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上海地铁车站施工组织设计

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2020年6月23日
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第一篇 土建部分施工组织设计

第一章 编制依据、 范围和原则

1.1 编制依据
(1) 《上海市地铁一号线上海南站站改建工程招标文件》( 5月)
(2) 《上海市地铁一号线上海南站站改建工程初步设计文件》( 北京城建设计研究院有限责任公司 5月)
(3) 有关技术规范及验收标准、 规范
1.2 编制范围
地铁一号线上海南站站改建工程及轻轨L1线上海南站预留工程, 包括以下内容:
(1) 地铁一号线上海南站站车站;
(2) 地铁一号线漕宝路站——上海南站区间隧道;
(3) 地铁一号线上海南站——锦江南站区间隧道及敞开段;
(4) 临时正线及临时出入线铺设及过渡转接;
(5) 地铁一号线既有线路及既有车站拆除;
(6) 轻轨L1线上海南站车站
(7) 轻轨L1线预留区间隧道;
(8) 明珠线漕河泾站改造。
1.3 编制原则
(1) 严格执行国家和上海市对工程建设的各项方针、 政策、 规定和要求。
(2) 根据总工期要求, 统筹安排, 突出R1与L1上海南站施工及线路过渡转接的关键主线, 分阶段进行施工部署和总平面布置。
(3) 施工方案突出重点难点工程。常规施工内容简要叙述, 复杂工程的施工方案和施工工艺, 力求做多方案论证优化。
(4) 坚持质量、 安全第一思想, 确保工程质量和安全生产, 做好环境保护工作, 尽量减少对周边环境的影响。
第二章 工程概况
2.1 工程概况
2.1.1 工程设计概况
上海市地铁一号线上海南站站改建工程, 包括地铁R1线的上海南站站改建( 含区间及临时线路) 与轻轨L1线的预留上海南站站( 含区间) 土建预留工程, 参见图2.1.1。

2.1.1.1 R1线上海南站站改建工程
R1线上海南站站改建线路起始于一号线地铁漕宝路站的预留隧道起点, 向西至柳州路西侧的新建地铁上海南站, 为漕~南
区间, 全长785.655m, 其中包括229.70m长的明挖区间及555。955m长的盾构区间。改建后的R1线上海南站站位于距原站址以南越200m处, 拟建的上海铁路南站主站屋北端, 并由原地面站改为地下二层三跨岛式车站。采用明挖法施工。改建后的地铁车站长274m, 宽约21.8m。车站东端为端头井, 与漕~南区间相连; 西端为出入段交叉渡线, 与南~锦区间相连; 车站站厅层中部北侧为车站的设备用房区, 南侧与远期轻轨L1线上海南站站相接。
出站后线路向西北方向至桂林路西侧出洞与既有地面线路相接, 向西至锦江乐园站及梅陇车辆基地, 为南~锦区间, 其中出入段线隧道全长645m, 其中敞开段部分163.42m; 正线区间隧道全长862m, 其中敞开段部分177m。为保证施工期间新建的铁路线路与正在运营的地铁线路不互相干扰, 在桂林南路路口西侧及沪闽路南侧地铁围栏外的绿化带内, 在既有正线的北侧铺设约772m长的临时正线, 两端与既有正线接轨; 在既有出入段南侧铺设约628m长的临时出入段线, 与既有出入段线相接。改建线路总长约2.08km。
2.1.1.2 预留轻轨L1线上海南站及区间
预留轻轨L1线上海南站位于铁路上海南站铁路轨道下方, 车站线路呈南北走向, 为地下一层多跨侧式车站, 局部风机房为地下二层。车站全长145m, 宽36m。采用明挖法施工。线路向北横穿改建后的R1线上海南站至预留远期盾构井位置, 里程为LK1+032; 向南下穿铁路线与M3线漕河泾站垂直相交, 并横穿漕河泾站地下一层站厅层延伸至预留远期盾构井的位置, 里程为LK1+434, 全长共402m。车站南端设一条联络通道与地铁轻轨M3线漕河泾站相连。

