上海虹橋站高站臺沉降整治工程研究分析

徐仕杰 中國鐵路上海局集團有限公司上海房產(chǎn)建筑段

現(xiàn)如今大型高鐵車站的建設已經(jīng)進入快車道，高鐵車站內(nèi)的站臺不均勻沉降問題日益嚴峻，如何在沒有平交道的高鐵車站內(nèi)，在不影響行車組織和旅客日常通行的前提下保證施工，成為了一個巨大的課題。沉降后的站臺與停放高鐵車體形成幾十厘米高差，對旅客的通行安全，和視覺美觀上都產(chǎn)生了影響。同時解決高鐵站臺沉降能促進我國高鐵車站維修整治的步伐，進而促進國家的經(jīng)濟建設。

1 現(xiàn)場情況介紹

本次工程為上海虹橋站車站內(nèi)站臺整治，虹橋站為高架站形式，共有16座站臺面。各站臺自南向北分為三個部分：中間部分為主站房區(qū)域，南、北兩側(cè)部分為雨棚區(qū)域。中間部分站臺與站房一體，基礎為箱體結(jié)構(gòu)。虹橋站自2010年7月1日投入運營以來，16座站臺在南、北兩側(cè)雨棚區(qū)域都先后出現(xiàn)了不同程度的V字形下沉，造成站臺花崗巖鋪裝面松動開裂，高低錯臺。目前，發(fā)生沉降的站臺面積約52 000 m2，最大沉降量接近500 mm（見圖 1）。因鐵總運（2017）115號文“關于印發(fā)高速鐵路‘強基達標、提質(zhì)增效’工程各系統(tǒng)標準中房建系統(tǒng)要求：站臺無侵限、鋪面平整?！鼻译S著站臺沉降趨于穩(wěn)定，經(jīng)由中鐵第四勘察設計院集團有限公司對沉降情況的分析，沉降情況已經(jīng)趨于穩(wěn)定，上海虹橋站下沉整治條件已經(jīng)趨于成熟（整治過程中站臺剖面詳圖見圖2）。

圖1 站臺面沉降情況

圖2 整治過程中站臺剖面詳圖

隨機挑選站臺的沉降測量數(shù)據(jù)顯示，1號股道側(cè)站臺91號點位6.89 m（相對標高）63號無沉降點位7.329 m（相對標高），差距接近50 cm。具體各站臺沉降數(shù)據(jù)見表1。

表1 一號站臺面沉降部分數(shù)據(jù)

2 施工工藝

站臺面基層抬升：

材料運輸→砼砌塊墊層→拆除站臺帽面層→拆除砂漿粘結(jié)層及原有墊層→原有站臺墻結(jié)構(gòu)上固定邊模鋼板→澆筑商品混凝土→站臺基層保護→場地清潔。

站臺面面層鋪貼：

材料運輸→拆除防護設施→測量放線→鋪裝站臺面石材→站臺帽沿口修理→站臺面層保護→場地清潔。

2.1 鋼?；鶎邮┕ぷ龇?/h3>

該部位涉及到站臺建筑限界，基層結(jié)構(gòu)必須穩(wěn)定可靠，才能保證上部站臺帽石的穩(wěn)定性。先行鑿除站臺兩側(cè)安全白線至站臺邊緣1 m范圍內(nèi)的花崗巖帽石及鋪貼層灰砂至混凝土結(jié)構(gòu)層，然后根據(jù)抬升基層高度，采用3 m長3 mm厚鍍鋅鋼板加工成C型變截面邊摸，下翼緣開孔直接用膨脹螺栓固定在砼站臺墻上，上翼緣用 90 cm 長（40×40×4）mm 的角鋼焊接，角鋼另一端用膨脹螺栓固定在站臺砼結(jié)構(gòu)層上，再澆筑C45混凝土基層(圖 3)。

圖3 鋼模板安裝剖面圖

2.2 中間部位基層施工做法

站臺兩側(cè)安全白線之間主要采用六塊A3.5蒸壓加氣混凝土輕質(zhì)砌塊（600 mm×300×200 mm）在原花崗巖站臺面上直接砌成1.2 m見方的回字形方格，縱橫向間距150 mm（砌塊厚度由抬升高度確定），各方格之間形成縱橫向?qū)挾葹?50 mm的井字形混凝土梁，方格內(nèi)部用混凝土填芯(圖4)。

圖4 砌塊安裝正視圖

2.3 站臺鋪裝面施工做法

站臺基層抬升標高以站臺鋪裝面往下80 mm～100 mm確定，站臺帽石采用50 mm厚花崗巖，中間部位采用30mm厚花崗巖，鋪貼采用50 mm～65 mm厚1：2.5干硬性水泥砂漿作為粘結(jié)層(圖5、圖6)。

