一种地下车库的施工方法与流程

本发明属于地下建筑物的施工领域，具体涉及地下车库的建造施工方法。

背景技术：

在目前，城市建设的速度原来越快，地面可以利用土地面积越来越少，人们开始转向地下空间的发展，尤其是地下立体车库的发展，随着城市汽车保有量的不断攀升，地面车库的发展受到了极大的限制。由于城市地面建筑的密度较高，在进行地下车库的建造时，不可能采用放坡开挖的方式的进行，采用先支护桩体下沉到地下，形成基坑围护结构，然后再在围护结构内进行土方的开外成为城市区域建造地下车库的主要方法。

在人口密集或地面建筑物密集的区域，在进行地下车库的施工时，常采用逆作法施工，即土方的开挖与地下车库结构的施工采用从上至下交替作业的施工方法，完成的地下结构体对支护结构形成有力的支撑，避免了围护桩在外部土体的压力下，遭到破坏。但是这种交替作业的施工方法中，由于需要频繁地停止基坑的开挖和地下结构的施工，因此需要相关的施工机械和作业人员频繁地进行轮换，延长了整体的作业时间，同时由于每次交替作业时，都需要将相关的设备和工具从基坑中撤出或送进，也相应地增加了施工费用。

逆作法施工，一般采用地下结构的外墙与基坑围护墙两墙合一的方式进行施工，这一方面省去了单独设立的围护墙，另一方面可在工程用地范围内最大限度地扩大地下结构的面积，增加有效使用面积。由于采用了两墙合一的施工方式，使得地下结构的外墙仅仅由基坑围护墙组成，在部分区域，由于抗震的需要，以及地下土体的结构较为疏松，对地下结构的外墙具有较大的推力，降低了地下结构的安全性，上述缺陷在地下车库的施工中也同样存在。

由于具有高强、轻质、隔水性好、使用寿命长、安全性高、对空间要求低、环保效果显著，以及施工简单、工期短等优点，钢板桩成为地下车库施工时常用的一种支护桩，但是由于钢板桩具有韧性较好、钢性较差的特点，在作为支护桩时，易于发生弯曲，尤其是在地下水位较高，且土体的流动性较强时，这限制了钢板桩的使用区域。

技术实现要素：

本发明的目的在于至少部分解决上述问题，提出了一种地下车库的施工方法，该施工方法可以有效地提高地下车库的施工速度，并可提高地下车库的安全性，具体包括以下步骤：

一种地下车库的施工方法，所述地下车库至少具有三层中间停车平台，将地下车库从上至下至少分为两个施工段，其中最上面的施工段至少包括两层中间停车平台；

当分为两个施工段时，该施工方法包括以下步骤：

(1a)按设定位置施工围护桩和立柱，使围护桩和立柱沉入地下并到达设定标高，围护桩形成围护墙；

(2a)进行位于上方的第一个施工段的施工：

在围护墙所圈围的空间内，开挖土方直至完成第一个施工段内的土方挖掘，暂停土方的挖掘，然后在第一个施工段的范围内，从下向上施工地下车库的中间停车平台并浇注外墙，直到完成位于最上层的第一层中间停车平台的施工，再浇注并完成地下车库的顶板；

(3a)继续向下挖掘土方，直至完成第二个施工段内的土方挖掘，然后首先浇注地下车库的底板，再由下向上施工地下车库的中间停车平台并完成外墙的浇注，直到完成第二个施工段内的最上层的中间停车平台的施工；第二个施工段内的外墙与第一个施工段内的外墙相互连接；

所有的中间停车平台均支撑在立柱和外墙上；

当至少分为三个施工段时，该施工方法包括以下步骤：

(1b)按设定位置施工围护桩和立柱，使围护桩和立柱沉入地下并到达设定标高，围护桩形成围护墙；

(2b)进行位于最上方的第一个施工段的施工：

在围护墙所圈围的空间内，开挖土方直至完成第一个施工段内的土方挖掘，暂停土方的挖掘，然后在第一个施工段的范围内，从下向上施工地下车库的中间停车平台并浇注外墙，直到完成位于最上层的第一层中间停车平台的施工，再浇注并完成地下车库的顶板；

(3b)继续向下挖掘土方，直至完成第二个施工段内的土方挖掘，然后在第二个施工段的范围内，从下向上施工地下车库的中间停车平台并继续外墙的浇注，直到完成第二个施工段内所有的外墙和中间停车平台的施工；第二个施工段内的外墙与第一个施工段内的外墙相互连接；

