1.本发明属于超深地下室分区异步开挖交错拆换撑技术领域，具体涉及一种超深地下室分区异步开挖交错拆换撑施工方法。


背景技术：

2.城市地下轨道交通建设体量增大，城市用地紧张，不可避免的导致现有超深地下室建设工程靠近城市地下轨道，超深地下室的施工对临近既有建筑会带来干扰，传统的拆换撑必须是一整层主体结构完成后，才可拆除内支撑，对于区域跨度大的基坑必须等待整层地下室主体结构，延误工期，或者利用固定位置的临时墙体将基坑分区，施工不够灵活；因此，现如今缺少一种超深地下室分区异步开挖交错拆换撑施工方法，分层分段，在基坑内灵活选取分区钢管立柱桩对基坑分区，只需将支撑梁受力路径传递完成，便可继续依次向上施工，提前完成一部分地下室主体结构施工，非常有利于施工部署。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种超深地下室分区异步开挖交错拆换撑施工方法，根据实际施工进度，在基坑区域内灵活的选取钢管立柱桩作为分区钢管立柱桩，并在每个分区钢管立柱桩旁侧施工一个临时结构传力柱，利用传力路径的受力平衡分层分段拆除支撑梁并构建结构板，保证基坑位移控制在预警范围之内，对周边建筑物及构筑物影响最小，提前完成一部分地下室主体结构施工，非常有利于施工部署，便于推广使用。
4.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种超深地下室分区异步开挖交错拆换撑施工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
5.步骤一、地面施工咬合桩和钢管立柱桩：绕基坑区域外沿打设多个咬合桩，同时在基坑区域内打设多个钢管立柱桩，并在咬合桩和钢管立柱桩顶部预留空桩位置；
6.步骤二、施工冠梁和第一道支撑梁：在咬合桩顶部的空桩位置施工冠梁，利用第一道支撑梁将多个钢管立柱桩和多个咬合桩连接；
7.步骤三、基坑分区：多个钢管立柱桩中位于基坑内中部的一排钢管立柱桩将基坑分为第一基坑区和第二基坑区，该排钢管立柱桩包括多个分区钢管立柱桩，第一基坑区的施工快于第二基坑区的施工；
8.第一基坑区内分层进行基坑土方开挖、第二道支撑梁和第三道支撑梁位于第一基坑区内部分的支撑以及第一基础顶的施工；
9.第二基坑区内分层进行基坑土方开挖、第二道支撑梁和第三道支撑梁位于第二基坑区内部分的支撑；
10.第一道支撑梁被位于基坑内中部的一排钢管立柱桩分为第一道支撑梁一和第一道支撑梁二；
11.第二道支撑梁被位于基坑内中部的一排钢管立柱桩分为第二道支撑梁一和第二
道支撑梁二；
12.第三道支撑梁被位于基坑内中部的一排钢管立柱桩分为第三道支撑梁一和第三道支撑梁二；
13.步骤四、施工临时结构传力柱并拆除第三道支撑梁一，过程如下：
14.步骤401、在分区钢管立柱桩的一侧设置临时结构传力柱，临时结构传力柱的高度高于第三道支撑梁二的高度；
15.步骤402、在临时结构传力柱上朝向第一基坑区一侧设置第三层传力梁，第三层传力梁的高度低于第三道支撑梁一的高度，在临时结构传力柱远离分区钢管立柱桩的一侧正对的第一咬合桩上设置第三结构外墙支撑短柱一，第三结构外墙支撑短柱一与第三层传力梁等高；
16.步骤403、第三结构外墙支撑短柱一的外露端抵接第三结构外墙一顶部外侧，第三结构板一的一端与第三结构外墙一顶部内侧连接，第三结构板一的另一端与第三层传力梁连接；
17.步骤404、拆除第三道支撑梁一；
18.步骤405、第二基坑区内基坑土方开挖完成；
19.步骤五、拆除第二道支撑梁一，过程如下：
20.步骤501、升高临时结构传力柱的高度，此时临时结构传力柱的高度高于第二道支撑梁二的高度；
21.步骤502、在临时结构传力柱上朝向第一基坑区一侧设置第二层传力梁，第二层传力梁的高度低于第二道支撑梁二的高度，在临时结构传力柱远离分区钢管立柱桩的一侧正对的第一咬合桩上设置第二结构外墙支撑短柱一，第二结构外墙支撑短柱一与第二层传力梁等高；
