文档介绍：***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(GFRP) 冻结法施工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,最终规划轨道交通线路总长562Km,共21条轨道交通线,其中地铁11铁,轻轨10条。绝大多数成放射状,而明珠线二期(M4)与明珠线一期(M3)西部线路相结成环,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,其主要功能是将其他轨道线路联系起来,使整个上海轨道交通网成为一个有机的整体。对于现阶段来说,地铁4号线首先要与已建的1号线、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。本文将主要介绍地铁4号线工程建设过程中的设计及施工不同于以往的一些新的技术特点,以供交流。
2 地铁4号线工程概况
线路规模和走向
,,其余均为地下线。共设17座车站,其中地下一层半站2座,地下二层站10座,地下三层站5座,。设停车场1座。M4工程线路走向为:M3宝山路站
——溧阳路——临平路——长阳路——杨树浦路——浦东大道——张杨路——浦电路——蓝村路——浦东南路——南浦大桥——西藏南路——鲁班路——大木桥路——东安路——天钥桥路——上体场路——宜山路——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
本工程建设年限为2000年初~2004年底,2004年底建成试通车,2005年完成运行设备调试,建设总共期为5年。各工程项目建设进度如表1所示,盾构的工程筹划如图2 所示。
表1 地铁4号线工程项目建设进度表

沿线地铁车站一般埋深10~20m,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层灰色淤泥质粘土为主。沿线区间隧道埋深一般在14~21m,隧道主要穿越第④层灰色淤泥质粘土以及第⑤1层灰色粘土为主。
浅部土层中潜水埋深浅,~,年平均地下水位离地面05~;第
②3、③2、⑤2层地下水具有微承压水特征;⑦1、⑦2层中的地下水,为承压含水层,~。
3 设计新特点
地铁4号线工程作为***规划中最重要的环线,城市平面投影完全落在内环线以内的中心城区,与已建、在建、将建地铁线有众多的交叉换乘,是***交通实现辐射功能的中枢,其是一个庞大的系统工程,涉及建筑、结构、机电、车辆、通信、信号、环控等多个方面。

1)成环,包括共环与独立成环。在初期运营时(2005-2015年),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(2015-2030)考虑两者共存。由于前者17个车站全为地下,后者9个车站全为高架车站,针对不同时期的运营要求,既要考虑与明珠一期的设施与界限的兼容性,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计,需要从建筑、结构、机电、信号、通信等多个方面考虑不同阶段的要求,关系是相当复杂的;
2)障碍条件多,线路设计限制多。上海属于典型的软土地区,又是中国工业化、城市近代化最早的城市,也是近十年来中国发展最快、城市基本建设投入最大的城市之一,地下新老构筑物众多,且存在很多不明障碍物,地面高层建筑、交通市政设施繁多,因地质条件差,大多地面建筑、构筑物都采用桩基(包括近年建造的多层和小高层),加之地铁4号线正好全部建在繁华的中心城区的地下,线路选择的一个基本原则是逢桩就让,遇到不可克服的障碍物也要让,这就决定了要最终选定一个符合功能要求的、满足车辆运行的、经济合理的路线是多么不容易的事情。
3)小半径区间多。产生小半径区间,一种原因是成环本身就决定的,因为从虹桥路站转到宝山路站的环转向近270度,由于某些转角偏大,甚至形成了曲线车站,如上体场车站;另一种原因,就是由于许多障碍物的限制导致的,比如从宜山路站、上体场站到蒲汇塘停车场方向去的线路,在不到1公里范围内其连续穿过明珠一期高架及内环高架的数个桥墩之间,由此产生了许多小半径区间及缓和曲线,半径最小的才150米,大的不过300米。过小的半径对盾构施工及车辆运行的要求都