2.1.1.3 沿线概况
上海市地铁一号线上海南站站改建工程的车站及部分区间在铁路上海南站的规划用地内。铁路上海南站规划用地由四条道路包围: 北侧沪闵路, 红线宽度56m, 近期将建沪闵高架; 南侧石龙路, 规划红线宽度42m; 东西两侧分别为柳州路和桂林南路, 规划红线宽度56m, 下穿铁路后与两端的沪闵路及石龙路平交。
上海南站用地范围内现状有既有的铁路上海南站、 明珠线车站、 既有的地铁一号线车站及区间线路、 居住小区和低矮的居民用房及企业用地。根据规划, 除明珠线及西南角的居住小区外, 其它建筑将全部拆除, 建设新的铁路上海南站及南北广场配套设施。
柳州路以东, 地铁一号线改建线范围两侧大部分为1~2层居民用房, 局部为多层住宅。柳州路与沪闵路相交处东南角的垃圾山已经搬迁。根据规划, 本地区也将重新规划建设。桂林南路以西, 地铁一号线改建线路逐渐与既有线接轨。线路以北至沪闵路为绿化带, 以南为地铁梅陇基地。
本工程为上海铁路南站地区改造的相关工程, 为上海铁路南站地区交通枢纽的轨道交通部分。上海铁路南站地区的改造工程主要包括三个部分: 铁路上海南站的改建工程( 含铁路主站屋、 地下停车库、 高架市政道路、 地下通道等) 、 地铁R1线上海南站站改建工程、 预留轻轨L1线上海南站站土建工程。根据上海市城市规划, 远期预留轻轨L1线上海南站站土建工程列为上海铁路南站地区改造的配套工程。本工程的涉及范围为R1线上海南站站及两端的区间( 含车辆段出入线) 、 临时线路( 临时正线和临时出入段线) 及预留L1线上海南站站及两端的区间。
当前的上海铁路南站是一简易车站, 为沪杭铁路的终点站, 位于桂林路与柳州路之间、 沪闵路以南约200m; 主站屋为一地面单层框架结构, 有五条轨道在使用之中。

2.1.2 工程地质与水文地质
本工程场地范围内, 上、 中部土质较软, 地层沉积尚属正常, 连续性较好; 下部地层土层变化较大, 深部土质较好, 沉积正常。工程场地地基属软弱场地, VI类场地土。工程按7度设防, 场地地基土不考虑浅部土层液化可能。施工现场的地面标高在---, 地下水埋深0.4m~0.7m, 浅部地下水属潜水层, 对混凝土一般无腐蚀性。车站和区间基坑所处土层的有关参数如表2.2.2。
表2.2.2 工程场地土层有关参数表
层序
土层名称
层底标高( m)
土层厚度( m)
岩性概述
物理力学性质
备注
①1
杂填土
4.0~0.0 (3.8~1.9)*
0.7~4.5 (0.8~3.0)
含少量碎石, 松散。下部为素填土, 含植物根茎。
ω(%)=31.1
γ(kN/m3)=18.9
e0=0.867
C(kPa)=22.32
φ=16.5
a0.1-0.2(Mpa-1)=0.475
车站顶板

②1
褐黄色粉质粘土
2.0~0.5
(1.7~0.8)
0.6~2.8 (0.8~2.4)
可～软塑, 局部为粘土, 土质尚均匀, 含少量铁锰质, 中～高压缩性。本层沉积正常, 分布较连续, 仅在126孔处缺失。
ω(%)=40.9
γ(kN/m3)=17.8
e0=1.122
C(kPa)=10.76
φ=16.6
a0.1-0.2(Mpa-1)=0.873

③1
灰色淤泥质粉质粘土
-0.2~-6.0
(-1.1~-4.0)
1.2~7.2
(2.7~5.4)
流塑, 含有机质, 土质不均匀, 夹少量薄层砂, 高压缩性。本层沉积正常, 分布较连续。
ω(%)= 46.6
γ(kN/m3)=17.2
e0=1.301
C(kPa)=11.26
φ=10.2
a0.1-0.2(Mpa-1)=1.135
车站中间层楼板
区间顶板

④1
灰色淤泥质粘土
-9.9~-16.6
(-9.2~-12.5)
6.0~11.5
(7.0~10.0)
流塑, 土质较均匀,局部含云母和薄层砂, 属高压缩性土层。本层沉积正常, 分布较连续。
ω(%)=37.4
γ(kN/m3)=18.1
e0=1.036
C(kPa)=11.52
φ=18.3
a0.1-0.2(Mpa-1)=0.630
车站底板区间底板盾构
⑤1
灰色粉质粘土
-13.9~-19.6
(-15.2~-17.3)
2.0~6.9
(3.0~6.7)
软塑, 夹少量片层砂, 局部为粉土。含较多有机质, 含白色结核、 烂木及腐植质, 高压缩性、 高灵敏度土, 厚层状连续分布。
ω(%)=31.9
γ(kN/m3)=18.6
e0=0.882
C(kPa)=3.18
φ=33.0
a0.1-0.2(Mpa-1)=0.232
盾构
⑤21
灰色砂质粉土
-19.0~-27.8
(-19.0~-24.0)
2.5~10.0
(2.5~8.8)
中密, 湿, 含云母, 土质不均匀, 局部夹少量粘片。分布较连续。
ω(%)=34.3
γ(kN/m3)=18.4
e0=0.950
C(kPa)=11.33
φ=20.9
a0.1-0.2(Mpa-1)=0.452

