上海虹桥站高站台沉降整治工程研究分析

徐仕杰 中国铁路上海局集团有限公司上海房产建筑段

现如今大型高铁车站的建设已经进入快车道，高铁车站内的站台不均匀沉降问题日益严峻，如何在没有平交道的高铁车站内，在不影响行车组织和旅客日常通行的前提下保证施工，成为了一个巨大的课题。沉降后的站台与停放高铁车体形成几十厘米高差，对旅客的通行安全，和视觉美观上都产生了影响。同时解决高铁站台沉降能促进我国高铁车站维修整治的步伐，进而促进国家的经济建设。

1 现场情况介绍

本次工程为上海虹桥站车站内站台整治，虹桥站为高架站形式，共有16座站台面。各站台自南向北分为三个部分：中间部分为主站房区域，南、北两侧部分为雨棚区域。中间部分站台与站房一体，基础为箱体结构。虹桥站自2010年7月1日投入运营以来，16座站台在南、北两侧雨棚区域都先后出现了不同程度的V字形下沉，造成站台花岗岩铺装面松动开裂，高低错台。目前，发生沉降的站台面积约52 000 m2，最大沉降量接近500 mm（见图 1）。因铁总运（2017）115号文“关于印发高速铁路‘强基达标、提质增效’工程各系统标准中房建系统要求：站台无侵限、铺面平整。”且随着站台沉降趋于稳定，经由中铁第四勘察设计院集团有限公司对沉降情况的分析，沉降情况已经趋于稳定，上海虹桥站下沉整治条件已经趋于成熟（整治过程中站台剖面详图见图2）。

图1 站台面沉降情况

图2 整治过程中站台剖面详图

随机挑选站台的沉降测量数据显示，1号股道侧站台91号点位6.89 m（相对标高）63号无沉降点位7.329 m（相对标高），差距接近50 cm。具体各站台沉降数据见表1。

表1 一号站台面沉降部分数据

2 施工工艺

站台面基层抬升：

材料运输→砼砌块垫层→拆除站台帽面层→拆除砂浆粘结层及原有垫层→原有站台墙结构上固定边模钢板→浇筑商品混凝土→站台基层保护→场地清洁。

站台面面层铺贴：

材料运输→拆除防护设施→测量放线→铺装站台面石材→站台帽沿口修理→站台面层保护→场地清洁。

2.1 钢模基层施工做法

该部位涉及到站台建筑限界，基层结构必须稳定可靠，才能保证上部站台帽石的稳定性。先行凿除站台两侧安全白线至站台边缘1 m范围内的花岗岩帽石及铺贴层灰砂至混凝土结构层，然后根据抬升基层高度，采用3 m长3 mm厚镀锌钢板加工成C型变截面边摸，下翼缘开孔直接用膨胀螺栓固定在砼站台墙上，上翼缘用 90 cm 长（40×40×4）mm 的角钢焊接，角钢另一端用膨胀螺栓固定在站台砼结构层上，再浇筑C45混凝土基层(图 3)。

图3 钢模板安装剖面图

2.2 中间部位基层施工做法

站台两侧安全白线之间主要采用六块A3.5蒸压加气混凝土轻质砌块（600 mm×300×200 mm）在原花岗岩站台面上直接砌成1.2 m见方的回字形方格，纵横向间距150 mm（砌块厚度由抬升高度确定），各方格之间形成纵横向宽度为150 mm的井字形混凝土梁，方格内部用混凝土填芯(图4)。

图4 砌块安装正视图

2.3 站台铺装面施工做法

站台基层抬升标高以站台铺装面往下80 mm～100 mm确定，站台帽石采用50 mm厚花岗岩，中间部位采用30mm厚花岗岩，铺贴采用50 mm～65 mm厚1：2.5干硬性水泥砂浆作为粘结层(图5、图6)。

图5 站台抬升前祥图

图6 站台抬升后详图

3 施工存在的特点难点

3.1 客流组织的影响

由于虹桥站交通流量大，且受媒体关注度大，不具有封闭施工条件。每日施工后需要恢复旅客正常乘车的条件。施工受到多种因素制约，实施难度较大。只能在天窗点时间进行。施工时间短、成品保护要求高。

