不間斷運營條件下的地鐵上蓋商業綜合體出入口改造關鍵技術研究

蔡觀生

上海建工四建集團有限公司 上海 201103

隨著使用年限的增長，地鐵上蓋商業綜合體面臨建筑風格陳舊、功能使用不足、結構安全無法滿足現行規范要求等問題，更新升級改造成為了最佳選擇。

由于地鐵上蓋商業綜合體有著交通與商業互通的特性[1]，因此，商業綜合體的改造更新或地鐵車站的升級改造，都將會給兩者帶來相應的影響。如何將兩者改造過程中相互的影響降至最低，保證地鐵交通和商場人流不間斷是目前此類建筑改造更新中的一個問題。

本文以上海港匯恒隆廣場局部改建項目中的主入口改造為案例，研究不間斷運營條件下的地鐵上蓋商業綜合體出入口改造關鍵技術。

1 工程概況

上海港匯恒隆廣場（簡稱港匯廣場）地處徐匯區虹橋路1號，同時也是徐家匯商業圈核心區域，軌道交通1號線、9號線、11號線均在此交會[2]， 3條軌道線路換乘通道也是利用港匯廣場的地下空間。2018年5月，港匯廣場標志性的39級大臺階主入口區域迎來了改造。本次改造涉及大臺階及其附屬結構拆除、主入口首層結構補板、原徐家匯站12號出入口改造及主入口外立面改造等施工內容。改造后，原大臺階區域化身超大廣場全新亮相，進出商場更加便捷（圖1）。同時原徐家匯站12號出入口轉變為虹橋路（12A）、華山路（12B）兩側直接出地面的形式，大大增加了人流交通的靈活性和商場地鐵的可通達性。

圖1 出入口改造前后對比

2 工程特點及難點

2.1 出入口改造工況復雜、施工場地狹小

港匯廣場主入口改造涉及大臺階及其附屬結構拆除、主入口首層結構補板、地鐵出入口改造、外立面改造等諸多復雜施工內容。然而主入口區域東北側、西北側為港匯廣場地下室結構頂板，無法承受較大的施工荷載；主入口區域緊貼虹橋路、華山路，同時虹橋路、華山路側需要保證2 m的人行道，而且大臺階及兩側水池附屬占據主入口改造區域60%以上的場地。其余場地還涉及兩個出入口基坑施工，因此施工場地狹小，車輛行駛無法形成環通道路，交通組織及施工組織較困難。

2.2 港匯廣場結構頂板設計荷載有限對拆除施工有影響

虹橋路、華山路施工場地大部分位于港匯廣場地下室頂板正上方，該區域需要作為大臺階附屬水池結構拆除及鋼結構吊裝時的機械停靠區域，原結構頂板主要作為廣場人流通行使用，原結構設計荷載僅考慮地坪回填荷載為10 kN/m2，不能停放和通過重型板車及吊車。因此，吊車和板車運行路線和停放地點需要進行嚴格規劃，并且采取必要的加固措施。

2.3 虹橋路出入口基坑緊鄰軌交1號線和9號線換乘通道，具體位置關系未知

根據歷史圖紙調閱情況，新建虹橋路基坑結構與換乘通道外墻圍護結構凈距為0.1～2.3 m不等，但現場實際情況與圖紙不符，新建基坑結構與部分地鐵圍護結構存在碰撞，因此需要重新對換乘通道及其圍護進行勘探及定位，調整地鐵出入口設計方案，確保地鐵換乘通道正常運行。

2.4 改造期間需要保證人流交通秩序穩定，保障通道安全正常使用

港匯廣場主入口區域分別承擔著徐家匯站12號出入口進出站功能，同時地下1層作為進出商場的主通道，改造期間，需要保證軌交和商場運營過程中人流正常出入，人流組織難度較大。同時，進出商場通道上方進行大面積的結構拆除，如何保證通道安全也是難點之一。

3 不間斷運營條件下的地鐵上蓋商業綜合體出入口改造關鍵技術

3.1 基于狹小空間（場地）的主入口改造施工組織

根據主入口場地狹小、施工組織困難的特點，確定整個技術路線：中區結構補板作為整個施工組織的中轉區域，既可作為結構拆除、出入口改造時大型機械的停靠場地，也可將虹橋路及華山路側施工通道串聯起來，結合兩側施工大門，形成交通環線。

