CN106193051A - 上软下硬地层地铁车站基坑支护体系及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种上软下硬地层地铁车站基坑支护体系及其施工方法，该支护体系包括布设在所施工地铁车站基坑外侧的围护结构和布设在地铁车站基坑内侧中部的中间支撑结构；中间支撑结构包括多个由前至后布设的挖孔桩，挖孔桩为钢管混凝土桩，钢管混凝土桩包括钢管支撑柱、中节点构造和下节点构造；该施工方法对围护结构与中间支撑结构分别进行施工；对中间支撑结构进行施工时，由前至后对中间支撑结构中的多个挖孔桩分别进行施工，对钻孔桩进行施工时，过程如下：一、桩孔开挖；二、钢管柱吊装；三、混凝土灌注。本发明设计合理且施工简便、使用效果好，能对上软下硬地层地铁车站基坑进行有效支护，确保基坑开挖过程中和基坑开挖完成后的稳固性。

Description

上软下硬地层地铁车站基坑支护体系及其施工方法

技术领域

本发明属于地铁车站施工技术领域，尤其是涉及一种上软下硬地层地铁车站基坑支护体系及其施工方法。

背景技术

地铁车站是城市轨道交通路网中一种重要的建筑物，它是供旅客乘降，换乘和候车的场所。盖挖法是当地下工程明做时需要穿越公路、建筑等障碍物而采取的新型工程施工方法，具体是由地面向下开挖至一定深度后，将顶部封闭，其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工。主体结构可以顺作，也可以逆作。采用盖挖法在上硬下软地层施工地铁车站时，施工难度较大。如对位于青岛市的五四广场车站进行施工时，该车站所处施工区域为为上硬下软地层，该地层的上部为土层且其下部为基岩，车站顶板以上覆土厚度约为5.3米，顶板以下基坑深度约为13米，基坑宽度为45.8米，待钻爆石方9万m³。并且，对该地铁车站基坑进行开挖施工之前，为确保车站主体结构的稳固性，在车站主体结构的中部由前至后施工多个挖孔桩。所施工挖孔桩的直径为Φ2m～Φ3m且其桩孔的孔深为23m～25m，由于所施工地区的考虑地质条件复杂，存在流沙层，并且开挖直径大，实际施工难度较大。并且，施工过程安全可靠至关重要。为确保施工安全，需对上软下硬地层地铁车站基坑支护体系基坑的支护体系进行设计。

发明内容

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，提供一种上软下硬地层地铁车站基坑支护体系，其结构简单、设计合理且施工简便、使用效果好，能对上软下硬地层地铁车站基坑进行有效支护，确保基坑开挖过程中和基坑开挖完成后的稳固性。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种上软下硬地层地铁车站基坑支护体系，其特征在于：包括布设在所施工地铁车站基坑外侧的围护结构和布设在地铁车站基坑内侧中部的中间支撑结构；

所述中间支撑结构包括多个挖孔桩，多个所述挖孔桩沿地铁车站基坑的纵向长度方向由前至后进行布设，且多个所述挖孔桩均呈竖直向布设；所述挖孔桩为钢管混凝土桩，所述钢管混凝土桩的直径为Φ550mm～Φ650mm；所述钢管混凝土桩包括位于所施工地铁车站内的钢管支撑柱、布设于钢管支撑柱中部的中节点构造和布设于钢管支撑柱下部的下节点构造，所述钢管支撑柱呈竖直向布设；所施工地铁车站的主体结构包括底板、两个分别布设在底板左右两侧上方的侧墙、位于底板正上方的顶板和一个布设在所述顶板与底板之间的中板，所述底板、所述顶板和所述中板的左右两侧均与所述侧墙连接为一体；所述钢管支撑柱的上下部分别固定在所述顶板和底板上，所述中板中设置有呈水平布设的中板梁，所述中板梁沿所施工地铁车站的横向宽度方向进行布设，所述底板、所述中板和中板梁均为钢筋混凝土结构；所述中节点构造包括同轴套装在钢管支撑柱上的圆形托盘，所述圆形托盘呈水平布设，所述中板梁支撑于圆形托盘上，所述圆形托盘位于中板梁下方，所述圆形托盘卡装在钢管支撑柱上，所述钢管支撑柱从中板梁内穿过；所述下节点构造包括由上至下布设的上加劲结构、中加劲结构和下加劲结构，所述上加劲结构与下加劲结构呈对称布设，所述上加劲结构、中加劲结构和下加劲结构均浇筑于底板内；所述上加劲结构包括多个沿圆周方向均匀布设在钢管支撑柱外侧壁上的上加劲件，多个所述上加劲件均布设在同一水平面上；所述中加劲结构包括多个沿圆周方向均匀布设在钢管支撑柱外侧壁上的中加劲件，多个所述中加劲件均布设在同一水平面上；所述下加劲结构包括多个沿圆周方向均匀布设在钢管支撑柱外侧壁上的下加劲件，多个所述下加劲件均布设在同一水平面上。

上述上软下硬地层地铁车站基坑支护体系，其特征是：多个所述挖孔桩呈均匀布设。

上述上软下硬地层地铁车站基坑支护体系，其特征是：所述围护结构包括由上至下对地铁车站基坑进行围护的上部围护结构、中部围护结构和下部围护结构，所施工地铁车站所处施工区域的地层为上软下硬地层，所述上软下硬地层包括下部基岩层和位于所述下部基岩层上方的上部土层；所述地铁车站基坑分为上部基坑和位于所述上部基坑下方的下部基坑，所述上部基坑位于所述上部土层内；

所述上部围护结构包括两个对称布设于所述上部基坑左右两侧的上围护结构，所述上围护结构包括多根沿所述上部基坑的侧部开挖线由前至后布设的上钻孔灌注桩和一道支撑于多根所述上钻孔灌注桩上的上冠梁，所述上冠梁为钢筋混凝土梁，所述上冠梁与多根所述上钻孔灌注桩浇筑为一体，相邻两根所述上钻孔灌注桩之间通过上钢筋混凝土挡土墙进行紧固连接；多根所述上钻孔灌注桩的结构和尺寸均相同且其均布设在同一水平面上，所述上钻孔灌注桩的底端高度低于所述上部基坑的底部高度；

所述下部基坑分为上基坑和位于所述上基坑下方的下基坑，所述上基坑位于所述上部土层内，所述下基坑位于所述下部基岩层内；所述上部基坑的宽度大于所述上基坑的宽度，所述上基坑的宽度大于所述下基坑的宽度；

所述中部围护结构包括两个对称布设于所述上基坑左右两侧的中围护结构，所述中围护结构包括多根沿所述上基坑的侧部开挖线由前至后布设的下钻孔灌注桩和一道支撑于多根所述下钻孔灌注桩上的下冠梁，所述下冠梁为钢筋混凝土梁，所述下冠梁与多根所述下钻孔灌注桩浇筑为一体，相邻两根所述下钻孔灌注桩之间通过下钢筋混凝土挡土墙进行紧固连接；多根所述下钻孔灌注桩的结构和尺寸均相同且其均布设在同一水平面上，所述下钻孔灌注桩的底端高度低于所述上基坑的底部高度；

所述下部围护结构包括两个对称布设在所述下基坑左右两侧的下围护结构，所述下围护结构包括多道沿所述下基坑的侧部开挖线由前至后布设的下部锚索，多道所述下部锚索均布设在同一平面上且其均布设在所述下基坑的上部外侧，所述下部锚索由内至外逐渐向下倾斜。

上述上软下硬地层地铁车站基坑支护体系，其特征是：所述上围护结构还包括上锚索支护结构，所述上锚索支护结构包括上锚索组和位于所述上锚索组下方的下锚索组，所述上锚索组包括多道沿所述上部基坑的侧部开挖线由前至后布设的上锚索，多道所述上锚索均布设在同一平面上且其均布设在所述上部基坑的上部外侧，所述上锚索由内至外逐渐向下倾斜；所述下锚索组包括多道沿所述上部基坑的侧部开挖线由前至后布设的下锚索，多道所述下锚索均布设在同一平面上且其均布设在所述上部基坑的下部外侧，所述下锚索由内至外逐渐向下倾斜。

