建筑博览之风采。站厅层东侧辟为地铁人民广场商都与站厅连通；1号出入口连通人 民广场地下商城香港名店街。该站与规划的地铁二号线、四号线构成换乘枢纽。车站 土建含渡线段、并预留通往二号线的联络线岔道。地下连续墙槽采用两端钻孔、中间抓挖 的成槽方法，接缝采用五层法刚柔结合的防水处理。车站结构不设沉降缝，接口处加32 厘米止水条。深基坑开挖时，采取以井点降水为主，局部重点部位辅以注浆及深层搅拌的 地基加固。 八、新闸路站、汉中路站 两站结合旧区改造，建在居民密集的街坊。 新闸路站位于新闸路南侧，东起温州路，穿越黄河路，西至新昌路。东侧为一号线控 制中心大楼。由宝冶五公司承建。1994年3月30日完成主体结构。 车站顶板上建一幢8层楼房， 采用直径80厘米的钻孔灌注桩272根，桩深20.5米。灌注 桩与地下连续墙共同承受车站上部的建筑荷载。在地下墙中埋管，从管中注入水泥浆达墙 底，控制地下墙沉降，提高承载力。受灌注桩影响，基坑挖土机械难以操作，桩与桩之间 土方由人工挖除。 站厅、站台层均为西丽红花岗石地坪；侧墙立面为米黄色面砖，中间嵌桔红色带；圆 形柱外贴桔红色面砖；银白色球形网架吊顶。 汉中路站位于恒丰路以东，汉中路以南，梅园路以西，长安路以北。车站上方北端建 30层的青年活动中心大楼，南端为地铁综合开发用房。 车站用直径58厘米钢筋混凝土圆柱，承受车站上部建筑物荷载。侧墙为双层衬砌结构。 因车站上部建筑物施工期不一，车站纵向先后分期加载，为防止车站结构受力不匀，内衬 墙加强纵向钢筋密度，以承受不平衡弯矩。为防止纵向变形和顶板渗水，在车站纵向设8条 控制剪动的变形缝，变形缝设置橡胶止水带并掺有微膨胀剂的混凝土后浇带。 该站处于全断面流砂土中，东端头井紧靠苏州河床粉砂层，施工中，槽壁转角从上至 下发生8米错位，泥沙涌入，经用铁板封堵，边挖土边压浆，堵住流沙。基坑南侧1米处有 一幢六层楼民房，施工中对基坑底部地基加固，建筑物下跟踪注浆，减少地面沉降，保护 民居。 淡色花岗石地坪，浅蓝色皱面瓷砖墙面，立柱用深天蓝色搪瓷钢板外包，夹片吊顶。 站厅饰有青春太阳瓷砖壁画，以光芒四射的红太阳居中，两边为抽象洒脱的青年浮雕， 形象地显示中国青年朝气蓬勃的理想追求，与建在该站的“青年活动中心”相呼应。 九、上海火车站站 上海火车站站位于上海火车站东侧出口地下，与铁路客站垂直，铁路出站旅客可通过 地下通道直接进入地铁车站换乘。1984年,为配合铁路上海站建设同步施工。是地铁一号线 一期工程起迄站。 地铁车站北端是折返段，地下两层结构，下一层是地下通道和综合开发空间，下二层 是折返段，在正线中间设两条折返线。在折返线上方顶板，预留279米的大开孔，作为由 北向南铺轨的轨排吊装孔，以保证全线铺轨。 该站在基坑开挖中，工程师金志靖取消传统的围囹，将钢支撑直接支于地下墙上，内 衬浇筑不再受围囹横隔影响，施工加快，质量保证。 站厅层为红色花岗石地坪，U 型夹片吊顶，灯具呈网络状分布；两侧墙面为花岗石雕 刻的车轮滚滚大型壁画，展示火车的演变过程，烘托铁路客站的地理位置。站台层由 花岗石组成拱形门架和象征红地毯的花岗石地坪，体现“地铁欢迎您”的主题。整体风格 采用大色块、粗线条，体现地铁北大门的恢宏气势。 第二节 区间隧道 一、圆形隧道 圆形区间隧道由上、下行两条内径5.5米隧道组成、覆土518米之间，用盾构法施工。 选用的土压平衡式盾构是通过国际招标引进的，由法国 FCB 公司设计制造，上海沪东造船 厂、市隧道设计院和市隧道公司参与设计，并承担1015%的零部件制造。盾构外径6.34米， 主机长6.54米(总长37米)，总重280吨，总推力为3337吨，设计推进速度每分钟5厘米。盾 构由计算机控制，具有掘进自动显示、维持正面土压稳定、盾尾同步注浆等功能。第一台 盾构在法国组装试车后整机起运，于1991年2月23日运抵上海港。4月23日,在151井(漕溪路 169号)井下总装就位，6月8日出洞掘进。其余6台盾构在上海沪东造船厂组装试车，于 19911992年先后就位掘进。圆形隧道衬砌是由6块钢筋混凝土管片拼装组成,厚350毫米， 宽1米，4侧设榫槽，以高强度螺栓连接，接缝用防水氯丁橡胶加遇水自膨胀橡胶复合型弹 性密封垫。管片由标号为 C50、抗渗 S8的防水混凝土制成。提高管片拼装精度，减少变形、 接缝张开和错动。接缝沿外弧设置框形的合成橡胶密封垫，沿内侧设置嵌缝槽，用环氧树 脂密封胶填缝，使接缝在张开纵向6毫米、环向3毫米时，能抗600千帕的水压。 为确保工程质量和施工安全，在圆形隧道施工中，采取不同的技术措施，克服了以下 几个难点: 控制地面沉降 在1号盾构掘进中，加强监测，根据地质、埋深、地面荷载和环境条件， 合理确定施工参数，取得了经验。