软土地区地下空间路面盖挖施工方法.pdf

本发明公开了一种软土地区地下空间路面盖挖施工方法，包括：步骤一，以路面的一侧作为第一施工区域，另一侧路面照常贯通；在第一施工区域的地下空间中施作地下围护结构；步骤二，在基坑开挖到盖板梁主梁的下方位置后，进行盖板梁主梁的施工，盖板梁主梁同时兼做首道支撑；步骤三，在盖板梁主梁上架设次梁，在次梁上铺设路面盖板以形成临时路面；步骤四，以另一侧路面为第二施工区域，重复步骤一至步骤三；步骤五，继续依次向下开挖基坑并在基坑中架设螺杆式复加轴力支撑，直到开挖至基坑底部；步骤六，在基坑中施作车站的内部结构。本发明的施工方法中，可有效减小基坑周围软土质地层的变形，提高了临时路面体系的平顺性及基坑安全性。

1、  一种软土地区地下空间路面盖挖施工方法，包括以下步骤：
步骤一，以路面的一侧作为第一施工区域，另一侧路面照常贯通；在所述第一施工区域的地下空间中施作地下围护结构；
步骤二，在基坑开挖到盖板梁主梁的下方位置后，进行所述盖板梁主梁的施工，所述盖板梁主梁同时兼做首道支撑；
步骤三，在所述盖板梁主梁上架设次梁，在所述次梁上铺设路面盖板以形成临时路面；
步骤四，以所述另一侧路面为第二施工区域，重复所述步骤一至所述步骤三；
步骤五，继续依次向下开挖所述基坑并在所述基坑中架设后续的螺杆式复加轴力支撑，直到开挖至所述基坑底部；
步骤六，在所述基坑中施作所述车站的内部结构。

2、  如权利要求1所述的施工方法，其特征在于：在所述步骤一之后所述步骤二之前，进行地基加固及立柱桩施工。

3、  如权利要求2所述的施工方法，其特征在于：对所述立柱桩采用桩端后注浆钻孔灌注桩工艺以减少所述立柱桩的沉降。

4、  如权利要求1所述的施工方法，其特征在于：所述步骤二中，在进行所述盖板梁主梁施工的同时进行顶圈梁施工，且所述盖板梁主梁、所述顶圈梁及所述地下围护结构现浇成一整体。

