[发明专利]超大型地下工程的先中心区结合周边的施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种地下工程的建造方法，尤其涉及一种适用于平面尺度大，开挖深的地下工程建造方法。

背景技术

随着基本建设的大规模发展，城市地皮越趋紧张，向地下发展，开拓利用地下空间是今后开发的必然趋势。超大型、高深度的地下室、地下商场、停车场等地下工程已快速涌现。由于高深度、平面尺度超大型这种地下工程施工中，按传统采用围护墙结合内部纵横的多层支撑体系做法使得施工围护造价昂贵，而且施工进度、难度、风险等均增加，尤其是软土地区，若不设内支撑，几乎不可能，而设内支撑，由于平面尺度太大，支撑体系费用非常高。

地下工程传统的开挖方案，主要有放坡开挖、中心岛式开挖、盆式开挖和逆作法开挖，因此如何克服上述缺点保留优点，由此探索出一种新型施工方法，在确保安全的前提下，降低造价，提高施工效率是土木工程技术研发的方向。

发明内容

本发明针对这种平面尺度大、开挖深的地下工程，尤其是大型的民用地下建筑，提供了一种在中部区域先行开挖施工，周边区域利用中部区域已完工程作为支撑点的建造方法。

一种超大型地下工程的先中心区结合周边的施工方法，首先，在地下工程中部区域放坡开挖到坑底，然后直接施工中部区域地下室底板，并且向上施工完成地下工程楼板结构，利用中部区域已完成的楼板结构为支撑点，建立周边支撑体系，最后完成周边地下室施工。

周边支撑体系为分块施工的梁板结构或梁结构时，施工步骤如下：

1)、施工基坑围护墙、工程桩、支撑及栈桥支撑桩；

2)、基坑周边上部土体放坡或土钉墙围护开挖，施工换撑工况下的控制变形锚杆，浇筑压顶梁；

3)、中部区域放坡开挖到底，施工完成中部区域地下室底板以及地下三层楼板结构；

4)、结合周边情况，向上施工完成中部区域地下二层楼板结构，同时分块施工完成周边区域地下二层部分梁板或梁结构，并与中部区域地下二层楼板结构连接，作为支撑；

5)、周边栈桥区域土体开挖施工临时出土栈桥；

6)、周边土体开挖到底，将土体通过栈桥送出基坑；

7)、拆除栈桥，施工周边地下室底板和地下三层、二层楼板结构，以使其与中部区域连成整体；

8)、向上施工完成整个地下一层结构，施工地下室外墙防水、地下室回填，完成地下工程施工。

周边支撑体系为钢筋砼或钢支撑的临时周边支撑时，具体施工步骤如下：

3.1)、按步骤1、2、3施工，步骤4中施工中部区域地下二层楼板结构，同时施工围囹梁及周边支撑，使周边支撑与地下二层楼板连成整体，周边支撑的设置高度应使挖机和运土车能正常行车进行挖土操作；接下按步骤5、6进行施工；

3.2)、步骤7中拆除栈桥，施工周边区域地下室底板和地下三层楼板结构，使其与中部区域底板和楼板连成整体；

3.3)、拆除周边支撑，向上施工完成周边区域地下二层楼板结构，使其与中部区域地下二层楼板结构连成整体；接下按步骤8施工。

将周边支撑体系的支撑点设在地下二层楼板结构上，原因是：一、地下工程深度合适，支撑体系足够支撑围护墙用以抵抗周围土体；二、可以使在这些周边支撑体系下，在地下工程周边开挖过程中的挖机和运土车有足够的空间自由行走进行挖运土操作，改变了传统中心岛施工方法周边设斜支撑在中部区域底板的做法，解决了周边区域挖运土困难，施工麻烦的问题，同时解决了斜支撑受力状态不佳的问题。

所述步骤3中在中部区域放坡开挖，其中放坡，可根据土性状况、地下工程范围大小决定放坡的坡度，若土性较差或地下工程范围尺寸所限需加大坡度，可对坡面采取加固措施。加固的方法有传统的抗侧桩体、锚杆土钉等。

所述步骤4中分块施工完成周边区域地下二层部分梁板或梁结构，这些周边区域部分梁板或梁结构作为地下工程开挖阶段的支撑体系，待地下工程向上施工时，又可以作为永久的结构保留，采用后浇筑空缺周边区域梁板结构或在已建梁结构上叠加浇筑板结构，形成完整的周边梁板结构。

所述步骤5中的临时出土栈桥，栈桥面坡度和承载能力满足挖运土车的行走，栈桥的平面分布可以是直线坡面、曲线坡面或折线坡面，栈桥的数量及位置由出土量和出土口位置决定，待周边土体全部挖运出基坑后，凿除栈桥。

所述步骤6中周边土体应按分层分板，边挖边向出土栈桥方向后退的原则进行开挖。

所述步骤3.2中拆除栈桥，施工周边地下室底板及地下三层楼板结构后应做好与围护墙之间的换撑结构施工。