上海虹橋站站臺不均勻沉降整治方案重難點分析

賈哲明 中國鐵路上海局集團有限公司上海房產建筑段

上海虹橋火車站是上海虹橋綜合交樞紐的重要組成部分，也是京滬高速鐵路最南端的客運車站。虹橋火車站作為上海地區的鐵路交通樞紐，其每天都承擔著594對列車的始發終到作業，平均2 min就有一列高鐵在站內進行客運作業；每天有29.7萬南來北往的旅客通過高鐵前往各自的目的地，旅客高站臺的使用頻率非常高效。

隨著車站運營時間的增加，虹橋站各站臺均有不同程度的沉降，在主站房198 m范圍外的南北兩端，站臺面呈弓形下沉，站臺面沉降大，站臺面與動車車廂內地坪面存在較大高差，最大下沉處與動車組車廂地板面之間距離達到34 cm，對旅客乘降存在一定的安全隱患，也給車站的運輸組織及車站整體形象帶來不好的影響。如何在客運作業頻繁、旅客人流密集的車站里，進行沉降整治，既要做到確保高鐵安全、保證車站的正常運輸組織，又要保質保量盡快完成抬升，成為本次整治重點研究的問題。

1 虹橋站基本情況

1.1 客站總體情況

虹橋站用地面積22.42萬m2，總建筑面積24萬m2，無柱雨棚7萬m2。虹橋鐵路客站采用了上進下出的客流組織方式。

1.1.1 高架層（相對標高10.100 m，吳淞高程17.450 m）

為鐵路旅客進站層，主體長度約410 m，寬度162 m，南北站前平臺和高架匝道寬度分別為12 m和36 m。162 m寬的候車室共分成三個部分：中間72 m的候車室和南北兩條42 m的進站廣廳、人行通廊。

1.1.2 地面層（相對標高±0.000 m，吳淞高程7.35 m）

本層共分五個部分，分別是東進站廳（進深30 m×長162 m）、西進站廳（進深36 m×長162 m）、西北輔助辦公樓（車站管理辦公使用）、西南輔助辦公樓（公安辦公使用）和站臺。

1.1.3 地下一層（相對標高-11.550 m，吳淞高程-4.200 m）

為地下主通道層，主體長度約410 m，寬度198 m。南北兩側為國鐵出站廳和兩條24 m寬的人行通廊，中央區域分為東西兩部分。

1.2 旅客高站臺設置

虹橋站設高速、綜合兩個車場，兩車場緊靠、并列、等高布置。車站設在直線上，車站規模為到發線30條（含正線）、基本站臺2座、中間站臺面28座設計。1#、30#為基本站臺，分別為20 m×450 m、16 m×500 m；2#～29#為中間站臺，其中2#～19#站臺為12 m×450 m，20#-29#站臺為12 m×500 m。

站臺由南向北可分為三部分：站房南端無柱雨棚范圍部分、中間主站房部分、站房北端無柱雨棚范圍部分，中間主站房部分站臺位于虹橋站房地下一層的上方，站臺下為箱體結構；站房兩端無柱雨棚范圍內部分站臺下為回填土、樁基。

1.3 站臺沉降監測

根據虹橋站運營階段站臺沉降的監測資料，至2011年三季度站臺沉降在設計允許的沉降量范圍內；2012年春運期間線路沉降量增大，為確保行車安全，2012年春運結束后對線路進行起道整平，使站臺面與旅客列車車廂內地坪面間存在較大高差，最大高差處約30 cm；從2014年開始，各站臺面均出現不均勻沉降現象，站臺南、北兩段站臺面沉降大，中間主站房段站臺面沉降小，站臺面呈“弓”形狀，沉降量基本趨于穩定。14#～15#站臺沉降測量數據如表1所示。

表1 14#～15#站臺沉降測量數據

測量數據顯示，站臺面南、北端無柱雨棚范圍部分沉降量大，中間主站房部分沉降量小，最大沉降處與動車組車廂地面之間的高差達34 cm，同時站臺面的不均勻沉降引起站臺花崗巖地坪部分松動、翹曲、破損。

站臺沉降測量圖片資料如圖1所示。

圖1 站臺沉降測量圖片

2 站臺沉降整治范圍

考慮到上海虹橋火車站客運作業和旅客上下車的頻繁程度，為了積累在繁忙的干線上進行站臺沉降整治的第一手數據資料，本次站臺抬升整治以虹橋站的14#～15#站臺（不含站房198 m范圍）的南端，作為本次站臺不均勻沉降整治的首個試驗段。

3 站臺沉降整治主要內容

根據上海局集團公司對虹橋站站臺不均勻沉降進行專項整治的部署，以不影響虹橋站正常運營，不封閉站臺，確保列車?？?、經過和旅客上下列車的具體要求，確立了14#～15#站臺南端無柱雨棚范圍部分站臺面不均勻沉降的整治方案：按照《營業線施工安全管理實施細則》文件規定，采取夜間不停電天窗作業，以9 m長度為一個施工區域，分域實施。砌筑加氣混凝土輕砌塊呈網格狀，澆筑C50商品混凝土填實站臺面不均勻沉降部分，重鋪站臺面花崗巖和站臺帽，并作部分結構加固。站臺剖面圖見圖2。