3.2 无平交道车站材料运输

如今大型高铁车站普遍缺少平交道，给跨站台混凝土及相关施工材料运输带来巨大的不便。由于施工时间短，如何在有效时间内运输材料成为一个课题。

3.3 抬高填充材料重量

目前虹桥站高架区两侧沉降严重，在将站台抬平的情况下既要保证完成面的平整度，又不能因填充材料自重过大，将站台下压造成二次过度沉降。

3.4 保证次日的行车条件

每日施工需要将站台面站台帽及大理石拆除，搭设模板浇筑混凝土，施工完毕时必须保证日次凌晨达到行车条件，限界标高均无行车安全隐患。

4 施工难点的处理措施

4.1 保证客流组织

每日将9m×12m区域作为一个施工区域进行抬高，站台南北端两侧同时施工，一侧浇筑混凝土一侧铺贴大理石。混凝土面完成后覆盖木板，橡胶地毯，并制作侧边钢支架斜坡板。大理石面完成后制作侧边斜坡板，保证站台满足旅客能正常乘车还给车站一个能组织旅客乘车的站台，把对旅客运输影响降低到最小。由于天窗时间紧张施工准备工作均需提前三到四个小时开始，在天窗开始之前将所有需要使用的建筑材料堆放至所需施工站台的电梯口。每日施工需要用水准仪重新放线极大的消耗了天窗时间，遂利用站台间雨棚柱做测量记号点，省去每日反复测量的耗时。并且施工过程中多处实行流水作业，以提高工作效率。最大限度利用有限的时间完成计划的每日工作量。

4.2 站内混凝土等施工材料运输

利用虹桥站出发层南北高架核心区进行泵送混凝土。本工程受虹桥站布局的限制，需协调地方市政部门及有关单位，办理行政许可手续后使用高架道路泵送混凝土。在满足高架桥梁原设计要求的情况下，每日使用符合吨位要求的混凝土车辆及泵车，通过拆除虹桥出发层外高架玻璃雨棚板，进行泵送混凝土。将泵管直接下放至站台面，通过手推劳动车短驳运送（图7、图8）。

图7 高架作业情况

站内材料运输，基本站台与一般站台之间通过施工便桥进行短驳，提高了材料运输的效率，对于一般无平交道车站在施工材料准备和运输上提供了意想不到的便捷。

图8 施工站台间便桥

4.3 控制填充材料的自重

整治过程中所使用的钢模板最高49 cm,最低12 cm。所使用轻砌块强度等级为 A3.5，每一个施工段（9×12 m）平均使用440块轻砌块，站台面整体完成后每区段压强平均增加3.13 kPa。本次施工方法每施工区段（9×12 m）额外增加站台重量，其增加量计算如下：

通过利用砌块代替部分混凝土，保证了每个施工段增加的自重能控制在一个安全值，减少附加的站台自重，减轻了站台自重防止过大的二次沉降。

4.4 行车条件每日监测

拆除原有站台帽后将新制作的钢模板固定在原有站台边缘（拆除站台帽至原混凝土面）向内收三点五公分的位置,并用膨胀螺栓将模板固定在站台原混凝土层上，以确保模板在浇筑混凝土后仍然保持安全距离不会侵限。每日施工前使用红外线水平器以站台南电梯口中点位置为控制点至施工段端部中点标定中心线控制水平距离。每日大理石铺贴同时使用限界尺进行实时监控限界数据，如有侵限隐患及时翻做站台帽。保证次日行车安全。

5 总结

高铁车站是一个城市的徽章也是国外来宾对一个城市的第一映像，对高铁车站的改良整治任重而道远。实践证明，造成高铁车站站台区域不均匀沉降的主要是因为前期施工等多方面的原因。在维修阶段，不均匀沉降只能做到后期控制。为此，本文对高铁车站中站台部分的不均匀沉降控制及整治提供了一份可行性的探讨分析。