[发明专利]一种用于建造地下车库沉井的钢板桩支护施工方法

说明书

技术领域

本发明属地下结构建筑领域，具体涉及一种用于建造地下车库沉井的钢板桩支护施工方法。

背景技术：

随着经济的发展，城市土地日趋紧缺，集约节约利用土地、科学合理地开发利用城市地下空间，开拓新的生存和发展空间，就成为必然的选择，国内许多城市逐步兴起了开发利用地下空间的热潮。开发利用地下空间，具有缓解交通拥挤、减少城市大气污染、改善城市生态环境、方便城市人民生活的作用。大中城市交通难、行路难、停车难的问题较为普遍且日益严重。城市地下停车场可有效缓解城市停车难的问题，但需要利用的地下深度越来越深，基坑深度一般需要达到15m～30m，甚至更深。为保证基坑的整体稳定性，一般采用地下连续墙或者大直径排桩，支护工程成本不断攀升。

在深基坑围护时，常用的方法是混凝土灌注桩与多道支撑组合或者地下连续墙与多支撑组合，这些组合具有强度高、形状易控制、质量可靠等优点，在深基坑围护工程中大量应用。但其缺点同样明显：施工时间长、养护慢、费用高，如果建设工程对建设周期及造价要求严格，则矛盾无法协调。

沉井是修筑深基础和地下构筑物的一种施工工艺。施工时先在地面或基坑内制作开口的钢筋混凝土井身，待其达到规定强度后，在井身内部分层挖土运出，随着挖土和土面的降低，沉井井身藉其自重或在其他措施协助下克服与土壁间的摩阻力和刃脚反力，不断下沉，直至设计标高就位，最后进行封底。沉井的施工技术得益于我国基础设施的的大力投入而取得了长足的发展，沉井基础广泛应用于桥墩基础、城市给排水设备的泵房、地下厂房、钢双壁套箱、煤矿竖井、地铁盾构始发井等领域，现有沉井技术已能够实现200m的深度，面积可达到3500m²，例如江阴长江大桥北的锚定沉井；施工方法也从传统的筑岛下沉和浮运就位发展到利用原结构悬吊制作下沉，例如南昌八一大桥老桥加固和柳州大桥二号水中墩；广阔的工程实践领域为沉井设计与施工都积累了丰富的经验。

沉井的施工方法目前仍采用传统方法，一般均需要现场浇筑混凝土沉井侧壁，每次下沉沉井均需要等待该节沉井达到设计强度，延长了沉井的施工周期。另外由于沉井下沉的过程中外侧无支护结构，对周围建筑物影响较大，特别是沉井取土下沉是一种卸荷作用，沉井坑底具有隆起趋势，在周围环境较为复杂时需要充分考虑沉井施工对周围环境的影响。

为此人们对沉井技术进行了进一步的革新，在专利号为200910194279.0的专利中，公开了一种具有二次支护装置的沉井。沉井在下沉过程中，在井壁内侧竖向插入钢板桩，在沉井内部形成二次支护，该发明主要利用钢板桩，防止沉井内涌土现象。由于钢板桩距离沉井壁较近，打桩时，机械手操作极其困难，随着沉井挖土下沉，需要打桩的井内平面势必越来越深，打桩设备将无法在地面进行打桩作业。

在对沉井施工技术的革新中，产生了一种压入式沉井，压入式沉井率先在英国苏格兰地区污水处理工程中使用，后引入我国，在上海某污水处理厂工作井的施工中采用了这种施工方法。所谓压入式沉井即通过千斤顶将沉井压入地下，通过锚桩提供反力。压入式沉井顶部需做成朝外的牛腿，并在对应锚桩位置开洞，锚桩上固定的钢杆穿过牛腿，牛腿上部固定穿心千斤顶。该方法虽实现沉井下沉过程的有效控制，但实际施工过程中仍然过于复杂。提供反力的锚桩较大地增加了工程成本；每节沉井顶部均需制作混凝土牛腿；锚桩顶部固定的钢杆需要多节连接，以满足沉井的高度，施工过程中需要随高度不断调整、替换钢杆。

因此目前的沉井施工仍存在着对周边环境影响较大，特殊条件下施工技术复杂，工程费用较高的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于建造地下车库沉井的钢板桩支护施工方法，以降低建造沉井时的施工复杂度，提高施工效率，降低沉井的建造费用，该施工方法是在钢板墙所圈围的区域内进行沉井的施工，其中沉井的井壁采用钢混结构，井壁的建造是采用自下而上逐段施工的方式进行；该建造方法的步骤包括：

(1)、在沉井设计下沉处的外侧下沉钢板桩，钢板桩相互锁合连接形成连续的钢板桩墙；

(2)、在钢板桩墙所圈围的区域内进行基坑开挖，直至钢板桩墙的桩顶围檩的施工深度后，在钢板桩墙的顶部架设桩顶围檩，并在桩顶围檩内侧建造水平支撑；

(3)、继续基坑开挖，至满足第一段井壁的施工深度后，在基坑内浇筑第一段井壁；在第一段井壁的混凝土强度达到设计要求后；在第一段井壁内开挖土方，下沉第一段井壁；