高英林

(上海市隧道工程軌道交通設(shè)計(jì)研究院,200235,上?！谓淌诩?jí)高級(jí)工程師)

上海軌道交通12號(hào)線工程設(shè)計(jì)難點(diǎn)與技術(shù)措施

高英林

(上海市隧道工程軌道交通設(shè)計(jì)研究院,200235,上?！谓淌诩?jí)高級(jí)工程師)

上海市軌道交通12號(hào)線是經(jīng)由上海中心城區(qū)的一條加密線路,不僅需要穿越密集居住區(qū)、歷史保護(hù)建筑、深樁基群、復(fù)雜的地下管線、運(yùn)用中的高架道路的樁基及運(yùn)營(yíng)中的軌道交通線路區(qū)間,還要處理好與已運(yùn)營(yíng)線路的換乘問(wèn)題,設(shè)計(jì)難度很高。從線路、建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等方面簡(jiǎn)要總結(jié)了設(shè)計(jì)中遇到的難題,以及相應(yīng)的設(shè)計(jì)思路和所采取的主要技術(shù)措施。該線的施工和運(yùn)營(yíng)實(shí)踐表明,當(dāng)時(shí)采用的設(shè)計(jì)方案是可行、有效的。

上海軌道交通12號(hào)線; 線路設(shè)計(jì); 設(shè)計(jì)難點(diǎn); 技術(shù)措施

Author′s address Shanghai Tunnel Engineering & Rail Transit Design and Research Insititute,200235,Shanghai,China

1 工程概況

上海軌道交通12號(hào)線是經(jīng)由上海中心城區(qū)的一條加密線路,起自中心城西南部七莘路站,終于浦東北部金海路站,全長(zhǎng)約40.417 km,共設(shè)32座地下車站,其中換乘站19座,線路走向及車站分布如圖1所示。東段工程(曲阜路站—金海路站) 于2013年底先期開(kāi)通運(yùn)營(yíng),西段工程(曲阜路站—金海路站) 于2015年底開(kāi)通運(yùn)營(yíng)。

圖1 上海軌道交通12號(hào)線走向及車站分布示意圖

2 設(shè)計(jì)難點(diǎn)與技術(shù)措施

上海軌道交通12號(hào)線約有16 km線路位于上海市中心區(qū),穿越城市核心區(qū)的密集居住區(qū)、歷史保護(hù)建筑、繁華商業(yè)區(qū)及蘇州河;在外圍區(qū)需要穿越大型工業(yè)區(qū)、黃浦江邊深樁基群、復(fù)雜的地下管線,同時(shí),不得已近距離穿越內(nèi)環(huán)高架橋樁基及運(yùn)營(yíng)線路(1號(hào)線、3號(hào)線) 樁基;換乘站多達(dá)19座,其中有13座是與已運(yùn)營(yíng)線路進(jìn)行換乘的換乘站,與1號(hào)線(漕寶路站、陜西南路站、漢中路站) 、2號(hào)線(南京西路站) 、3號(hào)線(龍漕路站) 的換乘設(shè)施以前均未預(yù)留。這些問(wèn)題增加了該線在線路走向、建筑布置、結(jié)構(gòu)計(jì)算、設(shè)備選型及軌道減振降噪等方面的設(shè)計(jì)難度。

2.1 線路設(shè)計(jì)方面的難點(diǎn)與技術(shù)措施

(1) 線路穿越密集的高層居民區(qū)。在東陸路站—復(fù)興島站區(qū)間,線路正穿浦東“偉萊家園”多棟小高層居民住宅。該穿越范圍原為規(guī)劃道路,后因各種原因無(wú)法拆遷,線路穿越的難度很大。設(shè)計(jì)中進(jìn)行了多個(gè)線路平面、縱斷面方案比選,通過(guò)線路平面局部調(diào)整、加大縱坡、壓深兩端車站埋深等措施得到了經(jīng)濟(jì)合理的可行方案。

