[发明专利]洞槽桩复合建造大型地下空间结构的施工方法

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种建造大型地下空间结构的施工方法，尤其是进行暗挖施工的、城市地下大跨空间结构。

背景技术

目前，国内城市地下空间结构建造的主要方法有明挖法、浅埋暗挖法和盾构法，对大跨度地下空间结构的施工方法多为明挖法和浅埋暗挖法，但是前述三种方法在实际使用过程中均受到周边环境、工程地质和水文条件等诸多因素不同程度的制约。

明挖法对于城市地面交通繁忙、周边建筑物众多、地下管线密集的工程环境下修建地下空间结构，施工时必须进行交通疏导、管线改移等，施工产生的噪音、震动等也会对附近居民的生活和工作造成干扰，使得施工所受干扰大、工期较长、工程间接费用高。

浅埋暗挖法灵活多变，具有对地面建筑物及地下管线影响不大，拆迁占地小、扰民少等优点。在地下空间结构工程地质和水文地质条件差、地下管线密集、周边建筑物密集的环境中，采用浅埋暗挖法进行大跨度的地下空间结构施工对周边环境和结构上方道路及管线的安全控制要求较高，从而使得施工风险也明显增大。

在城市地下空间结构建设中，与明挖法和浅埋暗挖法相比，采用盾构法施工具有施工速度快，具有不拆迁地面建筑物和地下管线，施工期间噪音小、震动小、不影响地面交通等优点。但是盾构法施工存在断面固定、盾构机地层变适应性差等缺点，尤其是在城市轨道交通建设中，盾构区间隧道与车站施工在工期上、组织上的矛盾，盾构机频繁调头拆装等要求，使得盾构法快速施工的优势得不到发挥。

随着城市建设的不断加快，城市地下空间结构的建设也必然受到周边建筑物多、地下管网密集、地面交通繁忙、施工工期要求等诸多因素的制约。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的不足，本发明提供一种洞槽桩复合建造大型地下空间结构的施工方法，该方法不仅能解决现有方法实施过程中受周围施工环境限制的问题，而且因为顶部槽等可同时施工而缩短工程工期。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种洞槽桩复合建造大型地下空间结构的施工方法，步骤如下：

步骤一，在计划开始施工端开挖施工竖井。

步骤二，根据开挖断面大小及工程的功能要求，确定先行修建2个或2个以上导洞的断面尺寸，然后在施工竖井内，向拟建造地下空间结构的延伸方向先行修建导洞。

步骤三，在完成的导洞内，进行支护桩的施工。

步骤四，在施工竖井内，采用浅埋暗挖法在两相邻导洞之间上部空间进行顶部槽的施工，所述顶部槽为钢格栅混凝土结构，且为独立稳定结构；顶部槽两外侧上部预留钢格栅连接钢板，以便于相邻的顶部槽之间通过连接钢板螺栓连接或焊接相互通过刚接连接形成整体。

步骤五，在导洞内，支护桩上部进行顶部纵梁的施工；破除导洞上部结构，进行顶部主要钢筋混凝土结构的施工，使得支护桩、顶部纵梁、顶部主要钢筋混凝土结构形成整体结构。

步骤六，在顶部主要钢筋混凝土结构的保护下，采用浅埋暗挖法开挖相邻两导洞之间上部土体，拆除上部支护结构；为保证整体结构的稳定性，根据需要可在支护桩之间设置临时水平支撑和临时竖向支撑。

步骤七，拆除下部支护结构，进行相邻两导洞之间下部土体的开挖，为保证整体结构的稳定性，根据需要可在支护桩之间设置临时水平支撑。

步骤八，开挖至结构底部后，分段拆临时支撑，依次施作底部主要钢筋混凝土结构、在导洞的内壁施作边墙，形成地下空间结构的整体结构；对多层结构，也可采用逆作法，在开挖至结构中间层后，施作中间层主要钢筋混凝土结构，在导洞的内壁施作中间层边墙，形成地下空间中间层以上的结构。

所述步骤二中，施工竖井至少为1个，分别设置在拟建造地下空间结构的一端、两端或两端及中间。

所述步骤二中，导洞可采用浅埋暗挖法施工，也可采用盾构法、顶管法等机械式掘进施工。

所述步骤三、步骤四，可根据工期及施工组织安排，两者顺序可以相互调整，也可同时进行施工。

所述步骤四中，顶部槽的施工不采用大管棚超前方法，采用小导管注浆、架设钢格栅、喷射混凝土工艺进行施工。

所述主要混凝土结构的水平跨度范围为8～25米。

所述导洞的断面尺寸大小，为了减小对周围土体的扰动，达到有效控制地表沉降，其尺寸不宜过大，可根据工程地质与水文地质条件决定的成桩工艺，考虑导洞的大小。导洞采用暗挖法施工时宽度宜在5.0米以内，高度宜在6.0米以内；采用盾构法施工时盾构隧道直径宜在4～6米。

所述顶部槽的宽度宜在3～5米，高度宜在1.8～4.0米。