22.步骤503、第二结构外墙支撑短柱一的外露端抵接第二结构外墙一顶部外侧，第二结构板一的一端与第二结构外墙一顶部内侧连接，第二结构板一的另一端与第二层传力梁连接；
23.步骤504、拆除第二道支撑梁一；
24.步骤505、第二基坑区内第二基础顶施工完成；
25.步骤六、拆除第一道支撑梁一和第三道支撑梁二，过程如下：
26.步骤601、升高临时结构传力柱的高度，此时临时结构传力柱的高度高于第一道支撑梁二的高度；
27.步骤602、在临时结构传力柱上朝向第一基坑区一侧设置第一层传力梁，第一层传力梁的高度低于第一道支撑梁二的高度，在临时结构传力柱远离分区钢管立柱桩的一侧正对的第一咬合桩上设置第一结构外墙支撑短柱一，第一结构外墙支撑短柱一与第一层传力梁等高；
28.步骤603、第一结构外墙支撑短柱一的外露端抵接第一结构外墙一顶部外侧，第一结构板一的一端与第一结构外墙一顶部内侧连接，第一结构板一的另一端与第一层传力梁连接；
29.步骤604、拆除第一道支撑梁一；
30.步骤605、临时结构传力柱与分区钢管立柱桩接触的一侧正对的第二咬合桩上设
置与第三层传力梁等高的第三结构外墙支撑短柱二；
31.步骤606、第三结构外墙支撑短柱二的外露端抵接第三结构外墙二顶部外侧，第三结构板二的一端与第三结构外墙二顶部内侧连接，第三结构板一的另一端穿过临时结构传力柱与第三层传力梁连接；
32.步骤607、拆除第三道支撑梁二；
33.步骤七、施工第一结构顶板并拆除第二道支撑梁二，过程如下：
34.步骤701、在临时结构传力柱上朝向第一基坑区一侧顶部设置结构顶板传力梁，在第一咬合桩顶部设置第一结构顶板外墙支撑短柱；
35.步骤702、第一结构顶板外墙支撑短柱的外露端抵接第一结构顶板外墙顶部外侧，第一结构顶板的一端与第一结构顶板外墙顶部内侧连接，第一结构顶板的另一端与结构顶板传力梁连接；
36.步骤703、临时结构传力柱与分区钢管立柱桩接触的一侧正对的第二咬合桩上设置与第二层传力梁等高的第二结构外墙支撑短柱二；
37.步骤704、第二结构外墙支撑短柱二的外露端抵接第二结构外墙二顶部外侧，第二结构板二的一端与第二结构外墙二顶部内侧连接，第二结构板二的另一端穿过临时结构传力柱与第二层传力梁连接；
38.步骤705、拆除第二道支撑梁二；
39.步骤八、逐层拆除第一基坑区内的钢管立柱桩并在第一咬合桩和外墙一之间填充有回填料；
40.步骤九、拆除第一道支撑梁二，过程如下：
41.步骤901、临时结构传力柱与分区钢管立柱桩接触的一侧正对的第二咬合桩上设置与第一层传力梁等高的第一结构外墙支撑短柱二；
42.步骤902、第一结构外墙支撑短柱二的外露端抵接第一结构外墙二顶部外侧，第一结构板二的一端与第一结构外墙二顶部内侧连接，第一结构板二的另一端穿过临时结构传力柱与第一层传力梁连接；
43.步骤903、拆除第一道支撑梁二；
44.步骤十、施工第二结构顶板：在第二咬合桩顶部设置第二结构顶板外墙支撑短柱，第二结构顶板外墙支撑短柱的外露端抵接第二结构顶板外墙顶部外侧，第二结构顶板的一端与第二结构顶板外墙顶部内侧连接，第二结构顶板的另一端穿过临时结构传力柱与结构顶板传力梁连接；
45.步骤十一、逐层拆除第二基坑区内的钢管立柱桩并在第二咬合桩和外墙二之间填充有回填料。
46.上述的一种超深地下室分区异步开挖交错拆换撑施工方法，其特征在于：多个所述咬合桩中位于第一基坑区内的咬合桩为第一咬合桩，多个所述咬合桩中位于第二基坑区内的咬合桩为第二咬合桩，多个钢管立柱桩中位于第一基坑区内的钢管立柱桩为第一钢管立柱桩，多个钢管立柱桩中位于第二基坑区内的钢管立柱桩为第二钢管立柱桩。
47.上述的一种超深地下室分区异步开挖交错拆换撑施工方法，其特征在于：所述第一道支撑梁一远离第一道支撑梁二的一端与第一冠梁连接，第一道支撑梁二远离第一道支撑梁一的一端与第二冠梁连接；
