多单元井筒式地下立体车库分区施工方法与流程

本发明涉及多单元井筒式地下立体车库分区施工方法，属于地下建筑物的施工领域。

背景技术：
随着城市的发展，人们对地下空间的开发越来越大，类似于地下车库的地下建筑物也越来越多，为减少施工时对周围建筑的影响以及提高建造速度，提高建造效率，工程技术人员开发了众多的地下建筑物的施工技术，在地下车库的建造领域内，也同样开发了较多的新技术，为地下建筑物包括地下车库的建造做出了巨大的贡献。其中专利号为201320765468.0的实用新型专利，公开了一种深基坑分区同步开挖的围护结构，包括由地下连续墙围成的基坑开挖区和基坑底板，其特点是基坑开挖区由分隔墙分割成若干个设有水平支撑结构的开挖分区，水平支撑结构由设置在钢结构柱上的地面层结构楼板、地下一层结构楼板和地下二层结构楼板构成；钢结构柱设置在灌注桩上。该实用新型的单个分区大，可达10000m2，适用于超大型基坑，不适宜用于复杂条件下的小型基坑；分隔墙仅用于分隔分区，无法结合地下结构使用，投资较大，造成不必要的浪费。申请号为201510340434.0的专利申请文件，公开了一种大面积深基坑分区顺逆工况下的支撑体系及施工方法，支撑体系为由TRD止水帷幕形成深基坑外侧封闭止水墙；TRD止水帷幕的内侧设置一排围护桩；在深基坑中部设置一道三轴搅拌桩将深基坑分成两个区域，并在三轴搅拌桩一侧设置一排围护桩；深基坑内设若干立柱桩，每个立柱桩上连接一格构柱；在围护桩内设置若干道钢筋混凝土内支撑，各内支撑中间通过对于格构柱承载组成深基坑的内撑形式。该发明一个区域先进行土方开挖和支撑施工，从基础底板开始向上进行结构施工，待施工至第一道支撑拆除之前，进行型钢斜撑梁换撑施工，确保另一个区域的水平应力传递到先施工的这个区域的结构梁板上；另一个区域从上往下进行土方开挖和支撑施工。该发明采用搅拌桩及围护桩将基坑分为两个区域，依次进行分区施工，待后施工区域的地下结构施工完成后，破除分区处的围护桩，该处围护桩只起临时分割分区作用，且斜撑斜向支撑在负一层层板上，由于斜撑偏心作用较大，加之层板较为薄弱，易造成层板结构的破坏，存在一定安全隐患。在目前，在地下车库的建造中，采用分区施工方法仍存在效率较低，费用较高，安全性偏低等问题。