(4b)重复步骤(3b)，从上至下在各个施工段内施工，直到完成所有的施工段内的外墙的浇注和中间停车平台的施工；

所有的中间停车平台均支撑在立柱和外墙上；

当至少分为三个施工段时，在最下一个施工段内，当完成土方的挖掘后，首先浇注地下车库的底板，再由下向上施工最下一个施工段内的中间停车平台并浇注外墙；

在本施工方法中，所述外墙为钢筋混凝土结构或混凝土结构，围护墙和外墙共同形成地下车库的墙体。优选地，所述围护桩为钢板桩、灌注桩、h型钢、钢筋混凝土板桩中的至少一种。

发明中，将多个中间停车平台所对应的施工区域作为一个施工段，在该施工段内，一次性地完成土方的挖掘，并将该施工段内的停车平台又下向上施工，以完成该施工段内的土建施工及相应的停车平台的结构施工。

在传统的地下车库的基坑施工中，一般是采用逐层开挖逐层施工停车平台的方法建造地下车库，或一次性地完成基坑的全部开挖，并对基坑进行内部支护后，由下向上逐层建造地下车库的停车平台。

而在本申请中，将整个地下车库的施工分为至少两个施工段，其中最上面的施工段至少包括两层中间停车平台，与逐层开挖逐层施工停车平台的建造方法相比，可有效地减少施工过程中，基坑土方挖掘的停工次数和停车平台建造时的停工次数，有效地提高施工速度，尤其是在建造具有多层停车平台的地下车库时，每个施工段均包括至少两层中间停车平台时，更能体现出本发明的优势，当每个施工段均包括两层中间停车平台时，地下车库的总体建造速度可提高8-13％，有效地提高了地下车库的建造效率。

与一次性完成基坑开挖的施工方式相比，可避免在基坑中架设大量的围檩和支撑，有效地节约支护费用。在施工时，已完成施工中间停车平台成为基坑的水平支撑。

在本发明中，所建造的地下车库的墙体为复合墙体，该复合墙体由围护桩所形成的围护墙和外墙所共同构成，该复合墙体可适应地质结构较为松散的区域。

进一步，在围护墙的外侧设置有钢桩，所述钢桩沿围护墙的外侧间隔设置。优选地，所述钢桩为h型钢桩；当围护墙由钢板桩或钢筋混凝土板桩形成时，在围护墙的外侧面设置有卡扣，所述h型钢桩的翼缘活动地卡持在所述卡扣内。

在围护墙的外侧设置钢桩后，可有效地提高围护墙的强度，尤其是围护墙的防水已达到要求，仅强度达不到要求时，无需在基坑的周围进行整圈设置围护桩，只需要间隔设置一些用于增强围护墙的桩体即可。尤其是在选用钢板桩或钢筋混凝土板桩等板桩作为围护桩时，在围护墙的外侧间隔设置一些钢桩后，可有效地增大围护墙在厚度方向的截面，使围护墙的抗弯能力大幅增加，提高围护墙的抗弯曲能力，提高围护墙的整体强度。

在采用h型钢桩后，可充分利用h型钢桩具有较高抗弯能力的优势，以提高整个围护墙的抗弯能力，尤其利用卡扣将h型钢桩与围护墙连接起来后，使h型钢桩与围护墙之间的成为一体，外部土体对于围护墙的压力能够通过卡扣传递到h型钢桩上，两者形成一个整体，避免h型钢桩与围护墙在外部土体的压力下产生分离，使h型钢桩无法对整个围护墙起到增强作用，只起到局部增强的作用。

进一步，在完成地下车库结构的施工后，将钢桩进行回收。在地下车库的主体施工完成后，如果地下车库的结构能够导到设计要求，可将钢桩进行回收，以降低建造费用。

进一步，在围护桩的内侧面上设置有锚固件，该锚固件伸入到外墙内；当所述围护桩为钢板桩或h型钢时，所述锚固件焊接在钢板桩或h型钢的内侧面上；当所述围护桩为灌注桩或钢筋混凝土板桩时，首先将灌注桩或钢筋混凝土板桩中的钢筋网刨出，然后将锚固件焊接在钢筋网上。优选地，所述锚固件采用钢筋、钢板或型钢制成。

在施工外墙时，虽然利用水泥自身的粘结性能，能够将外墙与围护墙之间形成一定程度的连接，但是，由于围护桩是预先设置在地下，桩体的外壁上会粘附较多的泥土，即使在浇注外墙前，首先对桩体的外壁进行清理，但是后浇注的外墙与围护墙之间的粘结强度仍较低，在一定时间后，外墙与围护墙之间会产生一定的间隙，影响地下车库的安全使用。在围护桩的内侧面上设置锚固件，并将该锚固件伸入到外墙内后，利用锚固件可将围护墙与外墙有效地连接在一起，使两者形成一个整体，共同抵御外部的压力。