48.第二道支撑梁一远离第二道支撑梁二的一端和第三道支撑梁一远离第三道支撑梁二的一端均通过第一腰梁与第一咬合桩连接，第二道支撑梁二远离第二道支撑梁一的一端和第三道支撑梁二远离第三道支撑梁一的一端均通过第二腰梁与第二咬合桩连接。
49.上述的一种超深地下室分区异步开挖交错拆换撑施工方法，其特征在于：所述第一结构顶板外墙支撑短柱通过第一冠梁与第一咬合桩连接；第二结构顶板外墙支撑短柱通过第二冠梁与第二咬合桩连接。
50.本发明的有益效果是，根据实际施工进度，在基坑区域内灵活的选取钢管立柱桩作为分区钢管立柱桩，并在每个分区钢管立柱桩旁侧施工一个临时结构传力柱，利用传力路径的受力平衡分层分段拆除支撑梁并构建结构板，保证基坑位移控制在预警范围之内，对周边建筑物及构筑物影响最小，提前完成一部分地下室主体结构施工，非常有利于施工部署，便于推广使用。
51.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
52.图1为本发明超深地下室分区结构示意图。
53.图2为图1中第一基坑区内施工完基础顶和第二基坑区内基坑土方开挖施工阶段的a-a剖视图。
54.图3为图1中第一基坑区内施工第三结构板一和第二基坑区内基坑土方开挖完成施工阶段的a-a剖视图。
55.图4为图1中第一基坑区内施工第二结构板一和第二基坑区内施工完基础顶施工阶段的a-a剖视图。
56.图5为图1中第一基坑区内施工第一结构板一和第二基坑区内施工第三结构板二施工阶段的a-a剖视图。
57.图6为图1中第一基坑区内施工第一结构顶板和第二基坑区内施工第二结构板二施工阶段的a-a剖视图。
58.图7为图1中第一基坑区内拆除第一结构顶板下钢管立柱桩节段和第二基坑区内施工第一结构板二施工阶段的a-a剖视图。
59.图8为图1中第一基坑区内拆除第一结构板一下钢管立柱桩节段和第二基坑区内施工第二结构顶板施工阶段的a-a剖视图。
60.图9为图1中第一基坑区内拆除第二结构板一下钢管立柱桩节段和第二基坑区内拆除第二结构顶板下钢管立柱桩节段施工阶段的a-a剖视图。
61.图10为图1中第一基坑区内拆除第三结构板一下钢管立柱桩节段和第二基坑区内拆除第一结构顶板下钢管立柱桩节段施工阶段的a-a剖视图。
62.图11为图1中第一基坑区内地下室主体结构施工完成和第二基坑区内拆除第二结构顶板下钢管立柱桩节段施工阶段的a-a剖视图。
63.图12为图1中基坑区内地下室主体结构施工完成的a-a剖视图。
64.图13为本发明的方法流程框图。
65.附图标记说明:
66.1—第一咬合桩；
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2—第一咬合桩；
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3—第一钢管立柱桩；
67.4—第二钢管立柱桩；
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5—第一冠梁；
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6—第二冠梁；
68.7—第一道支撑梁一；
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8—第一道支撑梁二；
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9—第一腰梁；
69.10—第二腰梁；
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11—第二道支撑梁一；
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12—第二道支撑梁二；
70.13—第三道支撑梁一；
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14—第三道支撑梁二；