还提出盾构周边超挖刀不适合上海地层条件，取消7台盾 构超挖刀，为控制地面沉降提供条件。施工中，采用同步注浆及二次压浆；确定适当的正 面压力值、掘进速度等施工参数，有效减少土体扰动；激光导向及时纠偏，控制盾构姿态， 有效地控制了地面沉降。 衡山路站至常熟路站区间隧道平面为反向曲线，测量定位困难，施工时加强隧道轴线 测量和地面的监控测量，随时调整盾构开挖面的土压力和注浆参数，使地表沉降得到控制。 人民广场站至新闸路站，盾构穿越南京西路、北京西路、凤阳路、牯岭路、长沙路、 温州路，是商店、剧场、学校、民宅建筑和地下管线、人防设施密集地区，盾构距地下建 筑物最近处仅40厘米，是一号线盾构施工最困难区段。施工单位事先对沿线房屋、管线等 作实地踏勘，优化施工方案；对陈旧砖木结构、牢固性差及已受损变形的房屋，预先加固 或临时搬迁；施工时对盾构掘进沉槽范围的建筑物沉降和位移加强观测；对重要建筑物和 刚性管线，采取跟踪加固、同步注浆等措施。据该区段设置的868个沉降观测点测试的5万 个数据，最大沉降为26毫米，穿越南京路时的最大沉降量仅为4.83毫米，小于允许沉降30 毫米的设计标准，沿线房屋无裂缝，南京西路上交通不断，商店营业照常。 轴线纠偏 徐家汇站至衡山路站区间，盾构掘进偏离轴线300余毫米，经复位，调坡、 修改曲线半径，精心施工，双线并进，曲线进洞,在结构物下贯通。 穿越苏州河 盾构穿过苏州河段近100米，顶部距河床底厚度最小仅6.5米，掘进断面 上部为淤泥质粘土、下部为粘土。因上部覆土较薄和盾构对下部土体的挤密作用，盾构易 上抛，施工单位采用控制盾构姿态，以盾构切口低于盾尾的姿态和信息系统管理，匀速推 进，确保过河段施工的质量和安全。1994年2月26日凌晨，6号盾构顺利穿过苏州河。盾构 在掘进至苏州河前，曾发生盾尾密封损坏，漏入泥浆，经施工单位和盾构组装单位强行修 复后恢复正常。 通过粉砂层 上海火车站站至汉中路站区间，有200余米处于全断面粉砂及部分断面为 粉砂的地层；新闸路站至汉中路站区间，有近100米长的一段含有亚砂土，靠近汉中路站80 米处，又处于全断面含水砂土层。经施工单位深入研究和实地试验，盾构掘进时，适度提 高前舱压力，提高土体的止水性，并使孔隙水压力加快消散，稳定正面土体；在开挖面和 密封舱内注入高浓度泥浆，进行充分搅拌，并对加泥量、泥浆浓度严加控制，谨慎操作， 保持盾构匀速前进，防止土体强度迅速提高、刀盘切削扭矩增大，使盾构安全穿越粉砂层。 保护地下构筑物 盾构掘进遇到大口径自来水管、煤气管和多孔地下通讯电缆等超大 型地下公用管线，施工中除必须搬迁部分管线外，在管线密集处，减速掘进，使地下管线 得到保护。 保护沪杭铁路 在151井至上海体育馆站区间，1号盾构在上、下行线两次穿越铁路沪 杭内环线，隧道轴线与铁路斜交50，上、下行线穿越铁路各长25米及27米，穿越段覆土7.3 米。根据铁路运行安全要求，严格 控制地表沉降，采取下管压浆，抬高地面；不断优 化盾构施工的技术参数；同步注浆和两次压浆；盾构进入铁路段前确保良好姿态；实行掘 进信息化反馈；地面列车减速，实现地表沉降小于30毫米，最大隆起量小于10毫米。 保护厂房 1号盾构由上海体育馆站至漕宝路站方向的下行线掘进时，需穿越一塑料厂 建筑群，厂房下东西向埋有一拱形砖砌结构防空洞，防空洞西端处于隧道轴线。因该厂房 在上行线隧道施工时已受到沉降影响，下行线隧道施工再次穿越建筑物时原沉降尚未稳定， 给盾构再次穿越带来困难。为不影响该厂的正常生产，对施工主要影响范围采取优化盾构 施工的技术参数；两次压浆和后期补浆；地面跟踪双液注浆；应用先进的监测技术，地面 沉降被控制在3050毫米以内。 冻结法施工 1号盾构在上海体育馆站至漕宝路站方向的下行线隧道施工时，要与前方 已完成的一段下行线试验隧道衔接，采取在地下的0号盾构（注：“0”号盾构为试验工程 施工所用，由市隧道公司设计制造。 ）外壳前建一工作井(菜田井)的办法接收1号盾构，并 用冻结法将隧道通过菜田井与试验隧道筑通。这一施工技术首次应用于上海市政工程。 二、联络通道 地铁一号线两条并行区间隧道间原设7条22.2米的联络通道及集水泵房。在隧道内遇 到险情时,使乘客能及时从联络通道疏散到相邻隧道。集水泵房设置在联络通道中部纵坡的 最低点处。其中3条因地质条件太差，难以施工，取消联络通道，仅设泵房。 三、矩形隧道 矩形双孔隧道处于漕溪路人行道东侧。隧道净宽8.9米，高5.0米，底板埋深1012米。 矩形隧道洞口以南为引道段，现浇钢筋混凝土“凵”形结构，长288米，纵坡为32，墙顶 较内涝水位4.07米高出0.5米。 矩形隧道采用地下连续墙法施工。