技术实现要素：
本发明的目的在于提供多单元井筒式地下立体车库分区施工方法，该分区施工方法在保证安全性的前提下，具有较高的施工效率和较低的施工费用，该分区施工方法所建造的多单元井筒式地下立体车库由若干个单体井筒地下立体车库组合而成，相邻的单体井筒地下立体车库由内部钢板桩墙相隔离；该分区施工方法具体包括以下步骤：(1)、首先将钢板桩和型钢立柱下沉到设计深度，将待开挖基坑分割为两排、N列小的待开挖子基坑，4≤N≤16；每个待开挖子基坑对应一个单元的井筒式地下立体车库；钢板桩分为内部钢板桩和外部钢板桩；其中外部钢板桩位于待开挖基坑的边缘，并相互连接形成外部钢板桩墙；内部钢板桩位于待开挖基坑的内部，并相互连接形成内部钢板桩墙，内部钢板桩墙将待开挖基坑分割为小的待开挖子基坑；型钢立柱与内部钢板桩相互连接，共同形成内部钢板桩墙；(2)、基坑开挖：基坑的开挖从基坑两端的第一列和第N列待开挖子基坑开始，随后开挖第二列和第N-1列待开挖子基坑，再开挖第三列和第N-2列待开挖子基坑，依此顺序逐步向中间靠拢，最后完成所有的子基坑开挖，基坑开挖也即完成；子基坑的开挖采用分层开挖方式，并同步安装钢围檩，在钢围檩与钢板桩墙之间填充细石混凝土，所述钢板桩墙包括外部钢板桩墙和内部钢板桩墙。在本发明中，待开挖基坑被分割为若干小的待开挖子基坑，每个待开挖子基坑对应一个单元的井筒式地下立体车库；外部钢板桩墙同时作为基坑支护和各个单体井筒地下车库的结构永久外墙，内部钢板桩墙同时作为子基坑的支护和各个单体井筒地下车库的结构永久外墙，内、外钢板桩墙均为两墙合一。两墙合一使得地下立体车库的建造费用有效地降低。本发明中，随钢板桩一起下沉的还有型钢立柱，型钢立柱与内部钢板桩相互连接，共同形成内部钢板桩墙，型钢立柱起到提高内部钢板桩墙强度的作用；当型钢立柱布置在钢板桩墙的交叉连接点上时，还具有方便连接的作用，在型钢立柱上可预先设置一些连接件，用于与钢板桩连接，当然也可不设置任何连接件，而是随子基坑的不断开挖，将钢板桩与型钢立柱采用焊接方式连接起来。在钢板桩与型钢立柱完成下沉后，开始基坑的开挖，基坑的开挖从两端的第一列和第N列待开挖子基坑开始，逐步向中间靠拢，完成所有的子基坑开挖，这种作业方式在提高作业效率的同时，可提高作业的安全性。先开始开挖的子基坑，其开挖工作也最先完成，由于采用了分层开挖方式，并同步安装了钢围檩，完成开挖的子基坑的支护系统已经完成，并形成稳定的结构。先完成开挖的子基坑的支护系统已可抵抗外部土体的压力，可大大降低相邻的正在开挖的子基坑所受到的土体的压力，提高了相邻的正在开挖的子基坑的施工安全性。当子基坑的开挖全部完成后，基坑的开挖也就完成了，随着基坑开挖的完成，地下立体车库的外墙也就同时完成，当一个子基坑完成开挖后，即可进行该子基坑的底板浇筑，以及停车板的安装或其它工作；如此可大幅度地节约基坑的开挖时间以及地下立体车库的建造时间。进一步，基坑与子基坑的水平截面均为矩形，型钢立柱布置在内部钢板桩墙的交叉连接处。将基坑设计为矩形，可减少基坑土方的开挖量，降低地下立体车库的建造费用，但同时也带来一个问题，就是作为基坑支护的外部钢板桩墙所能承受的外部压力要较圆形或圆弧形钢板桩墙所能承受的压力要低，因此用内部钢板墙将基坑进行分割，形成若干个小的子基坑，在内部钢板桩墙的协同作用下，可有效地提高外部钢板桩墙的承压能力。在目前，钢板桩的相互连接一般均采用锁口形式，为了使钢板桩墙可进行大角度的偏转，人们研制了专门的钢板桩连接件，以方便钢板桩的相互连接，甚至还研制了专门用于T形连接的钢板桩，但对于十字交叉连接，尚无专门的连接件，本申请中，为使钢板桩墙顺利地进行交叉连接，在钢板桩墙的交叉连接处设置了型钢立柱，型钢立柱的四周均可与钢板桩进行快速且稳定的连接，由此可提高施工的效率。在钢围檩与钢板桩墙之间填充细石混凝土，可以减少钢板桩的变形度，增强基坑支护的稳定性。进一步，外部钢板桩的桩底标高低于内部钢板桩的桩底标高。优选地，外部钢板桩的底标高低于内部钢板桩的底标高2-4米；型钢立柱的底面标高低于外部钢板桩的桩底标高。型钢立柱的底面标高低于外部钢板桩的桩底标高5-8米为宜。使外部钢板桩的桩底标高低于内部钢板桩的桩底标高，是由于外部钢板桩所受的压力大于内部钢板桩所受压力，另一方面，外部钢板桩相互连接后所形成的外部钢板桩墙，还要起到地下隔离墙的作用，因此其需要下沉的更深。而内部钢板桩主要起基坑分割作用，和传递水平方向的压力，沉入地下的深度与这些作用的关系不大；虽然内部钢板桩所连接形成的内部钢板桩墙还起到子基坑外墙的作用，但该作用主要依靠钢板桩自身的强度，与沉入地下的深度关系不大，只要能够到达基坑底面的设计标高以下即可，在地下立体车库完成后，子基坑底板会将钢板桩与型钢立柱结合为一个整体，共同抵抗外部土体的压力。将型钢立柱的底面标高低于钢板桩的桩底标高，可增加地下立体车库的稳定，增强地下立体车库的抗浮能力。通过相对较深的外部钢板桩结合深度更大的型钢立柱，使整个地下立体车库与地下的土体更加紧密的结合在一起，增强了地下立体车库的抗浮能力。进一步，同时开挖的两列子基坑中，首先开挖呈对角布置的...