上述上软下硬地层地铁车站基坑支护体系，其特征是：所述中围护结构还包括中锚索支护结构，所述中锚索支护结构包括多道沿所述上基坑的侧部开挖线由前至后布设的中锚索，多道所述中锚索均布设在同一平面上且其均布设在所述上基坑的上部外侧，所述中锚索由内至外逐渐向下倾斜；

所述下围护结构还包括多个由上至下布设在所述下基坑外侧的锚杆组，每个所述锚杆组均包括多根沿所述下基坑的侧部开挖线由前至后布设的锚杆，多根所述锚杆均布设在同一平面上，所述锚杆由内至外逐渐向下倾斜。

上述上软下硬地层地铁车站基坑支护体系，其特征是：所述钢管支撑柱底部伸入至底板下方的底部基岩层内，所述钢管支撑柱底部伸入至底部基岩层内的底部节段，所述底部节段的长度为2.5m～3.5m；

所述底部基岩层内开有供所述底部节段插入的底部桩孔段，所述底部节段的侧壁上开有多个注浆孔，所述底部节段与底部基岩层之间为由混凝土浇筑而成的桩孔内混凝土结构，多排所述剪力筋均浇筑于桩孔内混凝土结构内。

上述上软下硬地层地铁车站基坑支护体系，其特征是：所述底部节段上由上至下设置有多排剪力筋，每排所述剪力筋均包括多道沿圆周方向均匀布设在钢管支撑柱外侧壁上的剪力筋，多道所述剪力筋均布设在同一水平面上；

所述上加劲件包括上连接件和呈竖直向布设的上加劲板，所述上连接件为L形连接件，所述上连接件固定在钢管支撑柱的外侧壁上，所述上加劲板固定在所述上连接件上，所述上加劲板通过所述上连接件固定在钢管支撑柱上；所述下加劲件包括下连接件和呈竖直向布设的下加劲板，所述下连接件为L形连接件，所述下连接件固定在钢管支撑柱的外侧壁上，所述下加劲板固定在所述下连接件上，所述下加劲板通过所述下连接件固定在钢管支撑柱上；所述上加劲板和所述下加劲板均为三角形板；所述中加劲件包括中连接件和呈竖直向布设的中加劲板，所述中连接件为L形连接件，所述中连接件固定在钢管支撑柱的外侧壁上，所述中加劲板固定在所述上连接件上，所述中加劲板通过所述中连接件固定在钢管支撑柱上；所述中加劲板上开有多个通孔。

上述上软下硬地层地铁车站基坑支护体系，其特征是：所述圆形托盘包括下圆环形板、位于下圆环形板正上方的上圆环形板和多个支撑于下圆环形板与上圆环形板之间的支撑件，多个所述支撑件沿圆周方向均匀布设，所述下圆环形板和上圆环形板均呈水平布设。

同时，本发明还公开了一种方法步骤简单、设计合理且施工简便、使用效果好的上软下硬地层地铁车站基坑支护体系施工方法，其特征在于，对所述围护结构与所述中间支撑结构分别进行施工；

其中，对所述中间支撑结构进行施工时，由前至后对所述中间支撑结构中的多个所述挖孔桩分别进行施工，多个所述钻孔桩的施工方法均相同；

对任一个所述钻孔桩进行施工时，过程如下：

步骤一、桩孔开挖：由上至下对所施工挖孔桩的桩孔进行开挖，所述桩孔分为上部桩孔和位于所述上部桩孔下方的下部桩孔，所述上部桩孔位于所述上部土层内，所述下部桩孔位于所述下部基岩层内；对所述桩孔进行开挖时，过程如下：

步骤101、上部桩孔开挖：采用人工由上至下对所述上部桩孔进行开挖，包括以下步骤：

步骤1011、孔口开挖及锁口结构施工：在所述上部桩孔的孔口段进行开挖，并在开挖成型的所述孔口段内施工锁口结构；

所述锁口结构包括位于桩孔的孔口内上的圆筒状加固结构和布设在圆筒状加固结构上的圆环形凸台，所述圆筒状加固结构和圆环形凸台均为钢筋混凝土结构且二者浇筑为一体；所述圆筒状加固结构呈竖直向布设，所述圆环形凸台与圆筒状加固结构呈同轴布设，且圆环形凸台呈水平布设且其位于圆筒状加固结构的正上方；所述圆环形凸台的内径与圆筒状加固结构的内径相同，所述圆环形凸台的外径大于圆筒状加固结构的外径；所述桩孔位于布设于所施工地铁车站内侧中部的挖孔桩桩孔，所述桩孔的孔径为Φ2m～Φ3m且其孔径与所述挖孔桩的直径相同，所述圆环形凸台的内径小于桩孔的孔径且其外径大于桩孔的孔径；所述圆筒状加固结构伸出至地面的长度为20cm～50cm，所述圆筒状加固结构内设置有圆筒状钢筋笼，所述圆筒状钢筋笼包括多道沿圆周方向均匀布设在同一水平面上的竖向钢筋和多道由上至下布设的环形箍筋，多道所述环形箍筋均呈水平向布设，多道所述竖向钢筋通过多道所述环形箍筋紧固连接为一体；每道所述竖向钢筋的上部均伸入至圆环形凸台内；

所述上部桩孔由上至下分为多个桩孔节段，所述桩孔节段的长度为500mm～1000mm，每个所述桩孔节段内均设置有护壁结构，所述护壁结构为混凝土结构；多个所述桩孔节段中位于最上部的桩孔节段为顶部节段，所述顶部节段内的护壁结构位于圆筒状加固结构下方且二者浇筑为一体；所述桩孔的孔径为Φ2m～Φ3m且其呈竖直向布设；

步骤1012、上部桩孔后续开挖：由上至下对所述上部桩孔中的多个所述桩孔节段分别进行开挖；每开挖完成一个所述桩孔节段，均在开挖成型的所述桩孔节段内施工护壁结构；待上一个所述桩孔节段内的护壁结构施工完成后，再对下一个所述桩孔节段进行开挖；

步骤二、钢管柱吊装：将所述钢管柱由上至下吊装入步骤一中所述桩孔内，并使所述钢管柱位于所述桩孔的内侧中部；

步骤三、混凝土灌注：通过注浆导管向钢管支撑柱内灌注混凝土；待 所灌注混凝土凝固后，获得施工完成的挖孔桩。

上述方法，其特征是：所述围护结构包括由上至下对地铁车站基坑进行围护的上部围护结构、中部围护结构和下部围护结构，所施工地铁车站所处施工区域的地层为上软下硬地层，所述上软下硬地层包括下部基岩层和位于所述下部基岩层上方的上部土层；所述地铁车站基坑分为上部基坑和位于所述上部基坑下方的下部基坑，所述上部基坑位于所述上部土层内；

对所述围护结构与所述中间支撑结构分别进行施工时，所述围护结构中的所述上部围护结构与所述中间支撑结构同步进行施工；

所述钢管支撑柱底部伸入至底板下方的底部基岩层内，所述钢管支撑柱底部伸入至底部基岩层内的底部节段，所述底部节段的长度为2.5m～3.5m；

所述底部基岩层内开有供所述底部节段插入的底部桩孔段，所述底部节段的侧壁上开有多个注浆孔，所述底部节段与底部基岩层之间为由混凝土浇筑而成的桩孔内混凝土结构，多排所述剪力筋均浇筑于桩孔内混凝土结构内；所述桩孔中位于底板下方的节段为底部桩孔段；

步骤三中进行混凝土灌注时，由下至上进行灌注，灌注于所述底部节段内的混凝土经多个所述注浆孔进入底部桩孔段，并获得施工完成桩孔内混凝土结构。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、所采用的支护体系结构设计合理且施工简便、投入施工成本较低。