圖2 站臺剖面圖

3.1 施工主要內容

（1）拆除站臺帽花崗巖鋪裝面并清除砂漿墊層；

（2）支鍍鋅鋼板邊模、連接拉接鋼筋；

（3）站臺面砌筑基底抬升輕砌塊；

（4）澆筑C50混凝土；

（5）50厚干硬性水泥砂漿墊層；

（6）30厚大理石鋪裝面。

3.2 施工主要特點

本次不均勻沉降整治的14#～15#站臺南端段總長度126 m，位于虹橋站場的中間位置，對施工具有以下要求：

施工作業屬于營業線施工，必須執行上海局集團公司營業線施工的有關規定，施工時間為每天的0：30～4：00，站臺不封閉，線路不封鎖；

14#～15#站臺始發車為16趟/每天，最早發車時間是早晨6：15，因此在每天凌晨施工結束后，14#～15#站臺必須具備基本滿足旅客經站臺上下列車的條件。

4 方案的重難點分析

虹橋站站場未設置平交道，也未設置車輛從站場出入口行駛至各中間站臺的道路和設施，14#～15#站臺又位于虹橋站場的中間位置，因此，站臺現澆混凝土成為施工方案中的一個難點問題。

經過現場踏勘，詳細研究站臺周圍的市政交通路線、市政設施，通過各種方案比選，唯一可行的混凝土運輸、澆筑線路是混凝土泵車行至站臺上方的市政高架道路上，并從高架道路上通過混凝土泵車將混凝土泵送至站臺上。

利用高架道路輸送泵送混凝土的方案，制約于高架道路的承載力，在高架設計院對高架道路承載力驗算的基礎上，通過方案中混凝土泵送車載重量的幾度調整，最終得到地方路政局利用高架道路輸送泵送混凝土方案的批復。

同樣，虹橋站站場未設置平交道，也未設置車輛從站場出入口行駛至各中間站臺的道路和設施，14#～15#站臺又位于虹橋站場的中間位置，因此，站臺不均勻沉降整治所需的水泥、黃砂、大理石等材料需通過人工駁運，且運輸距離較遠。

整治施工作業屬于營業線施工，施工時間為每天的0：30～4：00，即每天的施工時間為3.5h，包括施工前的準備和施工后的清場。如果再加上遠距離人工駁運材料的時間，留給施工內容的時間已所剩無幾。

基于施工時間、施工條件的限制，通過細化、嚴格整治方案中人工駁運水泥、黃砂、大理石等材料的時間和工序，實現施工內容時間的最大化：

提前施工準備時間，水泥、黃砂、輕砌塊先車運至東北大門處，晚22：00通過東北垂直電梯，經B1層地下通道運至南二玻璃房，待0：30天窗施工命令下達后，再通過垂直電梯運送到站臺施工區域。

車運大理石至30#站臺北端臨時堆放點。晚22：00通過南29#、30#垂直梯，將大理石運送到出發層的14#～15#站臺B檢票口，待0：30天窗施工命令下達后，再運送到站臺施工區域。

各個分項的施工控制時間及相互之間的搭接施工是保證按時完成施工內容的關鍵。

天窗點結束時間為4：00，每天的施工內容必須在此之前完成并完成施工撤場，細化每一道工序的施工時間：鍍鋅鋼板邊模和輕砌塊砌筑同時施工，且控制在2：30完成；混凝土澆筑作業時間控制在 2：30～3：15 完成；3：15～4：00 剩余時間為鋪設臨時過渡面層和施工撤場。

輕砌塊、混凝土的每天需求量應精準計算。

按照方案中的施工次序，每天定點測量標高，嚴格控制第二日施工輕砌塊和混凝土完成面高度，并根據高差精準計算所需混凝土和輕砌塊數量，且各種尺寸的輕砌塊搭配使用，可選用 600 mm×240 mm×100 mm、600 mm×240 mm×120、600 mm×240 mm×150 mm、600 mm×240 mm×200 mm 等不同高度的輕砌塊。通過精準計算，合理配置材料，避免混凝土泵車所輸送的混凝土、人工駁運的輕砌塊在當日施工中有剩余，增加施工撤場工程量，延長施工撤場時間。

5 方案的優化

14#～15#站臺南端試驗段的實施，是為全面進行虹橋站站臺不均勻沉降整治所作的準備，其施工方案對后續的全面施工具有一定的指導和推廣意義。通過對14#～15#站臺不均勻沉降整治方案重難點的分析，可以在后續各站臺不均勻沉降的整治中方案得到進一步的完善：

提前踏勘各站臺上方的南、北高架道路，由市政設計院出具相關承載力驗算資料，向市路政局、高架交警支隊和市交警總隊辦理使用審批手續；

充分用好天窗點開始前的有效時間進行材料運輸，即在車站停止站臺作業后，組織施工用的水泥、黃砂、砌塊、大理石等材料運送至站臺指定地點擺放，為后續沉降填實和鋪貼面層創造條件。有效作業時長增加60 min，施工段可以從9 m長（28 d）增加到 10.8 m（24 d），施工總天數可以縮短 4 d，為盡快恢復車站的運輸組織創造條件。

兩個站臺或四個站臺同步施工。通過交叉施工方法，可以避免在同一個站臺同一天窗點出現既鋪貼大理石又澆筑混凝土的情況，有效減少作業面的人員及材料運輸的沖突問題，減少安全風險隱患。

充分利用南、北高架道路澆筑混凝土，最多可使用四臺汽車泵同時作業，即可提高道路使用率、節約混凝土運送成本，又可充分用好作業面，縮短抬升整治總工期。