由于在施工围护桩时，无法在桩体上设置锚固件，例如灌注桩的施工。或者在桩体上预先设置锚固件后，会导致桩体的下沉困难，例如钢板桩等预制桩。因此锚固件的设置最好是在基坑内土方挖掘后，桩体露出后，再进行锚固件的施工，为了使锚固件能够与围护桩形成有效的连接，锚固件需要与围护桩中的钢件进行连接，即对于钢板桩、h型钢等钢桩可直接将锚固件焊接在钢桩上。而对于灌注桩或钢筋混凝土板桩等桩体时，需要将桩体外侧的水泥层去除，以露出内部的钢筋网，然后将锚固件焊接在钢筋网上。

进一步，在外墙施工过程中，除最下一个施工段外，在其余的每个施工段内，外墙的下端面向下延伸形成一环状的接头部，接头部向下超过所在施工段内的最下一层中间停车平台与外墙的连接处的最低点。设置上述的接头部后，方便于模板的架设和混凝土的浇注，可有利于上下两个施工段内的外墙之间的有效连接。

进一步，在接头部上设置有止水钢板，所述止水钢板为一环状钢带，该环状钢带的宽度方向的一端埋设在接头部的内部，环状钢带的宽度方向的另一端伸出接头部并向下延伸到在后施工的外墙内。

在施工过程中，位于下面施工段中的外墙在与上面施工段中的外墙连接时，会有一个接缝，仅靠水泥间的相互连接，不能完全取消该接缝，外部的水体会顺着该接缝进入到地下车库内，影响地下车库的使用。在设置止水钢板后，止水钢板由于伸入到上下两段外墙内，可以将两段外墙之间的接缝完全封堵。

为有效地提高整个地下车库的建造效率，各施工段的基坑开挖深度最好在保证安全的基础上，且无需额外架设支撑，为此，位于最上面的施工段包括两层或三层中间停车平台，并包括地下车库的顶板；位于最下面的施工段包括地下车库的底板。上述设计可以最大程度地提高地下车库的施工效率，同时由于避免了基本内支撑的架设，还节约了施工费用。

附图说明

图1是采用本发明进行施工的过程中，在完成钢板桩、立柱和h型钢桩下沉后的示意图。

图2是完成围檩和支撑施工后示意简图。

图3是完成第一个施工段的土方挖掘后的示意简图。

图4是在第一个施工段内完成两层中间停车平台施工后的示意简图。

图5是在第一个施工段内完成顶板施工后的示意简图。

图6是完成第二个施工段的土方挖掘后的示意简图。

图7是在第二个施工段内完成底板浇注后的示意简图。

图8是在第二个施工段内完成底板上面的一层中间停车平台后的示意简图。

图9是在第二个施工段内完成所有停车平台后的示意简图。

图10是在拔除h型钢桩后的示意简图。

图11是h型钢桩与钢板桩的连接方式示意图。

图12是图4中a部分的放大图。

图13是图5中b部分的放大图，具体为钢板桩的内侧面焊接锚钩后的示意图。

具体实施方式

以下结合具体的地下车库的建造对本发明作进一步的描述，在本申请中，以朝向基坑内部的方向为内侧，与内侧朝向相反的方向称为外侧，例如在本文中，钢板桩的内侧面是指钢板桩朝向基坑内部方向的侧面，钢板桩的外侧面是指与钢板桩的内侧面朝向相反的侧面，其它的表示内侧与外侧均类似。

在本实施中，地下车库具有五层停车平台，其中包括四层中间停车平台和一层以底板为基础的底层停车平台。将地下车库从上至下分为两个施工段，其中位于上面的第一个施工段包括两层中间停车平台，位于下面的第二个施工段包括二层中间停车平台和底层停车平台。在本实施例中，围护桩采用钢板桩，立柱采用h型钢。

在施工时，具体按以下步骤实施：

(1a)请参阅图1，按设定位置施工钢板桩1和立柱2，使钢板桩1和立柱2沉入地下并到达设定标高，钢板桩相互咬合形成封闭的围护墙；图1中，标记100表示地面。

(2a)进行位于上面的第一个施工段的施工：

请参阅图2，在围护墙所圈围的空间内，首先挖掘表层土，直到围檩和支撑的施工标高，然后暂停土方的挖掘，沿围护墙的顶部施工围檩6和支撑4。请参阅图3，在完成围檩6和支撑4的施工后，继续挖掘土方，直至完成第一个施工段内的土方挖掘，暂停土方的挖掘。此时，基坑的底部11略低于第二层中间停车平台的施工标高。