2、所采用的支护体系包括布设在所施工地铁车站基坑外侧的围护结构和布设在地铁车站基坑内侧中部的中间支撑结构，从外侧与中部对地铁车站基坑进行稳固支撑，确保基坑开挖过程中和基坑开挖完成后的稳固性，并能保证施工过程安全、可靠。并且，所采用的中间支撑结构支护效果好，与围护结构相配合，能确保基坑开挖过程中和基坑开挖完成后的稳固性。并且，中间支撑结构能作为地铁车站主体结构的中部受力结构。

3、所采用的挖孔桩结构简单且施工简便、使用效果好，投入施工成 本较低，在钢管支撑柱的中部和下部分别设计结构合理且使用效果好的节点构造，不仅施工简便，并且使用效果好，施工质量易于保证。

4、所采用的中节点构造结构简单、设计合理且加工制作及安装固定简便、使用效果好，包括同轴套装在钢管柱上的圆形托盘，采用圆形托盘对中板梁进行支撑，并且圆形托盘位于中板梁下方。

5、所采用的中节点构造施工简便且使用效果好，对钢管柱与中板梁之间的节点进行施工时，没有任何焊接作业，钢构件不会受热变形，能有效避免因钢管柱节点处的变形大造成的质量隐患，并且人工投入工作量小，钢材使用量小，相比传统节点节省钢材65.4％。该中节点构造构造简单、设计合理且加工制作及施工简便、使用效果好，节点施工时无焊接作业，经济实用。

6、所采用的下节点构造结构简单、设计合理且加工制作及安装固定简便、使用效果好，下节点构造包括由上至下布设的上加劲结构、中加劲结构和下加劲结构，上加劲结构、中加劲结构和下加劲结构均浇筑于底板内；并且，钢管支撑柱底部伸入至底板下方的底部基岩层内，底部节段上由上至下设置有多排剪力筋且其侧壁上开有多个注浆孔，底部节段与多排剪力筋均浇筑于桩孔内混凝土结构内，固定牢靠且施工简便，对钢管支撑柱进行混凝土浇筑时，同步对桩孔内混凝土结构进行浇筑施工。并且，下节点构造与地铁车站主体结构中的底板与底板下方的底部基岩层均紧固连接为一体，能有效提高钢管柱的力学性能，受力效果更佳。

7、上部桩孔孔口的锁口结构简单且施工简便，投入施工成本较低。

8、上部桩孔孔口的锁口结构结构设计合理、施工简便且使用效果好，包括位于桩孔的孔口内上的圆筒状加固结构和布设在圆筒状加固结构上的圆环形凸台，圆筒状加固结构伸出至地面的长度为20cm～50cm，圆筒状加固结构内设置有圆筒状钢筋笼，圆筒状钢筋笼包括多道沿圆周方向均匀布设在同一水平面上的竖向钢筋和多道由上至下布设的环形箍筋，每道竖向钢筋的上部均伸入至圆环形凸台内，通过圆环形凸台用以挡水和防护，并且圆筒状加固结构伸出至地面伸出至地面，并对圆筒状加固结构与位于 其下方的顶部护壁结构进行限定，进一步保证锁口效果，能简便、快速完成桩孔锁口过程，并且锁口效果好，能对桩孔孔口进行有效保护。

9、上部桩孔的护壁结构设计合理且施工简便，护壁效果好，尤其适用于存在流砂层的上部土层。

10、施工简便且施工质量易于保证，所采用的围护结构设计合理且施工简便、使用效果好，针对软下硬底层采用由上至下布设的上部围护结构、中部围护结构和下部围护结构相结合对基坑进行围护，能对施工成型的地铁车站基坑进行有效围护，确保施工成型基的稳固性；同时，施工成型的挖孔桩结构设计合理且力学性能优良，挖孔桩的主体结构为钢管柱，钢管柱下部为锚固段且其上部与地铁车站的顶板紧固连接为一体，整体效果好，并且施工质量易于保证。实际施工时，对地铁车站主体结构中的顶板进行施工之前，需要完成中间支撑(即所施工挖孔桩的施工过程)，该挖孔桩为钢管混凝土柱。钢管柱在车间预制完成现场一次性安装，施工简便，且能有效增强上软下硬地层的基坑开挖稳固性。

综上所述，本发明设计合理且施工简便、使用效果好，能对上软下硬地层地铁车站基坑进行有效支护，确保基坑开挖过程中和基坑开挖完成后的稳固性。

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

图1为本发明支护体系的结构示意图。

图2为本发明钢管柱的结构示意图。

图3为本发明钢管柱与圆形托盘的连接状态示意图。

图4为本发明钢筋笼吊装时的施工状态示意图。

图5为本发明锚固段混凝土灌注过程中的施工状态示意图。

图6为本发明混凝土灌注完成后的施工状态示意图。

图7为本发明锁口结构的结构示意图。

图8为本发明上部桩孔内护壁结构的结构示意图。

图9为本发明挖孔桩的施工方法流程框图。

附图标记说明:

1—钢管支撑柱； 2—圆形托盘； 3—中板梁；

4—底板； 5—上加劲结构； 6—中加劲结构；

7—下加劲结构； 8—底部基岩层； 9—剪力筋；

10—底部桩孔段； 11—注浆孔； 12—桩孔内混凝土结构；

13—注浆导管； 14—钢筋笼； 15-1—桩孔；

15-2—圆筒状加固结构； 15-3—圆环形凸台； 15-4—竖向钢筋；

15-5—环形箍筋； 15-6—护壁结构； 16-5—地铁车站基坑；

16-6—上钻孔灌注桩； 16-7—上冠梁； 16-8—下钻孔灌注桩；

16-9—下冠梁； 16-10—下部锚索； 16-11—上锚索；

16-12—下锚索； 16-13—中锚索； 16-14—锚杆。

具体实施方式

如图1所示的一种上软下硬地层地铁车站基坑支护体系，包括布设在所施工地铁车站基坑16-5外侧的围护结构和布设在地铁车站基坑16-5内侧中部的中间支撑结构；

所述中间支撑结构包括多个挖孔桩，多个所述挖孔桩沿地铁车站基坑16-5的纵向长度方向由前至后进行布设，且多个所述挖孔桩均呈竖直向布设；所述挖孔桩为钢管混凝土桩，所述钢管混凝土桩的直径为Φ550mm～Φ650mm；结合图2，所述钢管混凝土桩包括位于所施工地铁车站内的钢管支撑柱1、布设于钢管支撑柱1中部的中节点构造和布设于钢管支撑柱1下部的下节点构造，所述钢管支撑柱1呈竖直向布设；所施工地铁车站的主体结构包括底板4、两个分别布设在底板4左右两侧上方的侧墙、位于底板4正上方的顶板和一个布设在所述顶板与底板4之间的中板，所述底板4、所述顶板和所述中板的左右两侧均与所述侧墙连接为一体；所述钢管支撑柱1的上下部分别固定在所述顶板和底板4上，所述中板中设置有 呈水平布设的中板梁3，所述中板梁3沿所施工地铁车站的横向宽度方向进行布设，所述底板4、所述中板和中板梁3均为钢筋混凝土结构；如图3所示，所述中节点构造包括同轴套装在钢管支撑柱1上的圆形托盘2，所述圆形托盘2呈水平布设，所述中板梁3支撑于圆形托盘2上，所述圆形托盘2位于中板梁3下方，所述圆形托盘2卡装在钢管支撑柱1上，所述钢管支撑柱1从中板梁3内穿过；所述下节点构造包括由上至下布设的上加劲结构5、中加劲结构6和下加劲结构7，所述上加劲结构5与下加劲结构7呈对称布设，所述上加劲结构5、中加劲结构6和下加劲结构7均浇筑于底板4内；所述上加劲结构5包括多个沿圆周方向均匀布设在钢管支撑柱1外侧壁上的上加劲件，多个所述上加劲件均布设在同一水平面上；所述中加劲结构6包括多个沿圆周方向均匀布设在钢管支撑柱1外侧壁上的中加劲件，多个所述中加劲件均布设在同一水平面上；所述下加劲结构7包括多个沿圆周方向均匀布设在钢管支撑柱1外侧壁上的下加劲件，多个所述下加劲件均布设在同一水平面上。