(2) 線路穿越密集優(yōu)秀保護(hù)建筑區(qū)及老舊居民區(qū)。在漢中路站—南京西路站、南京西路站—陜西南路站兩個(gè)區(qū)間,線路穿越上世紀(jì)20～30年代的優(yōu)秀保護(hù)建筑群及1～3層老舊居民區(qū),這些區(qū)域?qū)Τ两?、振?dòng)噪聲要求很高。通過(guò)線型調(diào)整或局部上、下重迭盡可能避開(kāi)正穿這些建筑;綜合運(yùn)用隧道盾構(gòu)施工的厚漿系統(tǒng)、軌道結(jié)構(gòu)的鋼彈簧浮置板等先進(jìn)技術(shù)[3-4],達(dá)到有效減沉、減振、降噪的效果,最大限度地減少對(duì)上方住宅的影響。盾構(gòu)施工中采用的厚漿系統(tǒng),厚漿采用中粗砂作為主要材料,含砂量高達(dá)55%,具有比重大、稠度低、收縮性小等特點(diǎn),可有效控制土體的后期沉降量。此漿液能在壓注初期就具有較高的屈服值,同時(shí)壓縮性和泌水性小,可有效控制地面沉降和隧道上浮。通過(guò)沉降監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)得出厚漿系統(tǒng)對(duì)于控制地面后期沉降效果非常好,單條隧道穿越建筑物總沉降量可有效控制在為5 mm左右。軌道結(jié)構(gòu)中采用鋼彈簧預(yù)制浮置板,中檔鋼彈簧浮置板道床鋪設(shè)由傳統(tǒng)現(xiàn)澆鋼筋籠工藝變?yōu)轭A(yù)制鋼彈簧浮置板工藝,浮置板由工廠預(yù)制,通過(guò)鋪軌小車散鋪到做好的基底上,通過(guò)剪力鉸連接為整體,最后頂升精調(diào)。降低了施工期和運(yùn)營(yíng)期的振動(dòng)與噪聲影響,同時(shí)還縮短了施工時(shí)間。

(3) 線路穿越大型工業(yè)廠區(qū)樁基群。在東陸路站—復(fù)興島站區(qū)間,線路穿越黃浦江兩岸的煤炭碼頭和中華造船廠。黃浦江東側(cè)的煤炭碼頭在本線路規(guī)劃階段就準(zhǔn)備搬遷,但直到工程實(shí)施階段都沒(méi)有搬遷計(jì)劃,而線路通過(guò)區(qū)段有煤碼頭駁岸樁基群、煤炭堆場(chǎng)和運(yùn)輸管廊。線路克服線型較差缺陷,采用連續(xù)反彎的S型布置,與駁岸樁基凈距控制在1～2 m擦肩而過(guò);并通過(guò)嚴(yán)格控制地面煤碳堆載的高度(一般情況下,堆載高度達(dá)到20 m以上,通過(guò)計(jì)算要求限高在10 m以下),來(lái)確保地面超載的變化幅度在區(qū)間隧道能夠承受的范圍之內(nèi)。黃浦江西側(cè)的中華造船廠大型塔吊及駁岸碼頭樁基群既深又密、且原始資料收集不全,為確保區(qū)間隧道能安全、精準(zhǔn)地穿越,在資料不全的情況下,提出現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地探測(cè)的同時(shí),加深相鄰側(cè)車站的埋深(復(fù)興島站由原來(lái)的地下三層調(diào)整為地下四層),以確保線路安全穿越。

(4) 線路穿越既有城市道路高架橋。在隆昌路站—寧國(guó)路站區(qū)間、曲阜路站—漢中路站區(qū)間、大木橋路站—龍華中路站區(qū)間、龍漕路站—漕寶路站區(qū)間、虹漕路站—紅梅路站區(qū)間及虹莘路站—七莘路站區(qū)間,線路分別穿越了內(nèi)環(huán)線高架(2次)、南北道路高架橋、滬閔路高架橋、中環(huán)地道及外環(huán)路高架橋等。為確保施工及運(yùn)營(yíng)的安全,通過(guò)調(diào)整線路平面線形與埋深進(jìn)行多方案比較,獲得了可行且技術(shù)經(jīng)濟(jì)較優(yōu)的實(shí)施方案,在不中斷道路高架橋正常使用的條件下確保本工程的順利實(shí)施。