圖5 站臺抬升前祥圖

圖6 站臺抬升后詳圖

3 施工存在的特點難點

3.1 客流組織的影響

由于虹橋站交通流量大，且受媒體關注度大，不具有封閉施工條件。每日施工后需要恢復旅客正常乘車的條件。施工受到多種因素制約，實施難度較大。只能在天窗點時間進行。施工時間短、成品保護要求高。

3.2 無平交道車站材料運輸

如今大型高鐵車站普遍缺少平交道，給跨站臺混凝土及相關施工材料運輸帶來巨大的不便。由于施工時間短，如何在有效時間內(nèi)運輸材料成為一個課題。

3.3 抬高填充材料重量

目前虹橋站高架區(qū)兩側(cè)沉降嚴重，在將站臺抬平的情況下既要保證完成面的平整度，又不能因填充材料自重過大，將站臺下壓造成二次過度沉降。

3.4 保證次日的行車條件

每日施工需要將站臺面站臺帽及大理石拆除，搭設模板澆筑混凝土，施工完畢時必須保證日次凌晨達到行車條件，限界標高均無行車安全隱患。

4 施工難點的處理措施

4.1 保證客流組織

每日將9m×12m區(qū)域作為一個施工區(qū)域進行抬高，站臺南北端兩側(cè)同時施工，一側(cè)澆筑混凝土一側(cè)鋪貼大理石?；炷撩嫱瓿珊蟾采w木板，橡膠地毯，并制作側(cè)邊鋼支架斜坡板。大理石面完成后制作側(cè)邊斜坡板，保證站臺滿足旅客能正常乘車還給車站一個能組織旅客乘車的站臺，把對旅客運輸影響降低到最小。由于天窗時間緊張施工準備工作均需提前三到四個小時開始，在天窗開始之前將所有需要使用的建筑材料堆放至所需施工站臺的電梯口。每日施工需要用水準儀重新放線極大的消耗了天窗時間，遂利用站臺間雨棚柱做測量記號點，省去每日反復測量的耗時。并且施工過程中多處實行流水作業(yè)，以提高工作效率。最大限度利用有限的時間完成計劃的每日工作量。

4.2 站內(nèi)混凝土等施工材料運輸

利用虹橋站出發(fā)層南北高架核心區(qū)進行泵送混凝土。本工程受虹橋站布局的限制，需協(xié)調(diào)地方市政部門及有關單位，辦理行政許可手續(xù)后使用高架道路泵送混凝土。在滿足高架橋梁原設計要求的情況下，每日使用符合噸位要求的混凝土車輛及泵車，通過拆除虹橋出發(fā)層外高架玻璃雨棚板，進行泵送混凝土。將泵管直接下放至站臺面，通過手推勞動車短駁運送（圖7、圖8）。

圖7 高架作業(yè)情況

站內(nèi)材料運輸，基本站臺與一般站臺之間通過施工便橋進行短駁，提高了材料運輸?shù)男剩瑢τ谝话銦o平交道車站在施工材料準備和運輸上提供了意想不到的便捷。

圖8 施工站臺間便橋

4.3 控制填充材料的自重

整治過程中所使用的鋼模板最高49 cm,最低12 cm。所使用輕砌塊強度等級為 A3.5，每一個施工段（9×12 m）平均使用440塊輕砌塊，站臺面整體完成后每區(qū)段壓強平均增加3.13 kPa。本次施工方法每施工區(qū)段（9×12 m）額外增加站臺重量，其增加量計算如下：

通過利用砌塊代替部分混凝土，保證了每個施工段增加的自重能控制在一個安全值，減少附加的站臺自重，減輕了站臺自重防止過大的二次沉降。

4.4 行車條件每日監(jiān)測

拆除原有站臺帽后將新制作的鋼模板固定在原有站臺邊緣（拆除站臺帽至原混凝土面）向內(nèi)收三點五公分的位置,并用膨脹螺栓將模板固定在站臺原混凝土層上，以確保模板在澆筑混凝土后仍然保持安全距離不會侵限。每日施工前使用紅外線水平器以站臺南電梯口中點位置為控制點至施工段端部中點標定中心線控制水平距離。每日大理石鋪貼同時使用限界尺進行實時監(jiān)控限界數(shù)據(jù)，如有侵限隱患及時翻做站臺帽。保證次日行車安全。

5 總結(jié)

高鐵車站是一個城市的徽章也是國外來賓對一個城市的第一映像，對高鐵車站的改良整治任重而道遠。實踐證明，造成高鐵車站站臺區(qū)域不均勻沉降的主要是因為前期施工等多方面的原因。在維修階段，不均勻沉降只能做到后期控制。為此，本文對高鐵車站中站臺部分的不均勻沉降控制及整治提供了一份可行性的探討分析。