⑤22
灰色粉质粘土
-21.7~-45.4
(-37.5~-45.6)
0.7~23.0
(13.9~23.0)
软塑, 含少量白色结核、 烂木及腐植质, 夹薄层砂。高压缩性土, 分布连续。
ω(%)=28.2
γ(kN/m3)=19.2
e0=0.772
C(kPa)=2.87
φ=33.1
a0.1-0.2(Mpa-1)=0.185

⑤23
灰色砂质粉土夹粘
(-43.1~-54.3)
(1.1~12.6)
中密, 稍湿, 含云母, 夹薄层粘性土。层厚分布不均匀。
ω(%)=22.8
γ(kN/m3)=19.9
e0=0.656
C(kPa)=31.56
φ=23.5
a0.1-0.2(Mpa-1)=0.250

⑤4
灰绿色粉质粘土
(-43.6~-53.4)
(1.6~7.5)
硬塑, 含铁猛质, 土质硬, 中压缩性, 局部为灰黑色粉质粘土。
ω(%)=22.9
γ(kN/m3)=19.9
e0=0.658
C(kPa)=43.60
φ=17.8
a0.1-0.2(Mpa-1)=0.248

⑥11
暗绿色粘土
-23.8~-25.1
1.5~3.0
硬塑, 含铁猛质, 土质硬, 中压缩性。
ω(%)=25.7
γ(kN/m3)=18.7
e0=0.858
C(kPa)=3.00
φ=30.0
a0.1-0.2(Mpa-1)=0.240

⑥12
灰绿色砂质粉土
-30.6
5.5
中密, 稍湿, 含云母。
ω(%)=23.6
γ(kN/m3)=19.9
e0=0.662
C(kPa)=29.00
φ=23.0
a0.1-0.2(Mpa-1)=0.267

⑥2
草黄色粉质粘土
-24.9~ 25.7
0.6~1.2
硬塑, 含铁猛质, 土质硬, 中压缩性。
ω(%)=23.6
γ(kN/m3)=19.8
e0=0.661
C(kPa)=3.33
φ=33.7
a0.1-0.2(Mpa-1)=0.225

⑦11
草黄色砂质粉土

稍湿、 密实, 含云母。
ω(%)=26.4
γ(kN/m3)=19.4
e0=0.719
C(kPa)=2.14
φ=34.4
a0.1-0.2(Mpa-1)=0.149