(5) 線路穿越已運(yùn)營(yíng)軌道交通線路。在巨峰路站—東陸路站區(qū)間,線路穿越6號(hào)線高架橋樁基,盾構(gòu)區(qū)間結(jié)構(gòu)與樁基凈距為4～5 m;在曲阜路站—漢中路站和南京西路站—陜西南路站區(qū)間,線路兩次下穿1號(hào)線區(qū)間隧道,1號(hào)線區(qū)間隧道為地下二層,12號(hào)線隧道為地下三層,兩者間凈距僅為2～3 m;在漢中路站—南京西路站區(qū)間,線路下穿2號(hào)線,2號(hào)線區(qū)間隧道為地下二層,12號(hào)線隧道為地下三層,兩者間凈距僅為1.5～2.0 m;在龍漕路站—漕寶路站區(qū)間,線路下穿1號(hào)線漕寶路站,1號(hào)線漕寶路站為地下二層車站,12號(hào)線線路從車站地下連續(xù)墻下穿越。上述線路定位均在收集到原始資料的基礎(chǔ)上,利用BIM等技術(shù)精確計(jì)算和考察地下建筑結(jié)構(gòu)物之間的位置關(guān)系,在確保既有軌道交通線路運(yùn)營(yíng)安全的前提下保證本工程的安全施工[5]。

(6) 線路穿越狹窄道路。在漢中路站—南京西路站區(qū)間和陜西南路站—嘉善路站區(qū)間,線路(雙向) 受到地面道路兩側(cè)高層樁基的影響(本身地面道路比較狹窄),盾構(gòu)區(qū)間雙向穿越寬度不夠,通過(guò)調(diào)整線路縱向坡度,雙向區(qū)間局部采用上下重迭的方式通過(guò),雖然增加了施工難度,但在不影響地面建筑的情況下,確保了工程的順利建成。

(7) 線路穿越既有重要地下管線及箱涵。在巨峰路站—申江路口站區(qū)間,線路穿越原水箱涵(頂管) ;在巨峰路站—金海路站區(qū)間,線路穿越航空輸油管道;在大木橋路站北端,線路穿越大直徑雨水管;在虹莘路站西端,線路穿越大直徑煤氣管(非開(kāi)挖施工) 。上述穿越的管道均存在很多不確定因素,一方面在資料的收集上存在難度,主要是缺乏準(zhǔn)確的竣工資料;另一方面是大部分施工采用非開(kāi)挖方式,造成實(shí)際誤差較大。所以在這些關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)上,盡可能地收集資料,必要時(shí)還必須現(xiàn)場(chǎng)挖樣洞獲取準(zhǔn)確數(shù)據(jù),再根據(jù)掌握的資料制定切實(shí)可行的設(shè)計(jì)方案,確保施工順利進(jìn)行。

2.2 建筑設(shè)計(jì)方面的難點(diǎn)與技術(shù)措施

城市軌道交通建筑設(shè)計(jì)不同于一般的民用建筑設(shè)計(jì),后者追求新穎華麗的外表,而前者是側(cè)重于在滿足車站使用功能的前提下,做好各專業(yè)的協(xié)調(diào)布置工作。本工程在初步設(shè)計(jì)階段就認(rèn)真調(diào)研、總結(jié)了以往設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題,在力求標(biāo)準(zhǔn)與要求統(tǒng)一的前提下,分標(biāo)準(zhǔn)站和換乘站進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)。

(1) 在標(biāo)準(zhǔn)車站建筑設(shè)計(jì)中,重點(diǎn)研究的是在確保車站基本功能的前提下,如何結(jié)合車站所屬周邊環(huán)境條件,因地制宜地控制車站規(guī)模,提高車站實(shí)際使用率。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,建筑專業(yè)根據(jù)其他各專業(yè)的要求,進(jìn)行了模塊化設(shè)計(jì),統(tǒng)一了車站結(jié)構(gòu)與設(shè)備等各專業(yè)布置的基本原則,作為控制車站設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)[1]。

(2) 在換乘車站建筑設(shè)計(jì)中,重點(diǎn)研究的是如何結(jié)合既有車站的布置,最大化換乘的便捷性。在本工程中,換乘車站中相對(duì)較為簡(jiǎn)單的二線“十”字換乘(如與4號(hào)線換乘的大連路站、與10號(hào)線換乘的天潼路站、與8號(hào)線換乘的曲阜路站、與9號(hào)線換乘的嘉善路站、與4號(hào)線換乘的大木橋路站) 及相對(duì)較為復(fù)雜的二線通道換乘站和三線換乘站(如與6號(hào)線通道換乘的巨峰路站、與1和13號(hào)線換乘的漢中路站、與1和10號(hào)線換乘的陜西南路站、與3號(hào)線換乘的龍漕路站、與1號(hào)線換乘的漕寶路站等) 。其中,巨峰路站、漢中路站、陜西南路站、龍漕路站及漕寶路站的建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行了多方案的研究與論證,最終使換乘通道達(dá)到了最優(yōu),獲得了乘客的一致好評(píng)。

