上海地铁4号线工程设计与施工新技术.docx

上海地铁4号线工程设计与施工新技术
【摘 要】地铁4号线工程在上海轨道交通规划网中的地位举足轻重,本文结合该工程的建设情况,简单介绍了方案中线路设计、换乘方式和盾构穿越地下墙时所体现的新思路。详细总结了车站施工和盾构推进过程中为保护周围环境和控制地层移动,所采取的一系列科学合理的新技术和新措施。
【关键词】地铁车站 “八”字形线路 换乘方式 玻璃钢纤维 冻结法施工 挝盾构上下重叠推进远程监控系统
1前言
  根据上海城市2050远景总体规划幽,最终规划轨道交通线路总长562Km淝,共21条轨道交通线,其中地铁11铁档,轻轨10条。绝大多数成放射状,而明故珠线二期与明珠线一期西部线路相结成环容,是轨道交通系统中唯一的城市环线。它是联系其他线路的纽带,其主要功能是将浆其他轨道线路联系起来,使整个上海轨道郗交通网成为一个有机的整体。对于现阶段Μ来说,地铁4号线首先要与已建的1号线孰、2号线、明珠一期线西部线路接轨,形成“申”字形轨道交通网络的基本骨架。譬本文将主要介绍地铁4号线工程建设过程桫中的设计及施工不同于以往的一些新的技荼术特点,以供交流。
2地铁4号线工程ミ概况
  线路规模和走向
  地铁4长号线工程线路全长,其中高架线,其余均给为地下线。共设17座车站,其中地下一⑩层半站2座,地下二层站10座,地下三倚层站5座,平均间距为。设停车场1座。疤M4工程线路走向为:M3宝山路站——屮溧阳路——临平路——长阳路——杨树浦胆路——浦东大道——张杨路——浦电路—谇—蓝村路——浦东南路——南浦大桥——斧西藏南路——鲁班路——大木桥路——东岐安路——天钥桥路——上体场路——宜山饿路——M3虹桥路站。如图1所示。
 
图1上海轨道交通地铁4号线工程线路示┫意图
  建设工期及工程筹划
  本剑工程建设年限为2000年初~XX年底К,XX年底建成试通车,XX年完成运行帮设备调试,建设总共期为5年。各工程项哀目建设进度如表1所示,盾构的工程筹划亡如图2所示。
表1 地铁4号线工程项异目建设进度表
工程地质与水文地质条件踅
   沿线地铁车站一般埋深10~2辚0m,基坑内土性以第①层填土、第②1层褐黄色粉质粘土、第②3层灰色砂质粉土、第③层灰色淤泥质粘土、第④层灰色陂淤泥质粘土为主。沿线区间隧道埋深一般杲在14~21m,隧道主要穿越第④层灰粞色淤泥质粘土以及第⑤1层灰色粘土为主腰。
浅部土层中潜水埋深浅,一般离地面鬈~,年平均地下水位离地面05~;第②碓3、③2、⑤2层地下水具有微承压水特蛤征;⑦1、⑦2层中的地下水,为承压含Ⅻ水层,承压水头离地面埋深~。
3设计疚新特点
  地铁4号线工程作为上海地潼铁规划中最重要的环线,城市平面投影完港全落在内环线以内的中心城区,与已建、叫在建、将建地铁线有众多的交叉换乘,是上海地铁交通实现辐射功能的中枢,其是寿一个庞大的系统工程,涉及建筑、结构、ㄕ机电、车辆、通信、信号、环控等多个方荩面。
  线路设计特点
  1)成环髂,包括共环与独立成环。在初期运营时,潼地铁4号线与已建好的明珠一期成环共营,远期(2030年以后)再考虑独立成环,中期阶段考虑两者共存。由于前者1康
7个车站全为地下,后者9个车站全为高み架车站,针对不同时期的运营要求,既要蟾考虑与明珠一期的设施与界限的兼容性,日又要考虑今后的升级,这就意味着,地铁4号线的线路设计,是一个承前启后的设鲩计,需要从建筑、结构、机电、信号、通疣信等多个方面考虑不同阶段的要求,关系悛是相当复杂的;
  2)障碍条件多,徇线路设计限制多。上海属于典型的软土地冁区,又是中国工业化、城市近代化最早的蓰城市,也是近十年来中国发展最快、城市成基本建设投入最大的城市之一,地下新老籁构筑物众多,且存在很多不明障碍物,地媳面高层建筑、交通市政设施繁多,因地质洒条件差,大多地面建筑、构筑物都采用桩罕基,加之地铁4号线正好全部建在繁华的И中心城区的地下,线路选择的一个基本原暝则是逢桩就让,遇到不可克服的障碍物也F要让,这就决定了要最终选定一个符合功欧能要求的、满足车辆运行的、经济合理的铁路线是多么不容易的事情。
  3)小蛩半径区间多。产生小半径区间,一种原因譬是成环本身就决定的,因为从虹桥路站转它到宝山路站的环转向近270度,由于某诲些转角偏大,甚至形成了曲线车站,如上暮体场车站;另一种原因,就是由于许多障认碍物的限制导致的,比如从宜山路站、上哦体场站到蒲汇塘停车场方向去的线路,在
咦不到1公里范围内其连续穿过明珠一期高汇架及内环高架的数个桥墩之间,由此产生阢了许多小半径区间及缓和曲线,半径最小合的才150米,大的不过300米。过小忒的半径对盾构施工及车辆运行的要求都较馁高。
  4)桥隧结合。正是由于前述沁地下线