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15—基础顶；
71.16—基坑土方；
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17—分区钢管立柱桩；
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18—临时结构传力柱；
72.19-1—第三结构外墙支撑短柱一；
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19-2—第二结构外墙支撑短柱一；
73.19-3—第一结构外墙支撑短柱一；
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19-4—第一结构顶板外墙支撑短柱；
74.20-1—第三结构外墙一；
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20-2—第二结构外墙一；
75.20-3—第一结构外墙一；
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20-4—第一结构顶板外墙；
76.21-1—第三层传力梁；
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21-2—第二层传力梁；
77.21-3—第一层传力梁；
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21-4—结构顶板传力梁；
78.22-1—第三结构板一；
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22-2—第二结构板一；
79.22-3—第一结构板一；
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22-4—第一结构顶板；
80.23—回填料；
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24-1—第三结构外墙支撑短柱二；
81.24-2—第二结构外墙支撑短柱二；
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24-3—第一结构外墙支撑短柱二；
82.24-4—第二结构顶板外墙支撑短柱；
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25-1—第三结构外墙二；
83.25-2—第二结构外墙二；
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25-3—第二结构外墙一；
84.25-4—第二结构顶板外墙；
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26-1—第三结构板二；
85.26-2—第二结构板二；
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26-3—第一结构板二；
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26-4—第二结构顶板。
具体实施方式
86.如图1至图13所示，本发明的一种超深地下室分区异步开挖交错拆换撑施工方法，包括以下步骤：
87.步骤一、地面施工咬合桩和钢管立柱桩：绕基坑区域外沿打设多个咬合桩，同时在基坑区域内打设多个钢管立柱桩，并在咬合桩和钢管立柱桩顶部预留空桩位置；
88.步骤二、施工冠梁和第一道支撑梁：在咬合桩顶部的空桩位置施工冠梁，利用第一道支撑梁将多个钢管立柱桩和多个咬合桩连接；