请参阅图4，在第一个施工段的范围内，从下向上施工地下车库的中间停车平台并浇注外墙5，即首先施工第二层中间停车平台23和第二层中间停车平台23所对应的外墙，然后再施工第一层中间停车平台22和第一层中间停车平台22所对应的外墙，在完成两层中间停车平台的施工后，再完成最上一段外墙的施工以及顶板21的浇注，具体请参阅图5。在顶板21上设置用于土方运出以及施工设备进出的出入口。

(3a)请参阅图6，继续向下挖掘土方，直至完成第二个施工段内的土方挖掘，基坑底部11达到基坑的设定标高。

请参阅图7，然后首先浇注地下车库的底板26；请同时参阅图8和图9，在完成底板26的浇注后，首先施工第四层中间停车平台25和第四层中间停车平台25所对应的外墙，然后再施工第三层中间停车平台24和第三层中间停车平台24所对应的外墙；最后使第二个施工段内的外墙与第一个施工段内的外墙相互连接形成一个整体。

第一层至第四层中间停车平台均支撑在立柱2和外墙5上，底层停车平台以底板26为基础形成。

最后拆除围檩6和支撑4，对地下车库的施工区域7进行回填。

在本实施例中，在进行基坑的深度开挖前，首先挖掘表层土，并在围护墙的顶部设置了围檩和支撑。可以理解，在其它实施例中，当施工区域的土质结构较为密实时，可以取消设置在围护墙顶部的围檩和支撑，直接进行基坑的开挖。或者仅设置围檩而不设置支撑。当然，还可以在围护墙的顶部设置冠梁，用冠梁来替代围檩。

在本实施例中，外墙为钢筋混凝土结构，由钢板桩所形成的围护墙和外墙共同形成地下车库的墙体。可以理解，在其它实施例中，外墙还可以为混凝土结构。

为增强施工过程中围护墙的抗压能力，在本实施例中，在围护墙的外侧间隔设置有钢桩，请参阅图11，本实施例中，钢桩具体采用h型钢桩3，在围护墙的外侧面，即在钢板桩的外侧面上焊接有卡扣31，卡扣31由角钢制成，卡扣31与钢板桩的外侧面之间形成卡槽，h型钢桩3的翼缘从上向下插入到上述的卡槽中，使h型钢桩3与围护墙形成一体，共同抵御外部土体的压力。上述的卡扣可以采用一根角钢从上向下沿钢板桩的长度方向焊接在钢板桩上，也可以沿钢板桩的长度方向间隔设置多段角钢。

在本实施例中，钢板桩具体采用u型钢板桩，每3块钢板桩设置一根h型钢桩3。可以理解，在其它实施例中，还可以采用帽型钢板桩或z型钢板桩，当然也可以在同一地下车库的施工过程中，将上述几种钢板桩混合使用。h型钢桩3的设置可以根据具体的地质情况进行调整，例如可以每5块钢板桩设置一根h型钢桩，当然也可以在每块钢板桩的外侧面上均设置一根h型钢桩。

请参阅图10，在完成地下车库的施工后，将h型钢桩进行回收。当然，在其它实施例中，尤其是在土质较为松散的区域建造地下车库时，h型钢桩可以保留在地下。

为了方便相邻两个施工段之间的外墙能够顺利对接，在本实施例中，在第一个施工段内，外墙5的下端面向下延伸形成一环状的接头部51，接头部51向下超过第一个施工段内的最下一层中间停车平台与外墙的连接处的最低点。具体在本实施例中，接头部51向下超过第二层中间停车平台与外墙的连接处的最低点200mm。可以理解，在其它实施例中，接头部向下超过第二层中间停车平台与外墙的连接处的最低点的距离可以为100mm或500mm，当然也可以为100-500mm之间的任意距离。

为了保证相邻两个施工段的外墙的接缝处具有较强的防水性能，请同时参阅图4和图12，在本实施例中，在第一个施工段内，在接头部上设置有止水钢板，该止水钢板为一环状钢带，该环状钢带的宽度方向的一端埋设在接头部的内部，环状钢带的宽度方向的另一端伸出接头部并向下延伸到在后施工的外墙内。请参阅图12，在本实施例中，止水钢板52为一环状钢带，止水钢板52沿外墙的内周面环绕铺设，止水钢板52的上端521埋设在接头部51的内部，止水钢板52的下端522伸出接头部51并向下延伸，临时形成一个自由端，请同时参阅图9，当第二个施工段的外墙施工完成后，止水钢板52的下端522伸入到第二个施工段的外墙中，以增强两个施工段的外墙的接缝处的防水性能。