本实施例中，多个所述挖孔桩呈均匀布设。

本实施例中，所述钢管支撑柱1底部伸入至底板4下方的底部基岩层8内，所述钢管支撑柱1底部伸入至底部基岩层8内的底部节段，所述底部节段的长度为2.5m～3.5m。

并且，所述底部节段上由上至下设置有多排剪力筋9，每排所述剪力筋9均包括多道沿圆周方向均匀布设在钢管支撑柱1外侧壁上的剪力筋9，多道所述剪力筋9均布设在同一水平面上。

本实施例中，所述底部基岩层8内开有供所述底部节段插入的底部桩孔段10，所述底部节段的侧壁上开有多个注浆孔11，所述底部节段与底部基岩层8之间为由混凝土浇筑而成的桩孔内混凝土结构12，多排所述剪力筋9均浇筑于桩孔内混凝土结构12内。

实际施工时，多个所述注浆孔11呈均匀布设，且多个所述注浆孔11呈梅花形布设。

本实施例中，所述上加劲件包括上连接件和呈竖直向布设的上加劲 板，所述上连接件为L形连接件，所述上连接件固定在钢管支撑柱1的外侧壁上，所述上加劲板固定在所述上连接件上，所述上加劲板通过所述上连接件固定在钢管支撑柱1上；所述下加劲件包括下连接件和呈竖直向布设的下加劲板，所述下连接件为L形连接件，所述下连接件固定在钢管支撑柱1的外侧壁上，所述下加劲板固定在所述下连接件上，所述下加劲板通过所述下连接件固定在钢管支撑柱1上；所述上加劲板和所述下加劲板均为三角形板。

本实施例中，所述中加劲件包括中连接件和呈竖直向布设的中加劲板，所述中连接件为L形连接件，所述中连接件固定在钢管支撑柱1的外侧壁上，所述中加劲板固定在所述上连接件上，所述中加劲板通过所述中连接件固定在钢管支撑柱1上；所述中加劲板上开有多个通孔。

因而，所述中加劲板形成一个PBL剪力连接件，增强抗剪强度，有效提高钢管支撑柱1底部与桩孔内混凝土结构12之间的连接强度。

为进一步提高钢管支撑柱1底部与桩孔内混凝土结构12之间的连接强度，所述中加劲板的外侧加工成锯齿状。

本实施例中，所述圆形托盘2焊接固定在钢管柱1上。

如图2所示，所述圆形托盘2包括下圆环形板2-1、位于下圆环形板2-1正上方的上圆环形板2-2和多个支撑于下圆环形板2-1与上圆环形板2-2之间的支撑件2-3，多个所述支撑件2-3沿圆周方向均匀布设，所述下圆环形板2-1和上圆环形板2-2均呈水平布设。

本实施例中，多个所述支撑件2-3均为呈竖直向布设的支撑板。

并且，所述支撑板为钢板，所述下圆环形板2-1与上圆环形板2-2均为钢板。

本实施例中，每个所述支撑板与下圆环形板2-1和上圆环形板2-2之间均以焊接方式进行固定连接。

并且，所述下圆环形板2-1和上圆环形板2-2均焊接固定在钢管柱1上，每个所述支撑板的内侧壁均焊接固定在钢管柱1上。

实际施工时，对所述中板梁3进行施工之前，先在钢管柱1上固定圆 形托盘2。对钢管柱1与中板梁3之间的节点进行施工时，只需对中板梁3进行施工，并使钢管柱1从中板梁3内穿过即可，施工成型的中板梁3位于中板梁3下方。因而，实际施工简便，对钢管柱1与中板梁3之间的节点进行施工时，没有任何焊接作业，施工量小，施工简便、快速。

本实施例中，如图1所示，所述围护结构包括由上至下对地铁车站基坑16-5进行围护的上部围护结构、中部围护结构和下部围护结构，所施工地铁车站所处施工区域的地层为上软下硬地层，所述上软下硬地层包括下部基岩层和位于所述下部基岩层上方的上部土层；所述地铁车站基坑16-5分为上部基坑和位于所述上部基坑下方的下部基坑，所述上部基坑位于所述上部土层内；

所述上部围护结构包括两个对称布设于所述上部基坑左右两侧的上围护结构，所述上围护结构包括多根沿所述上部基坑的侧部开挖线由前至后布设的上钻孔灌注桩16-6和一道支撑于多根所述上钻孔灌注桩16-6上的上冠梁16-7，所述上冠梁16-7为钢筋混凝土梁，所述上冠梁16-7与多根所述上钻孔灌注桩16-6浇筑为一体，相邻两根所述上钻孔灌注桩16-6之间通过上钢筋混凝土挡土墙进行紧固连接；多根所述上钻孔灌注桩16-6的结构和尺寸均相同且其均布设在同一水平面上，所述上钻孔灌注桩16-6的底端高度低于所述上部基坑的底部高度；

所述下部基坑分为上基坑和位于所述上基坑下方的下基坑，所述上基坑位于所述上部土层内，所述下基坑位于所述下部基岩层内；所述上部基坑的宽度大于所述上基坑的宽度，所述上基坑的宽度大于所述下基坑的宽度；

所述中部围护结构包括两个对称布设于所述上基坑左右两侧的中围护结构，所述中围护结构包括多根沿所述上基坑的侧部开挖线由前至后布设的下钻孔灌注桩16-8和一道支撑于多根所述下钻孔灌注桩16-8上的下冠梁16-9，所述下冠梁16-9为钢筋混凝土梁，所述下冠梁16-9与多根所述下钻孔灌注桩16-8浇筑为一体，相邻两根所述下钻孔灌注桩16-8之间通过下钢筋混凝土挡土墙进行紧固连接；多根所述下钻孔灌注桩16-8的 结构和尺寸均相同且其均布设在同一水平面上，所述下钻孔灌注桩16-8的底端高度低于所述上基坑的底部高度；

所述下部围护结构包括两个对称布设在所述下基坑左右两侧的下围护结构，所述下围护结构包括多道沿所述下基坑的侧部开挖线由前至后布设的下部锚索16-10，多道所述下部锚索16-10均布设在同一平面上且其均布设在所述下基坑的上部外侧，所述下部锚索16-10由内至外逐渐向下倾斜。

本实施例中，所述上围护结构还包括上锚索支护结构，所述上锚索支护结构包括上锚索组和位于所述上锚索组下方的下锚索组，所述上锚索组包括多道沿所述上部基坑的侧部开挖线由前至后布设的上锚索16-11，多道所述上锚索16-11均布设在同一平面上且其均布设在所述上部基坑的上部外侧，所述上锚索16-11由内至外逐渐向下倾斜；所述下锚索组包括多道沿所述上部基坑的侧部开挖线由前至后布设的下锚索16-12，多道所述下锚索16-12均布设在同一平面上且其均布设在所述上部基坑的下部外侧，所述下锚索16-12由内至外逐渐向下倾斜。

同时，所述中围护结构还包括中锚索支护结构，所述中锚索支护结构包括多道沿所述上基坑的侧部开挖线由前至后布设的中锚索16-13，多道所述中锚索16-13均布设在同一平面上且其均布设在所述上基坑的上部外侧，所述中锚索16-13由内至外逐渐向下倾斜。

本实施例中，所述下围护结构还包括多个由上至下布设在所述下基坑外侧的锚杆组，每个所述锚杆组均包括多根沿所述下基坑的侧部开挖线由前至后布设的锚杆14，多根所述锚杆14均布设在同一平面上，所述锚杆14由内至外逐渐向下倾斜。

本实施例中，所述锚杆14与下部锚索16-10呈平行布设。

并且，所述上锚索16-11、下锚索16-12和中锚索16-13均与下部锚索16-10呈平行布设。

本实施例中，所述上钻孔灌注桩16-6的直径小于下钻孔灌注桩16-8的直径，所述上钻孔灌注桩16-6的直径为Φ700mm～Φ900mm，所述下钻孔 灌注桩16-8的直径为Φ900mm～Φ1100mm。