89.步骤三、基坑分区：多个钢管立柱桩中位于基坑内中部的一排钢管立柱桩将基坑分为第一基坑区和第二基坑区，该排钢管立柱桩包括多个分区钢管立柱桩17，第一基坑区的施工快于第二基坑区的施工；
90.第一基坑区内分层进行基坑土方16开挖、第二道支撑梁和第三道支撑梁位于第一基坑区内部分的支撑以及第一基础顶15的施工；
91.第二基坑区内分层进行基坑土方16开挖、第二道支撑梁和第三道支撑梁位于第二基坑区内部分的支撑；
92.第一道支撑梁被位于基坑内中部的一排钢管立柱桩分为第一道支撑梁一7和第一道支撑梁二8；
93.第二道支撑梁被位于基坑内中部的一排钢管立柱桩分为第二道支撑梁一11和第二道支撑梁二12；
94.第三道支撑梁被位于基坑内中部的一排钢管立柱桩分为第三道支撑梁一13和第
三道支撑梁二14；
95.步骤四、施工临时结构传力柱并拆除第三道支撑梁一，过程如下：
96.步骤401、在分区钢管立柱桩17的一侧设置临时结构传力柱18，临时结构传力柱18的高度高于第三道支撑梁二14的高度；
97.步骤402、在临时结构传力柱18上朝向第一基坑区一侧设置第三层传力梁21-1，第三层传力梁21-1的高度低于第三道支撑梁一13的高度，在临时结构传力柱18远离分区钢管立柱桩17的一侧正对的第一咬合桩1上设置第三结构外墙支撑短柱一19-1，第三结构外墙支撑短柱一19-1与第三层传力梁21-1等高；
98.步骤403、第三结构外墙支撑短柱一19-1的外露端抵接第三结构外墙一20-1顶部外侧，第三结构板一22-1的一端与第三结构外墙一20-1顶部内侧连接，第三结构板一22-1的另一端与第三层传力梁21-1连接；
99.步骤404、拆除第三道支撑梁一13；
100.步骤405、第二基坑区内基坑土方16开挖完成；
101.步骤五、拆除第二道支撑梁一，过程如下：
102.步骤501、升高临时结构传力柱18的高度，此时临时结构传力柱18的高度高于第二道支撑梁二12的高度；
103.步骤502、在临时结构传力柱18上朝向第一基坑区一侧设置第二层传力梁21-2，第二层传力梁21-2的高度低于第二道支撑梁二12的高度，在临时结构传力柱18远离分区钢管立柱桩17的一侧正对的第一咬合桩1上设置第二结构外墙支撑短柱一19-2，第二结构外墙支撑短柱一19-2与第二层传力梁21-2等高；
104.步骤503、第二结构外墙支撑短柱一19-2的外露端抵接第二结构外墙一20-2顶部外侧，第二结构板一22-2的一端与第二结构外墙一20-2顶部内侧连接，第二结构板一22-2的另一端与第二层传力梁21-2连接；
105.步骤504、拆除第二道支撑梁一11；
106.步骤505、第二基坑区内第二基础顶施工完成；
107.步骤六、拆除第一道支撑梁一和第三道支撑梁二，过程如下：
108.步骤601、升高临时结构传力柱18的高度，此时临时结构传力柱18的高度高于第一道支撑梁二8的高度；
109.步骤602、在临时结构传力柱18上朝向第一基坑区一侧设置第一层传力梁21-3，第一层传力梁21-3的高度低于第一道支撑梁二8的高度，在临时结构传力柱18远离分区钢管立柱桩17的一侧正对的第一咬合桩1上设置第一结构外墙支撑短柱一19-3，第一结构外墙支撑短柱一19-3与第一层传力梁21-3等高；
110.步骤603、第一结构外墙支撑短柱一19-3的外露端抵接第一结构外墙一20-3顶部外侧，第一结构板一22-3的一端与第一结构外墙一20-3顶部内侧连接，第一结构板一22-3的另一端与第一层传力梁21-3连接；
111.步骤604、拆除第一道支撑梁一7；
112.步骤605、临时结构传力柱18与分区钢管立柱桩17接触的一侧正对的第二咬合桩2上设置与第三层传力梁21-1等高的第三结构外墙支撑短柱二24-1；
113.步骤606、第三结构外墙支撑短柱二24-1的外露端抵接第三结构外墙二25-1顶部