根據這個技術路線，項目策劃將大臺階及其附屬結構拆除分為4個部分，分別為大臺階中區結構、虹橋路水池結構、華山路水池結構、大臺階2層結構，中區結構拆除后即開展結構補板施工，大臺階結構頂板強度達到設計要求后，同步開展虹橋路、華山路水池結構拆除以及新建連通口圍護、基坑結構施工。待結構全部拆除完畢后，最后進行主入口外立面改造施工（圖2、圖3）。

圖2 主入口結構補板后場地示意

3.2 主入口結構精細化拆除及防護施工技術

主入口結構拆除具有體量大、施工場地小、頂板限荷等特點，同時在拆除過程中，需要保證地下主通道人流正常通行。根據不同區域采用不同的具有針對性的拆除工藝，增加相應加固保護措施，保證結構拆除的安全與高效，確保周邊環境正常運行。

1）混凝土梁采用鏈鋸切割作業；樓板、墻體采用盤鋸切割，局部采用排孔及人工空壓機鑿除；附屬結構采用120型鎬頭機鑿除，局部與商場建筑相連部分采用切割分離。

2）遵循“先捆綁后切割”的原則，采用汽車吊對需要切割的梁板構件進行捆綁預吊（不施加拉力），之后再進行切割，同時架設龍門架作為反吊防護措施（圖4）。

圖4 龍門架反吊措施示意

3）考慮頂板限荷要求，嚴格控制梁板切割質量，對不同規格的混凝土梁板進行切割分段排布，保證切割下的構件單個質量不超過4 t，同時對汽車吊停機位結構頂板采取鋼管排架加固措施（圖5）。

圖5 大臺階混凝土梁板切割區域及1區切割分段示意

4）主通道上方結構拆除前，通道內設置鋼結構防護棚以及鋼管腳手緩沖架，確保主通道正常通行（圖6、圖7）。

圖6 主通道鋼結構防護棚及排架加固

圖7 防護棚剖面示意

3.3 地鐵通道外墻多維度定位勘測技術

虹橋路出入口基坑施工前，現場開挖驗槽發現地鐵換乘通道圍護樁嚴重偏位，且圍護樁與通道外墻間還有1排未知樁體。在新建連通口基坑圍護及結構施工前對地鐵換乘通道外墻、原有圍護樁、新增連通口結構位置進行勘測及比較，降低施工風險，確保換乘通道及周邊環境正常運行。

使用全站儀，采用極坐標法建立坐標系，分別測得原圍護樁與換乘通道北側結構內邊線坐標，根據測量數據計算得出，地鐵換乘通道北側結構內邊線與原圍護樁距離為2.230～2.847 m；采用地質雷達檢測換乘通道北側墻體混凝土平均厚度為156.8 cm；通過鉆孔取芯，確認通道外墻未知樁體及原圍護樁間縫隙主要為雜填土、黏土，無混凝土結構（圖8）。

圖8 勘測結果示意

綜合3種勘測方法，可以得出結論：軌交1號線和9號線換乘通道圍護樁位置與設計依據圖紙不一致，部分樁體與擬建出入口外墻結構碰撞，碰撞最大為330 mm；原圍護樁并非緊貼換乘通道外墻，兩者之間還有1排未知樁體。根據勘測結論，及時與設計、業主協商，調整設計圖紙將虹橋路出入口結構寬度減小330 mm。

基于多維度的地鐵通道外墻定位勘測結果，在基坑施工前，提前暴露問題和隱患，調整設計方案，規避了因外墻與圍護樁定位不確定所帶來的施工隱患，避免了施工時因碰撞導致施工停滯及對地鐵通道的影響。

3.4 基坑圍護選型及布設優化

基于場地內可利用場地狹小、地下障礙物較多、緊鄰地鐵換乘通道、周邊環境復雜且保護要求高等特點，根據基坑變形控制需要及申通地鐵公司的要求，圍護結構選型為：鉆孔灌注樁＋全回轉鉆孔咬合樁兩種圍護體系（鉆孔灌注樁為原地鐵換乘通道圍護結構）；采用MJS工法對坑內土體進行加固，同時作為原圍護樁與換乘通道間的止水帷幕（圖9、圖10）。

圖9 虹橋路基坑圍護方案示意

圖10 虹橋路基坑圍護方案剖面示意

緊貼換乘通道一側利用了原有的鉆孔灌注樁，避免了拔樁新建圍護樁，節約了成本，大大降低圍護施工對正常運行地鐵通道的影響，縮短了工期。此外，全回轉咬合鉆機兼用作基坑清障機械，經過套管轉動將地下障礙物切割破壞，再用抓斗清理障礙物垃圾，在清障過程中，不產生任何泥漿，施工噪聲較低，對周圍環境影響小。利用全回轉的清障工藝，24 h不間斷進行清障工作，縮短了清障的工期，從而確保了圍護結構施工綠色環保、按期完成。全回轉咬合樁的葷素樁相互咬合，有效地解決了排樁止水問題，節約了成本，降低了施工風險。