⑦12
草黄～灰色粉砂

稍湿、 密实, 含云母, 部分孔中下部为粉细纱。

注: * 层底标高和土层厚度两项中括号内的数据为地铁车站的数据, 未加括号的数据为区间的数据。

2.1.3 地下管线
本工程地下综合管线主要有: 军用电缆、 给水管道、 煤气管道、 输油管道、 雨、 污水管道、 电力电缆、 信息电缆管线等。

2.2 工程建设特点
(1) 工程规模大, 交通系统多, 施工管理协调难度大。R1线R1线上海南站站改建工程是上海南站交通枢纽的轨道交通部分。R1线、 轻轨L1线、 明珠线三条轨道交通线在此交汇换乘, 并与铁路上海南站之间换乘。轻轨L1线与地铁R1线、 明珠线立体交叉, R1线上海南站与铁路上海南站局部重叠, 施工中需要协调的问题多, 工作量大。
(2) 施工技术难题多。R1线上海南站与L1线南站、 铁路南站交汇在一起, 基坑开挖面积大, 基坑开挖与支撑较复杂; R1线施工过渡线路转接, 特别是漕南隧道区间整体道床线路转接难于地面碎石道床, 国内尚不多见; L1线南端区间下穿铁路轨道和M3线漕河泾站地下站厅, 施工技术难度不小。
(3) 工期紧, 从 7月28日开工至 11月1日工程投入运营, 包括施工准备再内总工期只有27个月, 工期十分紧张。
(4) 施工条件受限。本工程属改建工程, 施工期间不能影响R1线、 明珠线和铁路的正常运营, 同时要尽量减少对施工场所周边现有交通的影响。
2.3 施工难点
本改建工程是一项大型的市政工程, 规模大、 涉及领域多、 综合性强、 工程结构交叉多、 工期紧迫, 给施工带来较多的困难, 增大了技术难度。主要的施工难点有:
(1) R1和L1南站施工。该站是R1线和L1线的交汇车站, 同时R1站与铁路南站有部分重叠, 基坑开挖面积大、 支撑多、 主体结构复杂。对施工方案、 施工顺序安排、 围护结构施工、 基坑开挖和支撑的方法与工艺、 基底的加固、 结构和防水施工, 以及施工监测有严格的要求, 如何合理安排、 科学施工, 确保工期、 工程质量和安全, 是本工程必须解决的首要难题。
(2) R1线的两次过渡转接。第一次是既有线路向临时线路转接, 第二次是临时线路向改建后的永久线路转接。由于要维持R1线的正常运营, 每次转接时间只有6~7小时, 转接前必须充分做好新旧线路及相配套的系统设备准备工作, 涉及到土建、 线路、 行车、 轨道、 供电、 接触网、 通信、 信号、 FAS/BAS、 售检票等专业, 工程实施环节多, 特别是漕南区间隧道内转接段承轨台施工作业空间狭小, 施工难度很大。
(3) L1轻轨车站南端区间隧道施工。该段需下穿铁路南站站台和股道, 以及横穿明珠线漕河泾车站地下站厅层。施工期间, 铁路南站如不能封闭股道, 则必须对开挖范围内的轨道采取加强措施, 防止轨道下沉变位; 横穿漕河泾站施工, 则因该地下站厅层净空高度只有 m, 钻孔旋喷机作业高度受限, 施工有一定难度。
第三章 施工总平面布置

根据工程建设项目总工期和各工程项目要求以及项目之间前后衔接关系, 本工程建设分三个施工阶段7个施工区段进行施工现场平面布置。
3.1 第一施工阶段
该阶段以维护结构施工开始、 车站及相应区间结构主体完成为标志, 施工现场平面布置见图3.1.1。
3.1.1 第一施工阶段的项目内容
(1) R1和L1线车站( 1区和2区) ;
(2) R1线南锦区间明挖段( 4区) ;
(3) R1线漕南盾构区间( 7区) ;
(4) R1线漕南明挖区间( 6区) ;
(5) L1线漕河泾站改造及其以南明挖区间( 3-3区) ;
3.1.2 第一阶段临时工程
3.1.2.1 临时供水: 从上海市沪南自来水公司沪闵路上的管网就近接口, 采用Dg100(4”)总水管引入施工现场。场内采用Dg50(2”)主管, 沿施工道路背基坑侧铺设, 并每隔20~30m设一个Dg25(1”)带宝塔接头的阀门及适当通径的支管通往施工和生活设施。
3.1.2.2 施工排水: 沿施工便道背基坑侧修筑明沟, 每隔30m左右设一口集水沉淀井, 施工污水经明沟集流沉淀达标后, 排入地区的排水系统。
3.1.2.3 临时供电系统: 根据第一施工阶段的用电负荷(表3-1-2-1、 表3-1-2-2、 表3-1-2-3), 分别在车站施工区(1区和2区)、 南锦明挖4区和漕南区间盾构出发井区分别设置主变压器容量为 KVA、 KVA和 KVA的箱式配电所。车站和南锦区间4区的井点降水, 车站地下混凝土灌注必须不间断作业, 这两处的配电所主变压器的高压进线分2路分别引入。动力电源从施工变配电所引出, 沿工地围墙布设2路橡套电缆主干线。基坑周边每隔30m设一只动力配电箱, 电源分别从主干线电缆引出。照明电源单独从变配电所引出, 也沿工地围墙布设橡套照明电缆线, 分别通到工地照明配电箱中。
3.1.2.4 施工设施和生活用房
施工设施见表3.1.2-4。
表3.1.2-4 第一施工阶段施工设施
施工区段
施工设施名称
面积( m2)
说明
R1、 L1
车站
( 1区和2区)
1、 用于地下连续墙的临时设施
a、 钢筋笼制作场
钢筋堆放场
钢筋笼制作胎膜
b、 泥浆系统
c、 临时集土坑
2、 用于结构施工的临时设施
a、 支撑材料堆放场
b、 钢筋间和钢筋加工场
c、 木工间和木模加工场
d、 水泵房

包括半埋式泥浆池、 集装式泥浆箱、 泥浆材料仓库等用来临时收集成槽作业挖出的湿土, 待沥干泥浆后再外运
漕南区间
盾构施工
( 7区)
1、 盾构泥浆系统
2、 临时堆土场
3、 管片存放场
4、 备件库
5、 加工修理间