2.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的難點(diǎn)與技術(shù)措施

本工程在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,主要難點(diǎn)體現(xiàn)在三個(gè)方面:

(1) 如何設(shè)計(jì)地面建筑密集區(qū)(車站基坑緊鄰地面居民住宅) 的地下車站基坑結(jié)構(gòu),以有效地控制沉降與變形;

(2) 如何解決新老車站的結(jié)構(gòu)銜接問(wèn)題;

(3) 當(dāng)區(qū)間隧道穿越復(fù)雜地層時(shí),如何減少施工擾動(dòng)對(duì)地面建筑的影響及控制地面沉降。

2.3.1 地面建筑密集區(qū)的地下車站基坑設(shè)計(jì)

東陸路站為地下三層車站,周邊有多棟6層居民住宅,最近距離僅3 m左右,車站基坑開(kāi)挖深度達(dá)到19 m;客運(yùn)中心站,車站長(zhǎng)度近500 m,沿車站長(zhǎng)度方向?yàn)樯鲜兰o(jì)20～30年代的二層磚木結(jié)構(gòu)居民住宅,車站基坑開(kāi)挖對(duì)上述房屋帶來(lái)沉降影響;漢中路三線換乘樞紐站,基坑最大開(kāi)挖深度達(dá)32 m,而車站周邊有多棟高層建筑(辦公樓與居民樓),其中12號(hào)線西端頭(開(kāi)挖深度達(dá)25.6 m)距離金峰大廈裙房?jī)H3～4 m、距離金峰大廈基礎(chǔ)約15～16 m,東端頭與恒通大廈地下室重疊,車站地下墻施工時(shí)需清除恒通大廈地下室原圍護(hù)樁;南京西路站沿線為靜安區(qū)老式石庫(kù)門里弄房(保護(hù)建筑),車站基坑距離保護(hù)建筑距離不到20 m,而車站基坑開(kāi)挖深度確達(dá)到約26 m,設(shè)計(jì)控制沉降與變形的要求極高;嘉善路站和大木橋路站都是地下三層站,車站基坑開(kāi)挖深度均在24～26 m之間,基坑周邊(距離約15～20 m之間) 地面建筑為高層住宅和多層住宅,均在基坑一倍開(kāi)挖深度范圍之內(nèi),特別是大木橋路站周邊的多棟4層居民住宅(20世紀(jì)50～60年代建造),車站基坑施工影響較大。針對(duì)周邊環(huán)境保護(hù)要求高的難點(diǎn),在基坑設(shè)計(jì)中提出了多方面的、以減少基坑變形為目的的控制措施,如增設(shè)封堵墻、增大支撐剛度、采用伺服支撐體系、控制降水速度與實(shí)際降水量等,確保了車站施工的順利完成。

2.3.2 新老車站的結(jié)構(gòu)銜接問(wèn)題

本工程中,漢中路站、陜西南路站、龍漕路站及漕寶路站等均存在改造既有車站結(jié)構(gòu)的問(wèn)題。

(1) 漢中路站為三線換乘站(1、12、13號(hào)線),需對(duì)原1號(hào)線車站進(jìn)行側(cè)墻與內(nèi)部中板樓扶梯改造。首先,需將1號(hào)線與12號(hào)線、13號(hào)線連接的換乘通道部位打開(kāi)約20 m寬的門洞來(lái)保證換乘客流的順利通過(guò);其次,根據(jù)三線換乘客流的要求,對(duì)原1號(hào)線漢中路站站廳至站臺(tái)的樓扶梯進(jìn)行改造,將原來(lái)三組樓扶梯中的一組剪刀樓梯(中間部位) 封掉,在其兩側(cè)各增設(shè)一組上下自動(dòng)扶梯,使原來(lái)三組調(diào)整為四組,并增加自動(dòng)扶梯的數(shù)量,以滿足高峰時(shí)段換乘大客流的需求。地鐵1號(hào)線是上世紀(jì)90年代設(shè)計(jì)建設(shè)的工程,受當(dāng)時(shí)建設(shè)條件的限制,整個(gè)車站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相對(duì)比較單薄,這次改造需對(duì)起“傷筋動(dòng)骨”,但前提原則是確保結(jié)構(gòu)的安全。結(jié)合原始資料,對(duì)車站整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了強(qiáng)度與穩(wěn)定性驗(yàn)算,提出了加固、補(bǔ)強(qiáng)措施,確保了車站的安全與使用。