外侧，第三结构板二26-1的一端与第三结构外墙二25-1顶部内侧连接，第三结构板一22-1的另一端穿过临时结构传力柱18与第三层传力梁21-1连接；
114.步骤607、拆除第三道支撑梁二14；
115.步骤七、施工第一结构顶板并拆除第二道支撑梁二，过程如下：
116.步骤701、在临时结构传力柱18上朝向第一基坑区一侧顶部设置结构顶板传力梁21-4，在第一咬合桩1顶部设置第一结构顶板外墙支撑短柱19-4；
117.步骤702、第一结构顶板外墙支撑短柱19-4的外露端抵接第一结构顶板外墙20-4顶部外侧，第一结构顶板22-4的一端与第一结构顶板外墙20-4顶部内侧连接，第一结构顶板22-4的另一端与结构顶板传力梁21-4连接；
118.步骤703、临时结构传力柱18与分区钢管立柱桩17接触的一侧正对的第二咬合桩2上设置与第二层传力梁21-2等高的第二结构外墙支撑短柱二24-2；
119.步骤704、第二结构外墙支撑短柱二24-2的外露端抵接第二结构外墙二25-2顶部外侧，第二结构板二26-2的一端与第二结构外墙二25-2顶部内侧连接，第二结构板二22-2的另一端穿过临时结构传力柱18与第二层传力梁21-2连接；
120.步骤705、拆除第二道支撑梁二12；
121.步骤八、逐层拆除第一基坑区内的钢管立柱桩并在第一咬合桩1和外墙一之间填充有回填料23；
122.步骤九、拆除第一道支撑梁二，过程如下：
123.步骤901、临时结构传力柱18与分区钢管立柱桩17接触的一侧正对的第二咬合桩2上设置与第一层传力梁21-3等高的第一结构外墙支撑短柱二24-3；
124.步骤902、第一结构外墙支撑短柱二24-3的外露端抵接第一结构外墙二25-3顶部外侧，第一结构板二26-3的一端与第一结构外墙二25-3顶部内侧连接，第一结构板二22-3的另一端穿过临时结构传力柱18与第一层传力梁21-3连接；
125.步骤903、拆除第一道支撑梁二8；
126.步骤十、施工第二结构顶板：在第二咬合桩2顶部设置第二结构顶板外墙支撑短柱24-4，第二结构顶板外墙支撑短柱24-4的外露端抵接第二结构顶板外墙25-4顶部外侧，第二结构顶板26-4的一端与第二结构顶板外墙25-4顶部内侧连接，第二结构顶板22-4的另一端穿过临时结构传力柱18与结构顶板传力梁21-4连接；
127.步骤十一、逐层拆除第二基坑区内的钢管立柱桩并在第二咬合桩2和外墙二之间填充有回填料23。
128.本实施例中，多个所述咬合桩中位于第一基坑区内的咬合桩为第一咬合桩1，多个所述咬合桩中位于第二基坑区内的咬合桩为第二咬合桩2，多个钢管立柱桩中位于第一基坑区内的钢管立柱桩为第一钢管立柱桩3，多个钢管立柱桩中位于第二基坑区内的钢管立柱桩为第二钢管立柱桩4。
129.本实施例中，所述第一道支撑梁一7远离第一道支撑梁二8的一端与第一冠梁5连接，第一道支撑梁二8远离第一道支撑梁一7的一端与第二冠梁6连接；
130.第二道支撑梁一11远离第二道支撑梁二12的一端和第三道支撑梁一13远离第三道支撑梁二14的一端均通过第一腰梁9与第一咬合桩1连接，第二道支撑梁二12远离第二道支撑梁一11的一端和第三道支撑梁二14远离第三道支撑梁一13的一端均通过第二腰梁10
与第二咬合桩2连接。
131.本实施例中，所述第一结构顶板外墙支撑短柱19-4通过第一冠梁5与第一咬合桩1连接；第二结构顶板外墙支撑短柱24-4通过第二冠梁6与第二咬合桩2连接。
132.本发明使用时，根据实际施工进度，在基坑区域内灵活的选取钢管立柱桩作为分区钢管立柱桩，并在每个分区钢管立柱桩旁侧施工一个临时结构传力柱，利用传力路径的受力平衡分层分段拆除支撑梁并构建结构板，保证基坑位移控制在预警范围之内，对周边建筑物及构筑物影响最小，提前完成一部分地下室主体结构施工，非常有利于施工部署。
133.以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。