漕南
明挖段
( 6区)
1、 SMW桩型钢加工厂
2、 临时堆土场
3、 支撑材料堆放场
4、 钢筋间和钢筋加工场
5、 木工间和木模加工场
6、 水泵房

焊接、 质检、 涂隔离剂
南锦区间
明挖段
( 4区)
1、 SMW桩型钢加工厂
2、 临时堆土场
3、 支撑材料堆放场
4、 钢筋间和钢筋加工场
5、 木工间和木模加工场
6、 水泵房

第一施工阶段的生活用房, 设置在业主提供的用地范围内, 并与施工区隔离, 以确保生产安全。
施工设施和生活设施用房见图3.1.1平面布置图。
3.1.2.5 临时施工便道和交通组织
(1) 对于车站( 1区和2区) 施工: 北部施工车辆主要利用北侧通往车辆段的东西走向的道路进出, 在驶向沪闵路; 南部施工车辆利用车站南侧拆迁后的铁路南站停车场驶向老沪闵路。
交通组织: 既有R1线车站与铁路车站之间换乘的人流, 经柳州路西侧新辟的临时道路步行往返两车站。为减少人流步行距离, 计划在牌楼别墅C区西侧增辟一条人行通道, 经临时交通梁桥跨越1区基坑进入铁路南站。
(2) 对于漕南区间的6区、 7区施工: 主要利用北侧的沪闵路进出车辆。
(3) 对于南锦4区的明挖段施工: 利用北侧通往车辆段的东西走向的道路和沪闵路进出车辆。
(4) 对于L1线漕河泾站及其以南的3-1区间施工: 施工车辆利用新增的东西向临时道路驶向柳州路。
3.1.2.6 临时施工护栏
按业主指定的施工用地边界, 砌筑全封闭一砖厚的砖砌围墙, 高度2.2m。为防止施工污水、 泥浆溢出工地, 围墙内侧自地面以上50cm范围内用水泥沙浆抹面。
3.2 第二施工阶段现场平面布置
该阶段以临时线路施工开始, 以南锦区间5区及L1线北端预留区间主体结构完成为标志。施工现场布置, 见图3.2。
3.2.1 第二施工阶段的项目内容
(1) 临时正线和临时出入段线路基及线路铺设;
(2) R1线南锦区间明挖及敞开段( 5区) ;
(3) L1线北端明挖区间( 3-1区) 。
3.2.2 第二施工阶段临时工程
临时供水均从沪闵路上自来水公司的管网就近接口, 采用Dg100(4”)总水管引入5区和3-1区; 施工排水: 5区沿基坑南侧施工便道背基坑侧修筑明沟, 3-1区沿基坑西侧施工便道背基坑侧修筑明沟, 经集水沉淀井集流沉淀后排入地区排水系统。临时供电: 5区和3-1分别利用原4区和车站区第一施工阶段设置的配电所供电。施工和生活设施在布置在业主提供的用地范围内。施工车辆均沿通往车辆段的东西走向的道路驶向沪闵路。该施工阶段对R1既有车站与铁路南站之间的换乘人流以及周边交通均不会有很大影响。施工围墙按业主提供的用地边界修筑, 围墙高度、 材料同第一阶段。
3.3 第三施工阶段现场平面布置
该阶段以R1新线道床施工开始, 以铺轨完成实现临时线路向新建线路转接为标志。施工现场布置, 见图3.3。
3.3.1 第三施工阶段的项目内容
(1) R1新线道床施工;
(2) R1新线铺轨;
(3) R1临时线路向R1新建线路转接;
(4) L1线区间及联络通道下穿铁路南站段施工( 3-2区) 。
3.2.2 第三施工阶段现场设施
该阶段主要为隧道内道床施工和永久线路铺轨。轨料堆放、 钢轨焊接及长轨堆放场, 均放在永久正线起点(K0+115)至正线洞口(K0+335)之间的用地范围内。车辆运输沿5区北侧经临时出入段线平交道口, 转入东南向通往车辆段的道路驶向沪闵路。施工用电、 用水, 则利用前面施工阶段已设置的系统。整体道床从东向西施工, 线路轨道从西向东铺设。车站以东漕南区间的道床用料, 从车站出入口进入; 车站以西, 从正线洞口进料。该段施工的生活设施用房, 置于临时出入段线平交道口以北的施工场地内。
L1线3-2区段施工的用电、 用水从第一阶段车站施工时的系统引入, 运输车辆从铁路南站停车场向东驶向老沪闵路。生活设施利用3-3区段的设施。