(2) 陜西南路站為三線換乘站(1、10、12號(hào)線“Z”字型換乘),涉及改造的最大難點(diǎn)是12號(hào)線與1號(hào)線的換乘通道的連接。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn),對(duì)于換乘客流相對(duì)比較大(特別是在早高峰時(shí)段) 的換乘站,其換乘通道寬度應(yīng)該不小于10 m。而1號(hào)線車站現(xiàn)有空間只有約5 m左右,即使打通也滿足不了換乘需求。因此,在設(shè)計(jì)過(guò)程中,從既有車站內(nèi)部與外部?jī)煞矫嫱瑫r(shí)考慮,在既有車站內(nèi)部對(duì)車站端部設(shè)備、管理用房進(jìn)行改造與調(diào)整,壓縮內(nèi)部空間、搬移內(nèi)部電梯、合并車站控制室及設(shè)備管線等,增加換乘通道的寬度;在既有車站外部,為確保原車站1號(hào)出入口的正常使用,通過(guò)對(duì)車站相鄰的“巴黎春天”商場(chǎng)地下室的空間置換(將地下設(shè)備用房部分搬移至房屋頂部),換取地下部分空間為車站1號(hào)口進(jìn)、出廳用,這樣既保證了原1號(hào)口部未變,又巧妙地解決了地下?lián)Q乘通道寬度問(wèn)題。

(3) 對(duì)于龍漕路站,12號(hào)線地下站與3號(hào)線高架站的換乘連接使其在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)面臨兩大難題。一是車站基坑與高架樁基緊貼(圍護(hù)結(jié)構(gòu)與樁基凈距1 m左右),地下車站基坑開(kāi)挖深度達(dá)到16 m左右,嚴(yán)重影響到原有樁基的實(shí)際承載力,所以在設(shè)計(jì)中必須考慮對(duì)相鄰樁基進(jìn)行加固處理,通過(guò)增加樁基、擴(kuò)大承臺(tái)基礎(chǔ)等技術(shù)措施來(lái)減少地下車站基坑施工對(duì)高架結(jié)構(gòu)的影響。二是對(duì)原有3號(hào)線高架站地面站廳結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造,主要體現(xiàn)在,在確保原有框架結(jié)構(gòu)受力狀況不變的前提下,對(duì)地面站廳的設(shè)備、管理用房及樓梯位置、側(cè)墻門洞等進(jìn)行調(diào)整。

(4) 在漕寶路站,12號(hào)線與1號(hào)線車站通過(guò)通道換乘,由于1號(hào)線漕寶路站是整個(gè)1號(hào)線中比較小的車站,且南北站廳不連貫,早晚高峰客流對(duì)車站壓力較大,因此如何解決換乘對(duì)既有車站運(yùn)營(yíng)客流的影響是該換乘車站設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。為此,結(jié)合1號(hào)線車站實(shí)際客流進(jìn)出站的規(guī)律,采用單向人流組織方式,解決在有限的通道寬度內(nèi)的人流沖突問(wèn)題。即:采用內(nèi)凈為6.0 m×4.0 m的矩形頂管連接1號(hào)線漕寶路站的北站廳,采用內(nèi)凈為4.0 m×3.5 m的矩形頂管沿1號(hào)線漕寶路站西側(cè)將南、北兩廳溝通起來(lái),從而使換乘客流能以逆時(shí)針的形式進(jìn)行換乘,較好地解決了高峰客流換乘對(duì)撞的現(xiàn)象,同時(shí)也改善了原1號(hào)線漕寶路站的乘車狀況。