5、  如权利要求1所述的施工方法，其特征在于：在所述步骤三中，在所述盖板梁主梁中预埋钢构件用作所述路面盖板钢纵梁的限位。

6、  如权利要求1所述的施工方法，其特征在于：在所述步骤六之后，撤去所述路面盖板，回填覆土。

7、  如权利要求1所述的施工方法，其特征在于：所述地下空间为地铁车站。

软土地区地下空间路面盖挖施工方法
技术领域
本发明涉及地下空间比如地铁车站的建造方法，尤其涉及一种适合软土地区的地下空间建造施工方法。
背景技术
城市地铁车站大多位于交通枢纽，地面建筑密集，交通繁忙，地下管线也纵横交错，施工空间有限。目前国内外修建城市地铁车站的方法主要有明挖法、暗挖法、盖挖法等。
其中，明挖法施工时间长，对路面交通干扰最大，也影响市容环境。暗挖法施工工期较长，地层沉陷对相邻建筑物安全性影响较大，尤其在软土环境中，暗挖法施工难度大，工程造价高。盖挖法因其安全、实用及适中的施工成本而成为最常用的施工方法。
目前的盖挖法施工一般包括如下步骤：
1)封闭第一阶段施工区域；
2)施作车站围护结构，基坑围护采用SMW工法，同时进行地基加固及立柱桩施工；
3)基坑开挖到盖板主梁以下的深度，以施工型钢梁作为盖板主梁；
4)铺设钢路面盖板，形成临时路面，贯通路面交通；
5)地下继续开挖到第一道支撑的下方，施工第一道支撑；
6)依次向下开挖并架设支撑直至基坑底部；
7)施作车站内部结构；
8)撤去临时路面，回填覆土，修筑永久道路。
但盖挖法用于软土地区建造地铁车站时，仍存在以下技术问题：
1，由于盖板主梁和第一道支撑分别设置，并且先设置盖板主梁，后施工第一道支撑，因此在施工过程中基坑中的无撑开挖深度很大，且围护结构悬臂较长，造成基坑周围的软土质地层变形严重。
2，在施工过程中，建立在软土质中的立柱与围护结构的不均匀沉降对路面体系的平整度和安全性负面影响也很大。
3，立柱数量受到限制，工程进度慢，造价高。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种在施工过程中基坑周围地层变形较小的地下空间建造施工方法。
为实现上述目的，本发明的软土地区地下空间路面盖挖施工方法主要包括以下步骤：
步骤一，以路面的一侧作为第一施工区域，另一侧路面照常贯通；在所述第一施工区域的地下空间中施作地下围护结构；
步骤二，在基坑开挖到盖板梁主梁的下方位置后，进行所述盖板梁主梁的施工，所述盖板梁主梁同时兼做首道支撑；
步骤三，在所述盖板梁主梁上架设次梁，在所述次梁上铺设路面盖板以形成临时路面；
步骤四，以所述另一侧路面为第二施工区域，重复所述步骤一至所述步骤三；
步骤五，继续依次向下开挖所述基坑并在所述基坑中架设后续的螺杆式复加轴力支撑，直到开挖至所述基坑底部；
步骤六，在所述基坑中施作所述车站的内部结构。
本发明的施工方法中，由于开挖基坑后先进行了盖板梁主梁的施工，然后在该盖板梁主梁上铺设路面盖板以形成临时路面，使得本盖挖法在软土地区中实施时可以有效减小基坑周围软土质地层的变形。
在具体实施例中，还可以在施作所述地下围护结构之后进行地基加固及立柱桩施工。针对软土地质条件，对所述立柱桩采用桩端后注浆钻孔灌注桩工艺，控制立柱桩与围护结构的不均匀沉降程度，以减少现有技术中立柱桩沉降严重带来的负面影响。
在具体实施例中，也可以在进行所述盖板梁主梁施工之前先进行顶圈梁施工，且所述盖板梁主梁、所述顶圈梁及所述地下围护结构现浇成一整体。由于采用了整体浇筑的施工手段，盖板梁主梁、顶圈梁及地下围护结构形成一整体，结构稳定，从而提高了临时路面体系的平顺性及基坑安全性。
在具体实施例中，还可将盖板梁主梁兼作首道支撑，以减少施工程序，减小无撑开挖深度，更好地抑制基坑变形。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本发明的施工方法中步骤一和步骤二的示意图；
图2是本发明的施工方法中步骤三和步骤四的示意图；
图3是本发明的施工方法中步骤五之一的示意图；
图4是本发明的施工方法中步骤五之二的示意图；
图5是本发明的施工方法中步骤六的示意图；
图6是本发明的施工方法中步骤七的示意图；
图7是本发明中首道支撑兼作路面盖板主梁的布置示意图；
