近日，上海轨道交通13号线二期华夏中路站的一项创造性工程完成重要节点。该项目是全国首例软土地区采用冻结暗挖法施工大断面矩形地下结构的工程，目前主要结构已经浇筑完成。由于华夏中路站土层为软土层，在此施工相当于“在豆腐块里挖条路”，难度非常大。
未拆迁房屋关系图
一待拆迁房屋“逼”出了大断面冻结暗挖法
冻结暗挖法在软土地区中常被用于地铁区间隧道的连通道施工中，连通道的体积较小，施工难度也相对较小。然而华夏中路车站工程的地下空间体积是常规连通道的16倍之多，体积的扩大将工程难度成倍数放大。
那么难度如此大的工程是如何出现的呢？据悉，上海轨道交通13号线华夏中路站西南角四期基坑上部，有一待拆迁房屋侵入了上行线轨行区。由于拆迁困难，严重拖延了13号线二三期竣工通车日期。为保证节点目标不变，必须想办法在不拆除该房屋的情况下将列车通行的轨行区车站结构施工完成。大断面冻结暗挖法应运而生。这个工程形象地说就是“在豆腐块中挖掉一小块，表面还得纹丝不动”。
先冷冻土层再暗挖，机器人派上了大用场
在软土层施工，土体冷冻是施工的基础条件，就是通过冷冻降温将暗挖区周围的土体冻结后再进行施工。工程于今年6日正式启动，7月2日正式开钻，在30天时间里共钻孔205根。钻孔完成后安装冻结盐水回路，通过24小时不间断循环输送零下28度的低温盐水，把土体的热量带走，这样就在开挖土体周围形成坚硬的冻土。冻结历时48天，正好经历上海炎热的夏季，冻结工程也面临了巨大的考验。
冻结管线路照片
冷冻完毕后，暗挖也是工程最大的风险节点之一。因为开挖总土方达1700方，相当于16个常规旁通道。项目部将土体开挖分成6个区进行分区台阶式开挖。冻土强度极高，土块坚如岩石，为提高开挖效率，采用机器人配合人工开挖的工艺。不仅降低了安全风险，同时开挖效率也得到提高，一天出土量达到40方，是同等条件下人工开挖效率的4倍。
机器人开挖照片
首批预制楼梯的吊装作业在此完成，2-3天的安装一部楼梯
在冻结暗挖工程实施期间，华夏中路站还完成了首批预制楼梯的吊装作业。地铁车站人流巨大，楼梯数量极大而且规格相近，上海地铁十三号线项目公司针对这一特点，将整个13号线二三期的车站和出入口的大部分楼梯均采用了楼梯预制吊装的方法。
传统的楼梯施工需要在主体结构完成排架拆除后，再重新搭设模板排架、扎好钢筋、浇筑混凝土、待结构达到强度后再拆除模板，整个过程至少需要一个半月的时间。但预制楼梯预制时间不在工期的范围内，它在工厂内预制，模板可重复使用，节约支架，只需要将预制好的楼梯运至现场，通过起重设备2~3天的安装，一部楼梯就全部完成，并且立即可以使用。
13号线莲溪路站到华夏中路站区间上行线长1181米，下行线长1186米，做到了“800环无渗漏”，大大超过了规范要求每100环少于3点渗漏点的要求，该站区间也顺利进行了贯通验收。