本实施例中，所述上钻孔灌注桩16-6和下钻孔灌注桩16-8呈交错布设。

并且，相邻两个所述上钻孔灌注桩16-6之间的间距与相邻两个所述下钻孔灌注桩16-8之间的间距均为1.5m～2.5mm。

实际施工时，可根据具体需要，对上钻孔灌注桩16-6和下钻孔灌注桩16-8的直径、上钻孔灌注桩16-6和下钻孔灌注桩16-8的高度、相邻两个所述上钻孔灌注桩16-6之间的间距与相邻两个所述下钻孔灌注桩16-8之间的间距分别进行相应调整。

本实施例中，所述上钢筋混凝土挡土墙和所述下钢筋混凝土挡土墙的厚度均为80mm～120mm。

实际施工时，可根据具体需要，对所述上钢筋混凝土挡土墙和所述下钢筋混凝土挡土墙的厚度进行相应调整。

本实施例中，所述上钻孔灌注桩16-6的底端与所述上部基坑的底部之间的间距以及下钻孔灌注桩16-8的底端与所述上基坑的底部之间的间距均为1.5m～3.5m。

实际施工时，对上软下硬地层地铁车站支护体系进行施工时，对所述围护结构与所述中间支撑结构分别进行施工；

其中，对所述中间支撑结构进行施工时，由前至后对所述中间支撑结构中的多个所述挖孔桩分别进行施工，多个所述钻孔桩的施工方法均相同；

如图9所示，对任一个所述钻孔桩进行施工时，过程如下：

步骤一、桩孔开挖：由上至下对所施工挖孔桩的桩孔15-1进行开挖，所述桩孔15-1分为上部桩孔和位于所述上部桩孔下方的下部桩孔，所述上部桩孔位于所述上部土层内，所述下部桩孔位于所述下部基岩层内；对所述桩孔15-1进行开挖时，过程如下：

步骤101、上部桩孔开挖：采用人工由上至下对所述上部桩孔进行开挖，包括以下步骤：

步骤1011、孔口开挖及锁口结构施工：在所述上部桩孔的孔口段进行开挖，并在开挖成型的所述孔口段内施工锁口结构；

所述锁口结构包括位于桩孔15-1的孔口内上的圆筒状加固结构15-2和布设在圆筒状加固结构15-2上的圆环形凸台15-3，所述圆筒状加固结构15-2和圆环形凸台15-3均为钢筋混凝土结构且二者浇筑为一体；所述圆筒状加固结构15-2呈竖直向布设，所述圆环形凸台15-3与圆筒状加固结构15-2呈同轴布设，且圆环形凸台15-3呈水平布设且其位于圆筒状加固结构15-2的正上方；所述圆环形凸台15-3的内径与圆筒状加固结构15-2的内径相同，所述圆环形凸台15-3的外径大于圆筒状加固结构15-2的外径；所述桩孔15-1位于布设于所施工地铁车站内侧中部的挖孔桩桩孔，所述桩孔15-1的孔径为Φ2m～Φ3m且其孔径与所述挖孔桩的直径相同，所述圆环形凸台15-3的内径小于桩孔15-1的孔径且其外径大于桩孔15-1的孔径；所述圆筒状加固结构15-2伸出至地面的长度为20cm～50cm，所述圆筒状加固结构15-2内设置有圆筒状钢筋笼，所述圆筒状钢筋笼包括多道沿圆周方向均匀布设在同一水平面上的竖向钢筋15-4和多道由上至下布设的环形箍筋15-5，多道所述环形箍筋15-5均呈水平向布设，多道所述竖向钢筋15-4通过多道所述环形箍筋15-5紧固连接为一体；每道所述竖向钢筋15-4的上部均伸入至圆环形凸台15-3内；

所述上部桩孔由上至下分为多个桩孔节段，所述桩孔节段的长度为500mm～1000mm，每个所述桩孔节段内均设置有护壁结构15-6，所述护壁结构15-6为混凝土结构；多个所述桩孔节段中位于最上部的桩孔节段为顶部节段，所述顶部节段内的护壁结构15-6位于圆筒状加固结构15-2下方且二者浇筑为一体；所述桩孔15-1的孔径为Φ2m～Φ3m且其呈竖直向布设；

步骤1012、上部桩孔后续开挖：由上至下对所述上部桩孔中的多个所述桩孔节段分别进行开挖；每开挖完成一个所述桩孔节段，均在开挖成型的所述桩孔节段内施工护壁结构15-6；待上一个所述桩孔节段内的护壁结构15-6施工完成后，再对下一个所述桩孔节段进行开挖；

步骤二、钢管柱吊装：将所述钢管柱由上至下吊装入步骤一中所述桩孔15-1内，并使所述钢管柱位于所述桩孔15-1的内侧中部；

步骤三、混凝土灌注：通过注浆导管13向钢管支撑柱1内灌注混凝土；待所灌注混凝土凝固后，获得施工完成的挖孔桩。

本实施例中，对所述围护结构与所述中间支撑结构分别进行施工时，所述围护结构中的所述上部围护结构与所述中间支撑结构同步进行施工。

待所述上部围护结构与所述中间支撑结构均施工完成后，再由上至下对所述上部基坑进行开挖；之后，对所述中部围护结构进行施工，待所述中部围护结构施工完成后，再由上至下对所述上基坑进行开挖；最后，采用爆破开挖方式对所述下基坑进行施工，所述下基坑施工过程中，对所述下部围护结构进行施工。

步骤三中进行混凝土灌注时，由下至上进行灌注，灌注于所述底部节段内的混凝土经多个所述注浆孔11进入底部桩孔段10，并获得施工完成桩孔内混凝土结构12。

本实施例中，所述底部节段上由上至下设置有多排剪力筋9，每排所述剪力筋9均包括多道沿圆周方向均匀布设在钢管支撑柱1外侧壁上的剪力筋9，多道所述剪力筋9均布设在同一水平面上。

本实施例中，所述底部基岩层8内开有供所述底部节段插入的底部桩孔段10，所述底部节段的侧壁上开有多个注浆孔11，所述底部节段与底部基岩层8之间为由混凝土浇筑而成的桩孔内混凝土结构12，多排所述剪力筋9均浇筑于桩孔内混凝土结构12内。

实际施工时，多个所述注浆孔11呈均匀布设，且多个所述注浆孔11呈梅花形布设。

本实施例中，所述上加劲件包括上连接件和呈竖直向布设的上加劲板，所述上连接件为L形连接件，所述上连接件固定在钢管支撑柱1的外侧壁上，所述上加劲板固定在所述上连接件上，所述上加劲板通过所述上连接件固定在钢管支撑柱1上；所述下加劲件包括下连接件和呈竖直向布设的下加劲板，所述下连接件为L形连接件，所述下连接件固定在钢管支 撑柱1的外侧壁上，所述下加劲板固定在所述下连接件上，所述下加劲板通过所述下连接件固定在钢管支撑柱1上；所述上加劲板和所述下加劲板均为三角形板。

本实施例中，所述中加劲件包括中连接件和呈竖直向布设的中加劲板，所述中连接件为L形连接件，所述中连接件固定在钢管支撑柱1的外侧壁上，所述中加劲板固定在所述上连接件上，所述中加劲板通过所述中连接件固定在钢管支撑柱1上；所述中加劲板上开有多个通孔。

因而，所述中加劲板形成一个PBL剪力连接件，增强抗剪强度，有效提高钢管支撑柱1底部与桩孔内混凝土结构12之间的连接强度。

为进一步提高钢管支撑柱1底部与桩孔内混凝土结构12之间的连接强度，所述中加劲板的外侧加工成锯齿状。

本实施例中，所述圆形托盘2焊接固定在钢管柱1上。

如图2所示，所述圆形托盘2包括下圆环形板2-1、位于下圆环形板2-1正上方的上圆环形板2-2和多个支撑于下圆环形板2-1与上圆环形板2-2之间的支撑件2-3，多个所述支撑件2-3沿圆周方向均匀布设，所述下圆环形板2-1和上圆环形板2-2均呈水平布设。