请参阅图12，环状钢带的宽度方向是指制造该环状钢带时，所采用的钢带的宽度方向，在图12中，以符号h表示环状钢带的宽度。

在本实施例中，采用了钢板桩作为围护桩，钢板桩具有良好的焊接性能，为增强围护墙与外墙的连接强度，在围护墙的内侧面上焊接有锚固件，请参阅图13，本实施例中的锚固件53具体采用钢筋折弯而成，锚固件53的一端焊接在钢板桩1上，另一端伸入到外墙5内。

根据施工的方便性以及不同的要求，锚固件还可以采用钢板或型钢制成，例如可以采用角钢、钢管或h型钢等标准型材制成，或采用折弯后钢板。

在本实施例中，围护桩采用钢板桩，可以理解根据不同的要求，在其它实施例中，还可以单独或共同使用灌注桩、h型钢或钢筋混凝土板桩中的一种或多种。

在本实施例中，以底板为基础建造了一底层停车平台，可以理解，在其它实施例中，可以不必以底板为基础建造底层停车平台，则在该实施例中就仅有中间停车平台。

在本实施例中，所建造的地下车库具有五层停车平台，分为两个施工段，其中位于上面的第一个施工段包括两层中间停车平台，位于下面的第二个施工段包括二层中间停车平台和底层停车平台，而且第一个施工段的施工还包括顶板的施工。可以理解，在其它具有四层中间停车平台的地下车库的实施例中，可以使第一个施工段包括三层中间停车平台，并包括顶板的施工；第二个施工段包括一层中间停车平台和底层停车平台。

实施例2

在本实施例中，所要建造的地下车库具有四层停车平台，其中包括三层中间停车平台和一层底层停车平台，分为两个上下施工段，其中位于上面的第一个施工段包括两层中间停车平台，位于下面的第二个施工段包括一层中间停车平台和底板停车平台，除第二个施工段少了一层中间停车平台，具体的施工步骤与实施例1类似，具体的施工步骤请参考实施例1。

实施例3

在本实施例中，所建造的地下车库具有八层停车平台，其中包括七层中间停车平台和一层底层停车平台，从上至下分为三个施工段，从上至下依次称为第一个施工段、第二个施工段和第三个施工段，其中第一个施工段的施工包括两层中间停车平台，第二个施工段包括三层中间停车平台，第三个施工段包括二层中间停车平台和底层停车平台。

在施工时，具体按以下步骤实施：

(1b)该步骤与实施例1中的步骤(1a)相同，具体施工请参阅实施例1中的步骤(1a)，不再赘述。

(2b)进行位于最上面的第一个施工段的施工：

该步骤与实施例1中的步骤(2a)相同，具体施工请参阅实施例1中的步骤(2a)，不再赘述。

(3b)继续向下挖掘土方，直至完成第二个施工段内的土方挖掘，然后在第二个施工段的范围内，从下向上施工地下车库的中间停车平台并继续外墙的浇注，直到完成第二个施工段内所有的外墙和中间停车平台的施工；第二个施工段内的外墙与第一个施工段内的外墙相互连接；

(4b)继续向下挖掘土方，直至完成第三个施工段内的土方挖掘，基坑底部达到基坑的设定标高。

该步骤中的其余步骤与实施例1中的步骤(3a)相同，具体施工请参阅实施例1中的步骤(3a)，不再赘述。

第一层至第七层中间停车平台均支撑在立柱和外墙上，第八层停车平台以底板为基础。

本实施例中，分为三个施工段，可以理解，该三个施工段所包括的停车平台的层数可以进行调整，例如，第一个施工段包括三层中间停车平台，第二个施工段包括三层中间停车平台，第三个施工段包括一层中间停车平台和底层停车平台；或者第一个施工段包括三层中间停车平台，第二个施工段包括二层中间停车平台，第三个施工段包括二层中间停车平台和底层停车平台。

在建造本实施例中的地下车库时，还可以从上至下分为四个施工段，每个施工段均包括二层停车平台，其中位于最下面的第四个施工段包括一层中间停车平台和底层停车平台，第三个施工段的施工重复第二个施工段的施工步骤即可。