[发明专利]钢板桩与沉井组合式地下停车库的施工方法

说明书

技术领域

本发明属地下结构建筑领域，具体涉及钢板桩与沉井组合式地下停车库及其施工方法。

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。沉井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、柳州大桥二号水中墩等工程，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。

沉井的施工方法较为传统，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。

申请号为200910194279.0的发明专利，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。

由于地下结构复杂多变，为适应不同的地质结构，产生出不同的施工方法，以适应不同的情况，总体来讲，地下建筑物的建造，尤其是在基坑较深的地下车库类的建造物中如何合理使用沉井，以降低施工费用，提高建造效率，仍有较大的提升空间。

发明内容

本申请的目的首先在于提供钢板桩与沉井组合式地下停车库，该地下停车库的主体结构包括外墙和外墙支撑结构，外墙由上下连接的上部外墙和下部外墙构成；上部外墙为由钢板桩相互连接形成的钢板桩墙，下部外墙为沉井的钢筋混凝土井壁，外墙支撑结构同时作为地下停车库的停车平台的支撑结构。

进一步，钢板桩墙与沉井的井壁之间采用钢筋混凝土结构连接起来。

该地下停车库的外墙采用了复合结构，具体由钢板桩墙所形成的上部外墙和沉井的井壁形成的下部外墙构成，钢板桩墙易于施工，防水性能好，能够抵抗浅层土体的压力，而在深层土体中采用了沉井的井壁作为外墙，利用沉井自身的结构特性，无需再建造支护结构，在施工过程中，钢板桩墙即作为地下停车库的外墙，又作为沉井下沉的引导墙。相比较现有技术，该地下停车库的复合外墙结构，不但能够降低车库的建造费用，还可有效地提高建造效率。

由于沉井可抵抗较大的压力，其位于钢板桩墙的下端，同时对钢板桩墙起到约束和固定作用，防止部分钢板桩的下端在外部压力的挤压下向地下停车库的内部方向弯曲，使钢板桩墙失效，进而威胁到地下停车库的安全。地下停车库的外形可以为矩形、圆形或圆弧形，当然也实用于多井筒结构的地下停车库。

本申请其次还提供一种上述钢板桩与沉井组合式地下停车库的施工方法，该施工方法具体包括以下步骤：

(1)、在设计沉井下沉处的外围下沉钢板桩，钢板桩顺序连接形成钢板桩墙，钢板桩墙构成上部外墙；