本实施例中，多个所述支撑件2-3均为呈竖直向布设的支撑板。

并且，所述支撑板为钢板，所述下圆环形板2-1与上圆环形板2-2均为钢板。

本实施例中，每个所述支撑板与下圆环形板2-1和上圆环形板2-2之间均以焊接方式进行固定连接。

并且，所述下圆环形板2-1和上圆环形板2-2均焊接固定在钢管柱1上，每个所述支撑板的内侧壁均焊接固定在钢管柱1上。

实际施工时，对所述中板梁3进行施工之前，先在钢管柱1上固定圆形托盘2。对钢管柱1与中板梁3之间的节点进行施工时，只需对中板梁3进行施工，并使钢管柱1从中板梁3内穿过即可，施工成型的中板梁3位于中板梁3下方。因而，实际施工简便，对钢管柱1与中板梁3之间的节点进行施工时，没有任何焊接作业，施工量小，施工简便、快速。

实际使用过程中，通过圆环形凸台15-3用以挡水和防护，能对桩孔15-1的孔口进行有效保护。

本实施例中，所述竖向钢筋15-4上部伸入至圆环形凸台15-3内的节段为上部钢筋节段，所述上部钢筋节段为L形。

本实施例中，步骤1011中所述圆筒状加固结构15-2和圆环形凸台15-3的总高度为800mm～1200mm。

并且，所述圆筒状加固结构15-2的壁厚为80mm～120mm，所述圆环形凸台15-3的宽度d1＝180mm～220mm且其高度h1＝80mm～120mm。

实际施工时，可根据具体需要，对圆筒状加固结构15-2和圆环形凸台15-3的总高度、圆筒状加固结构15-2的壁厚以及圆环形凸台15-3的宽度d1和高度h1分别进行相应调整。

本实施例中，所述桩孔15-1分为上部桩孔和位于所述上部桩孔下方的下部桩孔，所施工地铁车站所处施工区域的地层为上软下硬地层，所述上软下硬地层包括下部基岩层和位于所述下部基岩层上方的上部土层；所述上部桩孔位于所述上部土层内，所述下部桩孔位于所述下部基岩层内。

本实施例中，步骤1011中多个所述桩孔节段中位于最上部的桩孔节段为顶部节段，所述顶部节段内的护壁结构15-6位于圆筒状加固结构15-2下方且二者浇筑为一体。

所述顶部节段内的护壁结构15-6分为上部护壁结构和位于所述上部护壁结构正下方的下部护壁结构，所述上部护壁结构的外径由上至下逐渐缩小且其内径由上至下逐渐增大，所述上部护壁结构的顶部外径与圆筒状加固结构15-2的外径相同；所述下部护壁结构的外径由上至下均相同且其外径与所述上部护壁结构的底部外径相同，所述下部护壁结构的外径与桩孔15-1的孔径相同。

并且，上下相邻两个所述护壁结构15-6浇筑为一体，上下相邻两个所述护壁结构15-6中位于下方的护壁结构15-6上部伸入至位于上方的护壁结构15-6内且伸入长度为50mm～100mm。

多个所述桩孔节段中除所述顶部节段外的所有桩孔节段均为下桩孔 节段，所述下桩孔节段内护壁结构15-6的结构和尺寸均相同，所述下桩孔节段内护壁结构15-6的外径由上至下均相同且其内径由上至下逐渐缩小，所述下桩孔节段内护壁结构15-6的外径与桩孔15-1的孔径相同。

本实施例中，步骤1012中进行上部桩孔后续开挖过程中，人工采用风镐开挖，开挖短进尺开挖，加强防护。

并且，对所述上部桩孔中的多个所述桩孔节段分别进行开挖，所述护壁结构15-6，采用C20现浇钢筋混凝土结构，厚度15cm，孔径水平方向每侧按150mm加宽，为防止施工过程中护壁结构15-6脱落，所述护壁结构15-6为内八字搭接，搭接长度不小于10cm。

本实施例中，步骤三中进行混凝土灌注时，所述钢管支撑柱1的内侧上部设置有钢筋笼14，所述注浆导管13呈竖直向布设且其位于所述桩孔的内侧中部，所述注浆导管13从钢筋笼14内侧中部穿过。

所述钢筋笼14上部伸入至顶板内，本发明所述钢管柱上部通过钢筋笼14与所述顶板浇筑为一体，实现刚性连接。

步骤二中钢管柱吊装完成后且步骤三中进行混凝土灌注之前，先采用吊装设备将钢筋笼14吊装入钢管支撑柱1内，详见图4。

并且，步骤三中进行混凝土灌注时，采用高空抛落法且通过注浆导管13进行灌注，详见图5。

其中，高空抛落法也称为高抛免振捣混凝土法，即拌合物是具有很高的流动性且不离析、不泌水、不经振捣或少振捣而利用浇筑过程中高处下抛时产生的动能来实现自流平并充满钢管柱的混凝土。

本实施例中，步骤一中由上至下对所述钢管柱安装的桩孔进行开挖之前，先对所述桩孔的布设位置进行测量放线；

所述桩孔分为上部桩孔和位于所述上部桩孔下方的下部桩孔，所述上部桩孔位于所述上部土层内，所述下部桩孔位于所述下部基岩层内；

步骤一中由上至下对所述桩孔进行开挖时，先采用人工由上至下对所述上部桩孔进行开挖，再采用钻爆法由上至下对所述下部桩孔进行开挖。

本实施例中，对所述钢筋笼14进行绑扎施工时，在平整的地面钢筋 圈制台上制作。

所述钢筋笼14的制作质量必须符合设计和有关规范要求，钢筋净距必须大于混凝土粗骨料粒径3倍以上。加劲箍设在主筋内侧，所述钢筋笼14为圆筒状钢筋笼且其的内径应比注浆导管13的导管接头处外径大100mm以上，所述钢筋笼14的外径比所述桩孔的孔径小140mm。

同时，在钢筋笼14的主筋外侧由上至下设置多个定位钢筋环，上下相邻两个所述定位钢筋环的竖向间距为2m，定位钢筋环的数量不少于4处且呈均匀布设。所述钢筋笼14的顶端设置吊环。

本实施例中，步骤三中进行混凝土灌注时，所灌注的混凝土为自密实混凝土。

所述自密实混凝土的胶凝材料包括水泥和矿物掺和料，水泥应符合现行国家标准《通用硅酸盐水泥》GB175的规定；当采用其他品种水泥时，其性能指标应符合相应标准的规定。矿物掺合料为粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、硅灰等，其性能指标应符合国家现行相关标准的要求。

所述自密实混凝土的粗骨料采用连续级配或2个及以上单粒径级配搭配使用，最大公称粒径不大于20mm。粗骨料的针片状颗粒含量、含泥量及泥块含量，应符合表1的要求，其他性能及试验方法应符合现行行业标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52中的相关规定。

表1 粗骨料的性能指标表

项目	针片状颗粒含量	含泥量	泥块含量
				指标	≤8％	≤1.0％	≤0.5％

而轻粗骨料采用连续级配，性能指标应符合表2的要求，其性能及试验方法应符合现行国家标准《轻集料及其试验方法第1部分：轻集料》GB/T17431.1和行业标准《轻骨料混凝土技术规程》JGJ51中的相关规定。

项目	密度等级	最大粒径	粒型系数	24h吸水率
					指标	≥700	≤16mm	≤2.0	≤10％

细骨料选用中砂，天然砂的含泥量、泥块含量应符合标准规范要求。

所述自密实混凝土的外加剂选用高性能减水剂或高效减水剂。外加剂性能应符合现行国家标准《混凝土外加剂》GB8076和《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119中的相关规定。