2.3.3 施工擾動(dòng)對(duì)地面建筑影響和地面沉降控制

在城市中心區(qū)進(jìn)行軌道交通建設(shè),不可避免地會(huì)出現(xiàn)區(qū)間隧道穿越(凈距離) 地下重要構(gòu)筑物及地面建筑物的情況。本工程在區(qū)間隧道設(shè)計(jì)中就多次遇到此情況,如:區(qū)間隧道(盾構(gòu)法施工) 穿越黃浦江兩岸煤炭碼頭樁基和中華造船廠船塢樁基及碼頭樁基;穿越1號(hào)線(2次) 、2號(hào)線(1次) 區(qū)間隧道;近距離穿越龍華古塔;基本正面穿越“偉萊家園”地面小高層樁基(側(cè)穿) ;大面積穿越靜安區(qū)舊式民宅及歷史風(fēng)貌保護(hù)區(qū)建筑和“長(zhǎng)樂(lè)坊”舊式別墅。在本工程的區(qū)間隧道設(shè)計(jì)中,運(yùn)用控制地層損失率的計(jì)算方法,對(duì)盾構(gòu)隧道施工提出了推進(jìn)速度與注漿量的限制,同時(shí)運(yùn)用BIM手段時(shí)時(shí)了解地下盾構(gòu)施工位置與上方地面建(構(gòu)) 筑物之間的關(guān)系,從而全面掌握整個(gè)盾構(gòu)推進(jìn)過(guò)程中地面沉降與隆起的情況,確保了地面建(構(gòu)) 筑物的安全與穩(wěn)定。

2.4 設(shè)備設(shè)計(jì)方面的難點(diǎn)與技術(shù)措施

(1) 換乘站設(shè)備的資源共享問(wèn)題。本線的最大特點(diǎn)是換乘站多,設(shè)備設(shè)資源共享顯得尤為重要,科學(xué)合理的設(shè)計(jì)可為后期的運(yùn)營(yíng)管理提供極大的便利。因此,在設(shè)計(jì)中凡是換乘車站的車控室均按二線合并設(shè)計(jì)思路考慮,這給設(shè)備設(shè)計(jì)帶來(lái)了較大的難度。設(shè)計(jì)不但要考慮新裝設(shè)備,還要改造原有的舊設(shè)備,并要確保兩者之間的相互兼容性[6]。

(2) 控制中心的設(shè)計(jì)難點(diǎn)。本線的控制中心位于地處中山北路的8號(hào)線控制中心內(nèi)(與8、10號(hào)線共享) 。在12號(hào)線工程設(shè)計(jì)中對(duì)原有的控制中心進(jìn)行了調(diào)整,增加了設(shè)備用房,重新改造、布置了控制中心調(diào)度大廳,并按功能與便于管理等要求考慮,將8、12號(hào)線調(diào)度大廳布置在一個(gè)大空間內(nèi),10號(hào)線(無(wú)人駕駛系統(tǒng)) 則相對(duì)獨(dú)立布置。由于8號(hào)線已投入運(yùn)營(yíng)多年,部分設(shè)備出現(xiàn)老化(特別是顯示屏等) 、新老設(shè)備品牌不同等均給設(shè)計(jì)帶來(lái)很多問(wèn)題,而更新全部設(shè)備費(fèi)用較大,為此在設(shè)計(jì)中在保障最大程度地利用原有設(shè)備的基礎(chǔ)上,力求整個(gè)調(diào)度大廳的完整與統(tǒng)一,取得了較好的實(shí)際使用效果。