图8是本发明一具体实施例中路面盖板限位示意图；
图9是本发明又一具体实施例中路面盖板限位示意图。
具体实施方式
以下说明本发明的具体实施例。
本发明的施工方法主要包括以下步骤。如附图1所示，步骤一中，在待施工的道路上，先占用约半幅车站宽的一侧路面作为第一施工区域100。另一侧路面作为备用的第二施工区域200，照常贯通供通行。
步骤二，在第一施工区域100的地下空间中施作该一侧的地下围护结构101。本实施例中，为适应软土地基的需要，采用刚度较大的地下连续墙并进行地基加固。
具体地，可以采用桩端后注浆钻孔灌注桩工艺实施立柱桩102施工，以减少立柱桩102的沉降。
如图2所示，步骤三中，基坑开挖到预先设定的盖板梁主梁104的下方位置后，进行顶圈梁103和盖板梁主梁104的施工。在地下围护结构101顶部浇筑混凝土的顶圈梁103，形成整体结构，可以有效控制地下围护结构101的沉降。
步骤四，在顶圈梁103、盖板梁主梁104上铺设路面盖板105以形成临时路面；其中路面盖板105采用螺栓或钢构件的连接板限位(具体结构见下文及图8、图9所示)。
实际施工时，还在盖板梁主梁104上架设多个次梁111(见图7所示)，然后在次梁111直接铺设路面盖板105。因而，路面盖板105的模数(即幅宽)仅影响多个次梁111的排列间距，而与盖板梁主梁104及立柱102的排列间距无直接关系，因此，采用本发明的施工方法，立柱102的排列间距不受路面盖板105的模数影响，可以在满足载荷分配的条件下尽可能减少立柱102的数量，降低工程成本，并加快工程进度。
如图3、图4所示，步骤五中，将路面交通转移至该临时路面，然后占用上述的第二施工区域200进行施工。
在第二施工区域200下部空间中重复上述步骤二至步骤四，即首先施作该一侧的地下围护结构201，并进行地基加固及立柱桩202施工。其后基坑开挖到预定的盖板梁主梁204的下方位置后，进行顶圈梁203和盖板梁主梁204的施工。在顶圈梁203和盖板梁主梁204上铺设路面盖板205以形成临时路面。
如图5所示，步骤六中，在盖板梁主梁104、204的下方继续依次向下开挖基坑，并在基坑中架设后续支撑106，直到开挖至基坑底部。该后续支撑一般采用螺杆式复加轴力支撑。
如图6所示，步骤七中，在基坑中施作车站的内部结构107，并根据作业深度逐步撤除位于作业面上方的支撑(图6中虚线部分所示)。在完成内部结构107施工后撤去路面盖板105、205，回填覆土，修筑永久道路。
采用本发明的施工方法，由于开挖基坑后先进行了盖板梁主梁的施工，然后在该盖板梁主梁上铺设路面盖板以形成临时路面，并辅以其他配套措施，使得本盖挖法在软土地区中实施时可以有效减小基坑周围软土质地层的变形。
如图7所示，在本具体实施例中，以盖板梁主梁104、204与地下围护结构101、201及顶圈梁103、203现浇成一整体。盖板梁主梁104、204兼作首道支撑，主梁104、204的间距根据用做地下围护结构101的地下连续墙的单片宽幅确定。如此施工可以减少施工程序，减小无撑开挖深度，更好地抑制基坑变形。
如图8所示，在步骤四中，在盖板梁主梁104、204中还可以预埋数个钢构件108用作路面盖板105钢纵梁的限位。为降低通车噪音，在相邻的路面盖板105、205以及路面盖板105与钢构件108之间还设置有橡胶条109。
如图9所示，在本发明的其他实施例中，也可以采用焊接在主梁两侧的限位连接板110代替钢构件108，获得基本相同的技术效果。
在其他具体实施例中，也可以不采用上述的路面分侧交替施工的方式，是现场条件许可时，可以封闭整个路面同时全面施工，可以更好地缩短工期。
本发明由于采用以上施工方法，与现有技术相比具有如下显著的有益效果：
1、由于路面盖板的主梁与首道支撑合设，可减少施工程序，减小无撑开挖深度，有效抑制基坑变形。
2、现浇钢筋混凝土梁与基坑地下墙及其顶部的混凝土围檩现浇成一整体，可以有效提高临时路面体系的平顺性及基坑安全性。
3、采用桩端后注浆钻孔灌注桩工艺实施中间立柱，减少了立柱桩与围护结构的不均匀沉降。
综上所述，本说明书中所述的只是本发明的几种较佳具体实施例，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。