掺用改善拌合物性能的其他外加剂时，应通过充分试验进行验证，其性能应满足现行相关标准的要求。

掺用膨胀剂时，其性能应符合现行国家标准《混凝土膨胀剂》GB23439中的相关规定

所述自密实混凝土的自密实混凝土拌合用水，应符合现行行业标准《混凝土用水标准》JGJ63的相关规定。

根据工程需要，所述自密实混凝土加入钢纤维、合成纤维时，其性能应符合现行行业标准《纤维混凝土应用技术规程》JGJ/T221中的相关规定。

步骤三中进行混凝土灌注之前，先将注浆导管13与注浆设备连接，并用水对注浆导管13内部进行导管。

实际进行混凝土浇筑时，混凝土入模温度不超过35℃；冬期施工时，混凝土入模温度不低于5℃。

本实施例中，步骤三中进行混凝土灌注时，每灌注1m高度，停留16秒到18秒，待自密实混凝土自动密实，并将混凝土内部的空气排挤出去，达到混凝土自密实的效果。

本实施例中，所述底部节段为所述钢管柱的锚固段。

并且，所述钢管柱分为锚固段和位于所述锚固段上方的上部桩段。

本实施例中，步骤三中进行混凝土灌注时，先对所述锚固段进行混凝土灌注，详见图5和图6；待所述锚固段内混凝土灌注完成后，且所灌注混凝土的初凝后6h内，对所述上部桩段进行混凝土灌注施工。混凝土灌注过程中，控制混凝土灌注速度，并进行均匀灌注。

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。

Claims (10)

1.一种上软下硬地层地铁车站基坑支护体系，其特征在于：包括布设在所施工地铁车站基坑(16-5)外侧的围护结构和布设在地铁车站基坑(16-5)内侧中部的中间支撑结构；

所述中间支撑结构包括多个挖孔桩，多个所述挖孔桩沿地铁车站基坑(16-5)的纵向长度方向由前至后进行布设，且多个所述挖孔桩均呈竖直向布设；所述挖孔桩为钢管混凝土桩，所述钢管混凝土桩的直径为Φ550mm～Φ650mm；所述钢管混凝土桩包括位于所施工地铁车站内的钢管支撑柱(1)、布设于钢管支撑柱(1)中部的中节点构造和布设于钢管支撑柱(1)下部的下节点构造，所述钢管支撑柱(1)呈竖直向布设；所施工地铁车站的主体结构包括底板(4)、两个分别布设在底板(4)左右两侧上方的侧墙、位于底板(4)正上方的顶板和一个布设在所述顶板与底板(4)之间的中板，所述底板(4)、所述顶板和所述中板的左右两侧均与所述侧墙连接为一体；所述钢管支撑柱(1)的上下部分别固定在所述顶板和底板(4)上，所述中板中设置有呈水平布设的中板梁(3)，所述中板梁(3)沿所施工地铁车站的横向宽度方向进行布设，所述底板(4)、所述中板和中板梁(3)均为钢筋混凝土结构；所述中节点构造包括同轴套装在钢管支撑柱(1)上的圆形托盘(2)，所述圆形托盘(2)呈水平布设，所述中板梁(3)支撑于圆形托盘(2)上，所述圆形托盘(2)位于中板梁(3)下方，所述圆形托盘(2)卡装在钢管支撑柱(1)上，所述钢管支撑柱(1)从中板梁(3)内穿过；所述下节点构造包括由上至下布设的上加劲结构(5)、中加劲结构(6)和下加劲结构(7)，所述上加劲结构(5)与下加劲结构(7)呈对称布设，所述上加劲结构(5)、中加劲结构(6)和下加劲结构(7)均浇筑于底板(4)内；所述上加劲结构(5)包括多个沿圆周方向均匀布设在钢管支撑柱(1)外侧壁上的上加劲件，多个所述上加劲件均布设在同一水平面上；所述中加劲结构(6)包括多个沿圆周方向均匀布设在钢管支撑柱(1)外侧壁上的中加劲件，多个所述中加劲件均布设在同一水平面上；所述下加劲结构(7)包括多个沿圆周方向均匀布设在钢管支撑柱(1)外侧壁上的下加劲件，多个所述下加劲件均布设在同一水平面上。

2.按照权利要求1所述的上软下硬地层地铁车站基坑支护体系，其特征在于：多个所述挖孔桩呈均匀布设。

3.按照权利要求1或2所述的上软下硬地层地铁车站基坑支护体系，其特征在于：所述围护结构包括由上至下对地铁车站基坑(16-5)进行围护的上部围护结构、中部围护结构和下部围护结构，所施工地铁车站所处施工区域的地层为上软下硬地层，所述上软下硬地层包括下部基岩层和位于所述下部基岩层上方的上部土层；所述地铁车站基坑(16-5)分为上部基坑和位于所述上部基坑下方的下部基坑，所述上部基坑位于所述上部土层内；

所述上部围护结构包括两个对称布设于所述上部基坑左右两侧的上围护结构，所述上围护结构包括多根沿所述上部基坑的侧部开挖线由前至后布设的上钻孔灌注桩(16-6)和一道支撑于多根所述上钻孔灌注桩(16-6)上的上冠梁(16-7)，所述上冠梁(16-7)为钢筋混凝土梁，所述上冠梁(16-7)与多根所述上钻孔灌注桩(16-6)浇筑为一体，相邻两根所述上钻孔灌注桩(16-6)之间通过上钢筋混凝土挡土墙进行紧固连接；多根所述上钻孔灌注桩(16-6)的结构和尺寸均相同且其均布设在同一水平面上，所述上钻孔灌注桩(16-6)的底端高度低于所述上部基坑的底部高度；

所述下部基坑分为上基坑和位于所述上基坑下方的下基坑，所述上基坑位于所述上部土层内，所述下基坑位于所述下部基岩层内；所述上部基坑的宽度大于所述上基坑的宽度，所述上基坑的宽度大于所述下基坑的宽度；

所述中部围护结构包括两个对称布设于所述上基坑左右两侧的中围护结构，所述中围护结构包括多根沿所述上基坑的侧部开挖线由前至后布设的下钻孔灌注桩(16-8)和一道支撑于多根所述下钻孔灌注桩(16-8)上的下冠梁(16-9)，所述下冠梁(16-9)为钢筋混凝土梁，所述下冠梁(16-9)与多根所述下钻孔灌注桩(16-8)浇筑为一体，相邻两根所述下钻孔灌注桩(16-8)之间通过下钢筋混凝土挡土墙进行紧固连接；多根所述下钻孔灌注桩(16-8)的结构和尺寸均相同且其均布设在同一水平面上，所述下钻孔灌注桩(16-8)的底端高度低于所述上基坑的底部高度；

所述下部围护结构包括两个对称布设在所述下基坑左右两侧的下围护结构，所述下围护结构包括多道沿所述下基坑的侧部开挖线由前至后布设的下部锚索(16-10)，多道所述下部锚索(16-10)均布设在同一平面上且其均布设在所述下基坑的上部外侧，所述下部锚索(16-10)由内至外逐渐向下倾斜。

4.按照权利要求3所述的上软下硬地层地铁车站基坑支护体系，其特征在于：所述上围护结构还包括上锚索支护结构，所述上锚索支护结构包括上锚索组和位于所述上锚索组下方的下锚索组，所述上锚索组包括多道沿所述上部基坑的侧部开挖线由前至后布设的上锚索(16-11)，多道所述上锚索(16-11)均布设在同一平面上且其均布设在所述上部基坑的上部外侧，所述上锚索(16-11)由内至外逐渐向下倾斜；所述下锚索组包括多道沿所述上部基坑的侧部开挖线由前至后布设的下锚索(16-12)，多道所述下锚索(16-12)均布设在同一平面上且其均布设在所述上部基坑的下部外侧，所述下锚索(16-12)由内至外逐渐向下倾斜。

5.按照权利要求3所述的上软下硬地层地铁车站基坑支护体系，其特征在于：所述中围护结构还包括中锚索支护结构，所述中锚索支护结构包括多道沿所述上基坑的侧部开挖线由前至后布设的中锚索(16-13)，多道所述中锚索(16-13)均布设在同一平面上且其均布设在所述上基坑的上部外侧，所述中锚索(16-13)由内至外逐渐向下倾斜；

所述下围护结构还包括多个由上至下布设在所述下基坑外侧的锚杆组，每个所述锚杆组均包括多根沿所述下基坑的侧部开挖线由前至后布设的锚杆(16-14)，多根所述锚杆(16-14)均布设在同一平面上，所述锚杆(16-14)由内至外逐渐向下倾斜。