(3) 主變電所的設(shè)計(jì)難點(diǎn)。本工程的主變電所設(shè)計(jì)可謂一波三折；在初設(shè)階段,考慮在線路東、西兩端各設(shè)立一個(gè)主變電所；其中,東端本著資源共享的原則,利用8號(hào)線控江路主變電所的預(yù)留空間設(shè)置12號(hào)線主變電所,但需鋪設(shè)約1.8 km的電纜連線。但在設(shè)計(jì)深化過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，這“1.8 km的電纜連線”實(shí)施難度極大,無(wú)論從線位的選擇、安全的保障及日常的維護(hù)等方面都存在諸多的問(wèn)題,為此不得已放棄這一方案。而重新選擇合適的主變電所位置談何容易,且需有外接可供的電源。然而主變電所是本工程中不可或缺的。為此，在外部條件不能解決的情況下,想到了上海整個(gè)軌道交通網(wǎng)絡(luò)的供電系統(tǒng)。經(jīng)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)距離12號(hào)線相對(duì)較近的6號(hào)線巨峰路站主變電所有接入的可能。后經(jīng)深入研究，確定對(duì)巨峰路站變電所進(jìn)行改造、擴(kuò)容,并通過(guò)巨峰路換乘車站的連接,較圓滿地實(shí)現(xiàn)了12號(hào)線主變與6號(hào)線共享主變所。但是，隨著后續(xù)18號(hào)線工程的完成,發(fā)現(xiàn)控江路主變電所電纜通道可通過(guò)18號(hào)線區(qū)間隧道實(shí)現(xiàn)連接。因此,12號(hào)線的主變電所最終還是設(shè)在控江路主變電所。西端主變電所最初考慮設(shè)在4號(hào)線大木橋路主變電所旁。但隨著設(shè)計(jì)的不斷深化,同樣發(fā)現(xiàn)其受到選址地周邊條件的變化以及外接電源來(lái)源等問(wèn)題的影響,導(dǎo)致該設(shè)計(jì)方案難以實(shí)現(xiàn)。后經(jīng)與區(qū)規(guī)劃、市供電等部門的協(xié)商,重新選擇了位于浦江南路站(現(xiàn)稱龍華中路站) 旁的空地內(nèi)設(shè)置地下變電所。然而，在完成全部設(shè)計(jì)進(jìn)入施工階段時(shí),此方案卻受到了周邊居民的極力阻擾,最終導(dǎo)致該變電所工程無(wú)法實(shí)施。此時(shí)剩下的工期已經(jīng)不多了,為確保12號(hào)線能按時(shí)順利建成,設(shè)計(jì)方再次從內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)資源挖潛力,提出了通過(guò)改造13號(hào)線江月路主變電所和8號(hào)線長(zhǎng)清路主變電所來(lái)為12號(hào)線送電的方案,從而保證了12號(hào)線工程全線開(kāi)通運(yùn)營(yíng)的要求。

3 結(jié)語(yǔ)

上海軌道交通12號(hào)線工程的建設(shè)是在根據(jù)實(shí)際情況不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)、不斷應(yīng)用新技術(shù)解決所面臨的多個(gè)難題過(guò)程中推進(jìn)的。在工程實(shí)施期間,沒(méi)有出現(xiàn)重大事故。該線運(yùn)營(yíng)至今狀況良好,沿線居民投訴很少。實(shí)踐證明,本文所介紹的設(shè)計(jì)中選擇的各項(xiàng)技術(shù)措施是有效的,可供類似條件的軌道交通線路設(shè)計(jì)參考。

[1] 上海市隧道工程軌道交通設(shè)計(jì)研究院.上海軌道交通12號(hào)線工程可行性研究報(bào)告[R].上海:上海市隧道工程軌道交通設(shè)計(jì)研究院,2007.

[2] 上海市隧道工程軌道交通設(shè)計(jì)研究院.上海市軌道交通12號(hào)線工程總體設(shè)計(jì)[R].上海:上海市隧道工程軌道交通設(shè)計(jì)研究院,2007.

[3] 上海市隧道工程軌道交通設(shè)計(jì)研究院.上海市軌道交通12號(hào)線工程初步設(shè)計(jì)[R].上海:上海市隧道工程軌道交通設(shè)計(jì)研究院,2008.

[4] 上海市隧道工程軌道交通設(shè)計(jì)研究院.上海市軌道交通12號(hào)線工程初步設(shè)計(jì)(調(diào)整) [R].上海:上海市隧道工程軌道交通設(shè)計(jì)研究院,2010.

[5] 李江濤.鋼彈簧浮置板軌道結(jié)構(gòu)施工工藝分析[J].城市軌道交通研究,2014,(5):121-123.

[6] 劉查琳.城市地鐵如何更好地應(yīng)用BIM技術(shù)——淺談上海軌道交通12號(hào)線BIM技術(shù)應(yīng)用[J].上海市政公路(電子版),2016(4):1.

Difficulties in the Design of Shanghai Rail Transit Line 12 and Technical Measures

GAO Yinglin

Shanghai metro Line 12 is a line to increase the density of metro network, it crosses through the central urban areas of Shanghai, featuring the dense residential areas, historical protecting buildings, deep pile groups, complex underground pipelines, piled foundations for viaducts and urban rail transit line intervals in operation. The line has to deal with the transfer problems among lines in operation, so there are many difficulties in the design. In this paper, the difficulties in the design are summarized related to lines,buildings,structures, equipment and so on, corresponding design ideas and main technical measures are discussed. The construction and operation of the line shows that the design scheme adopted at that time is feasible and effective.

Shanghai rail transit Line 12; line design; design difficulties; technical measures

U 231.1

10.16037/j.1007-869x.2017.01.030

2016-09-20)