支撐采用首道混凝土支撐＋第2道φ609 mm伺服鋼支撐系統，局部加設換撐，同時在底板墊層中間隔1200 mm設置型鋼，有效控制虹橋路基坑開挖階段的變形。

3.5 復雜環境下的的出入口基坑施工技術

虹橋路基坑開挖面積約為210 m2，開挖深度9.94 m，基坑周邊環境復雜。基于軌交設施正常運行、港匯廣場運營、市政管線保護等要求及基坑開挖中“時空效應”的流變特性，嚴格遵循“開槽支撐、先撐后挖，分層開挖、限時開挖”的原則，并根據虹橋路基坑的特點、鄰近環境要求、支撐形式等信息，制定“分層、分段、分塊、留土護壁、限時對稱平衡開挖、支撐”的開挖和支撐施工路線[3-5]，確保基坑穩定、周邊環境安全、商場正常運營。

虹橋路基坑分為東西兩個區域進行3層土體開挖，具體施工流程如下：

1）第1層土自東向西放坡開挖，隨著第1層土方開挖進度，進行第1道支撐及棧橋板施工。

2）待第1道支撐達到設計強度后開始第2層土開挖，基坑按東西兩區，先東區后西區的順序進行開挖（圖11）。

圖11 第2層土第1階段開挖示意

3）第2道支撐施工完畢后，進行第3層土開挖，采取大開挖的形式由東區向西區按1∶2放坡。

4）挖土待底板及換撐達到設計強度80%后，施工換撐，拆除第2道鋼支撐，同時施工地下1層框結構；待地下1層框結構達到設計強度后，拆除第1道支撐。

3.6 主入口不間斷運行人流交通組織

主入口改造需拆除現有徐家匯站12號出入口樓梯及進出地鐵、進出港匯通道上方的大臺階，為保證原有進出港匯主入口人流及進出地鐵站人流不受影響，通過對原有交通路線的重新組織和規劃，結合整體施工流程安排，采用通道翻交和切換的方式解決通行不暢的交通組織問題。基本思路是將原重要出入口和交通要道分階段關閉和開啟，始終保證留有道路和出入口開放，同時在結構拆除以及室外幕墻改造過程中增加臨時鋼結構防護通道，保證地鐵及商場人流正常進出，從而在有效緩解交通壓力的同時保障通道的安全。主入口改造期間通道翻交及人流組織如下。

階段1：拆除華山路側樓梯結構期間，封閉徐家匯站12號口進出華山路側樓梯通道，保證虹橋路樓梯通道及進出港匯通道暢通。同時增加進出港匯主通道的臨時鋼結構通道，考慮地鐵及商場運行時間，鋼結構防護通道施工時間選擇為地鐵商場運營結束后至第2天地鐵運營開始前。

階段2：拆除大臺階及虹橋路樓梯結構期間，將進出虹橋路樓梯通道封閉，此時原12號出入口全部封閉，只保留了進出港匯的主通道。為保證地鐵人流正常出行，在港匯運營時間外的地鐵運行時間段，商場開放主通道B1層通往1層的商場大門以及虹橋路及華山路長廊大門，在商場內增加導流標識，組織安保人員維持秩序，引導人流乘坐地鐵。

階段3：在原主入口結構拆除及結構頂板補板完成后，分別先后開始對虹橋路、華山路新增地鐵連通口進行施工，虹橋路華山路連通口施工完畢后即投入正常使用，分別作為地鐵徐家匯站12A、12B出入口，此時原港匯內部用于引導乘坐軌交的交通組織停止，人流通過12A、12B出入口乘坐地鐵；主通道內臨時鋼結構通道在地鐵及商場運營結束后進行拆除，并對原通道進行裝修，裝修后作為地下1層進出港匯入口；待主入口幕墻改造完畢后，新增1層進出港匯入口（圖12）。

圖12 改造后主入口現狀

4 結語

本文總結了上海港匯恒隆廣場主入口改造工程中的經驗，研究了地鐵與商場不間斷運營前提下的施工組織部署、精細化結構拆除、多維度勘測、緊鄰地鐵通道圍護選型及基坑施工技術、主入口不間斷人流交通組織技術等，為后續地鐵上蓋商業綜合體改造提供一定的借鑒經驗。