6.按照权利要求1或2所述的上软下硬地层地铁车站基坑支护体系，其特征在于：所述钢管支撑柱(1)底部伸入至底板(4)下方的底部基岩层(8)内，所述钢管支撑柱(1)底部伸入至底部基岩层(8)内的底部节段，所述底部节段的长度为2.5m～3.5m；

所述底部基岩层(8)内开有供所述底部节段插入的底部桩孔段(10)，所述底部节段的侧壁上开有多个注浆孔(11)，所述底部节段与底部基岩层(8)之间为由混凝土浇筑而成的桩孔内混凝土结构(12)，多排所述剪力筋(9)均浇筑于桩孔内混凝土结构(12)内。

7.按照权利要求6所述的上软下硬地层地铁车站基坑支护体系，其特征在于：所述底部节段上由上至下设置有多排剪力筋(9)，每排所述剪力筋(9)均包括多道沿圆周方向均匀布设在钢管支撑柱(1)外侧壁上的剪力筋(9)，多道所述剪力筋(9)均布设在同一水平面上；

所述上加劲件包括上连接件和呈竖直向布设的上加劲板，所述上连接件为L形连接件，所述上连接件固定在钢管支撑柱(1)的外侧壁上，所述上加劲板固定在所述上连接件上，所述上加劲板通过所述上连接件固定在钢管支撑柱(1)上；所述下加劲件包括下连接件和呈竖直向布设的下加劲板，所述下连接件为L形连接件，所述下连接件固定在钢管支撑柱(1)的外侧壁上，所述下加劲板固定在所述下连接件上，所述下加劲板通过所述下连接件固定在钢管支撑柱(1)上；所述上加劲板和所述下加劲板均为三角形板；所述中加劲件包括中连接件和呈竖直向布设的中加劲板，所述中连接件为L形连接件，所述中连接件固定在钢管支撑柱(1)的外侧壁上，所述中加劲板固定在所述上连接件上，所述中加劲板通过所述中连接件固定在钢管支撑柱(1)上；所述中加劲板上开有多个通孔。

8.按照权利要求1或2所述的上软下硬地层地铁车站基坑支护体系，其特征在于：所述圆形托盘(2)包括下圆环形板(2-1)、位于下圆环形板(2-1)正上方的上圆环形板(2-2)和多个支撑于下圆环形板(2-1)与上圆环形板(2-2)之间的支撑件(2-3)，多个所述支撑件(2-3)沿圆周方向均匀布设，所述下圆环形板(2-1)和上圆环形板(2-2)均呈水平布设。

9.一种对如权利要求1所述支护体系进行施工的方法，其特征在于，对所述围护结构与所述中间支撑结构分别进行施工；

其中，对所述中间支撑结构进行施工时，由前至后对所述中间支撑结构中的多个所述挖孔桩分别进行施工，多个所述钻孔桩的施工方法均相同；

对任一个所述钻孔桩进行施工时，过程如下：

步骤一、桩孔开挖：由上至下对所施工挖孔桩的桩孔(15-1)进行开挖，所述桩孔(15-1)分为上部桩孔和位于所述上部桩孔下方的下部桩孔，所述上部桩孔位于所述上部土层内，所述下部桩孔位于所述下部基岩层内；对所述桩孔(15-1)进行开挖时，过程如下：

步骤101、上部桩孔开挖：采用人工由上至下对所述上部桩孔进行开挖，包括以下步骤：

步骤1011、孔口开挖及锁口结构施工：在所述上部桩孔的孔口段进行开挖，并在开挖成型的所述孔口段内施工锁口结构；

所述锁口结构包括位于桩孔(15-1)的孔口内上的圆筒状加固结构(15-2)和布设在圆筒状加固结构(15-2)上的圆环形凸台(15-3)，所述圆筒状加固结构(15-2)和圆环形凸台(15-3)均为钢筋混凝土结构且二者浇筑为一体；所述圆筒状加固结构(15-2)呈竖直向布设，所述圆环形凸台(15-3)与圆筒状加固结构(15-2)呈同轴布设，且圆环形凸台(15-3)呈水平布设且其位于圆筒状加固结构(15-2)的正上方；所述圆环形凸台(15-3)的内径与圆筒状加固结构(15-2)的内径相同，所述圆环形凸台(15-3)的外径大于圆筒状加固结构(15-2)的外径；所述桩孔(15-1)位于布设于所施工地铁车站内侧中部的挖孔桩桩孔，所述桩孔(15-1)的孔径为Φ2m～Φ3m且其孔径与所述挖孔桩的直径相同，所述圆环形凸台(15-3)的内径小于桩孔(15-1)的孔径且其外径大于桩孔(15-1)的孔径；所述圆筒状加固结构(15-2)伸出至地面的长度为20cm～50cm，所述圆筒状加固结构(15-2)内设置有圆筒状钢筋笼，所述圆筒状钢筋笼包括多道沿圆周方向均匀布设在同一水平面上的竖向钢筋(15-4)和多道由上至下布设的环形箍筋(15-5)，多道所述环形箍筋(15-5)均呈水平向布设，多道所述竖向钢筋(15-4)通过多道所述环形箍筋(15-5)紧固连接为一体；每道所述竖向钢筋(15-4)的上部均伸入至圆环形凸台(15-3)内；

所述上部桩孔由上至下分为多个桩孔节段，所述桩孔节段的长度为500mm～1000mm，每个所述桩孔节段内均设置有护壁结构(15-6)，所述护壁结构(15-6)为混凝土结构；多个所述桩孔节段中位于最上部的桩孔节段为顶部节段，所述顶部节段内的护壁结构(15-6)位于圆筒状加固结构(15-2)下方且二者浇筑为一体；所述桩孔(15-1)的孔径为Φ2m～Φ3m且其呈竖直向布设；

步骤1012、上部桩孔后续开挖：由上至下对所述上部桩孔中的多个所述桩孔节段分别进行开挖；每开挖完成一个所述桩孔节段，均在开挖成型的所述桩孔节段内施工护壁结构(15-6)；待上一个所述桩孔节段内的护壁结构(15-6)施工完成后，再对下一个所述桩孔节段进行开挖；

步骤二、钢管柱吊装：将所述钢管柱由上至下吊装入步骤一中所述桩孔(15-1)内，并使所述钢管柱位于所述桩孔(15-1)的内侧中部；

步骤三、混凝土灌注：通过注浆导管(13)向钢管支撑柱(1)内灌注混凝土；待所灌注混凝土凝固后，获得施工完成的挖孔桩。

10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于：所述围护结构包括由上至下对地铁车站基坑(16-5)进行围护的上部围护结构、中部围护结构和下部围护结构，所施工地铁车站所处施工区域的地层为上软下硬地层，所述上软下硬地层包括下部基岩层和位于所述下部基岩层上方的上部土层；所述地铁车站基坑(16-5)分为上部基坑和位于所述上部基坑下方的下部基坑，所述上部基坑位于所述上部土层内；

对所述围护结构与所述中间支撑结构分别进行施工时，所述围护结构中的所述上部围护结构与所述中间支撑结构同步进行施工；

所述钢管支撑柱(1)底部伸入至底板(4)下方的底部基岩层(8)内，所述钢管支撑柱(1)底部伸入至底部基岩层(8)内的底部节段，所述底部节段的长度为2.5m～3.5m；

所述底部基岩层(8)内开有供所述底部节段插入的底部桩孔段(10)，所述底部节段的侧壁上开有多个注浆孔(11)，所述底部节段与底部基岩层(8)之间为由混凝土浇筑而成的桩孔内混凝土结构(12)，多排所述剪力筋(9)均浇筑于桩孔内混凝土结构(12)内；所述桩孔(15-1)中位于底板(4)下方的节段为底部桩孔段(10)；

步骤三中进行混凝土灌注时，由下至上进行灌注，灌注于所述底部节段内的混凝土经多个所述注浆孔(11)进入底部桩孔段(10)，并获得施工完成桩孔内混凝土结构(12)。