CN109403983A

CN109403983A - 一种新建地铁车站超大断面下穿既有车站的施工方法

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Publication number: CN109403983A
Application number: CN201811345333.2A
Authority: CN
Inventors: 何海健; 童利红; 罗富荣; 金淮; 李松梅; 张继菁; 杜玉峰; 王伟锋; 郝志宏; 陈滔; 王霆; 陈明岳
Original assignee: BEIJING RAIL AND TRANSIT DESIGN & RESEARCH INSTITUTE Co Ltd
Current assignee: BEIJING RAIL AND TRANSIT DESIGN & RESEARCH INSTITUTE Co Ltd
Priority date: 2018-11-13
Filing date: 2018-11-13
Publication date: 2019-03-01
Anticipated expiration: 2038-11-13
Also published as: CN109403983B

Abstract

本发明提供了一种新建地铁车站超大断面下穿既有车站的施工方法，该方法采用控制沉降较好的洞桩法施工，先采用深孔注浆超前加固待开挖的导洞的周边土体，然后在上、下层导洞及同层导洞开挖时使用预先设置的顺序进行施工，并采用丝杠横梁支顶配合高压补浆的方法顶紧既有线的主体结构的底部，然后在两两导洞之间的土体开挖时采用了中隔壁法施工，从而可以有效减小由于新建车站施工而引起的既有车站的沉降，满足施工过程中产权单位对既有车站的沉降要求。

Description

一种新建地铁车站超大断面下穿既有车站的施工方法

技术领域

本申请涉及地下工程技术领域，尤其涉及一种新建地铁车站超大断面下穿既有车站的施工方法。

背景技术

目前，轨道交通形成的大型网络正以前所未有的速度利用着城市地下空间，随着地铁线网不断加密，线路交叉日益频繁，新旧线路之间的交叉穿越也变得异常普遍，新建地铁线路下穿既有线路工程也逐渐增多。为了方便地铁线之间的换乘，新建地铁车站下穿既有车站的工程也越来越多。

在进行换乘设计时，新建线路与既有线路车站之间为了达到理想的换乘效果，往往会采用新建车站下穿既有车站的十字交叉形式，以最大限度地减少换乘距离。然而，这却给土建设计和施工带来了极大难题。

例如，为了在新建线路施工过程中，不中断既有线路的运营，既有车站产权方(例如，既有线路运营公司)对既有结构的沉降限值提出了近乎苛刻的要求，结构沉降的沉降限值往往被要求控制在3mm左右。然而，为了达到更好的使用功能，新建车站往往需要做成通厅车站(站厅连通)，即车站站厅层在下穿既有车站位置相互连通(区别于不相互连通的端厅车站)，这势必导致新建车站的站厅层和站台层均要下穿既有车站，下穿段的结构断面将会显著增大。而开挖面积越大，施工引起的沉降就越大，所以，下穿断面的显著增大必然会引起既有车站沉降的大幅增加，直接导致难以满足产权方的沉降要求。

因此，新建线路施工时，需要采取各种辅助措施以确保施工影响引起的沉降控制在3mm以内。在城市软土地层中，目前常用的常规技术措施主要包括：开挖土体注浆加固(含深孔注浆)、长管棚注浆、多重预顶撑(千斤顶顶升)等。

然而，从实际的实施效果来看，现有技术中的新建车站下穿既有车站均为单层下穿(或为单层三跨，或为两个分离的隧道结构)，下穿断面面积较小。由于下穿断面越小，所引起的既有车站的沉降即越小。因此现有技术无法直接应用于超大断面(例如，双层三跨断面，断面面积达420.7m²)的下穿工程中，否则引起的沉降将远超允许值。另外，现有的新建车站下穿既有车站所采用的工法一般为调整的中洞法或交叉中隔墙法(Cross Diaphragm，CRD工法)，而这类工法引起的沉降明显较大。此外，在初期支护上使用千斤顶顶升的装置时，初期支护相对二衬结构而言，本身刚度较小，柔性较大，千斤顶作为一个刚性的机械工具，其基础作用在柔性结构上，势必导致支顶乏力。而在梁柱体系上使用千斤顶顶升的装置时，虽然理论上能主动调节(或补偿)既有线沉降，但纵梁混凝土收缩变形引起的结构间缝隙难以密实补浆，要做到能主动调节(或补偿)既有线沉降，千斤顶数量需足够多，给工程施工带来不便且造价昂贵，另外，完全顶起既有线暂无工程案例，千斤顶的实际效用也令人质疑。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种新建地铁车站超大断面下穿既有车站的施工方法，从而可以有效减小由于新建车站施工而引起的既有车站的沉降，满足施工过程中产权单位对既有车站的沉降要求。

本发明的技术方案具体是这样实现的：

一种新建地铁车站超大断面下穿既有车站的施工方法，该方法包括如下步骤：

步骤A，采用深孔注浆超前加固待开挖的上层导洞的周边土体，然后再开挖所述待开挖的上层导洞并进行初期支护，直至所述待开挖的上层导洞贯通；

步骤B，在所述上层导洞贯通、既有线沉降稳定后，采用深孔注浆超前加固待开挖的下层导洞的周边土体，然后再开挖所述待开挖的下层导洞并进行初期支护，直至所述待开挖的下层导洞贯通；

步骤C，在下层的边导洞内浇注围护边桩下条形基础，在下层的中导洞内铺设底纵梁下防水板，并浇注结构底纵梁；开挖并施作边桩及中柱，并铺设防水层；在边桩和中柱的上方设置丝杠，在丝杠的上方设置工字钢纵梁，以顶紧既有线的主体结构的底部；在上层的边导洞中浇筑桩顶冠梁，在上层的中导洞中施作顶纵梁；

步骤D，使用中隔壁法开挖上层的边导洞与上层的中导洞之间的土体；使用台阶法开挖上层的中导洞之间的土体；

步骤E，自上层导洞的下穿段中间位置向两端分段拆除顶板范围内施工导洞侧墙初期支护及中隔壁，然后铺设顶板上部及侧墙外侧防水层，浇注二衬主体结构顶板及部分侧墙；

步骤F，待顶板达到设计强度后，沿纵向分为多个施工段；在每个施工段拆除模板及上层导洞的底部初支，分层开挖土体至中楼板下预设第一深度处，分段施工中楼板梁及中楼板，并施工侧墙防水层、保护层及侧墙；

步骤G，继续向下开挖土体至基底，分段破除车站范围内的下层导洞的初支，施工底板防水层及底板，然后施工侧墙防水层及侧墙。

较佳的，所述步骤A包括：

采用深孔注浆超前加固第四上层导洞和第一上层导洞的周边土体，按照预设的施工方向同步开挖第四上层导洞和第一上层导洞并进行初期支护；

对第四上层导洞和第一上层导洞开挖至预设第一长度并沉降稳定后，采用深孔注浆超前加固第三上层导洞和第二上层导洞的周边土体，按照预设的施工方向开挖第三上层导洞并进行初期支护；

当第三上层导洞通过既有线的主体结构后，按照预设的施工方向开挖第二上层导洞并进行初期支护，直至第二上层导洞贯通。

较佳的，所述步骤B包括：

采用深孔注浆超前加固第四下层导洞和第一下层导洞的周边土体，按照预设的施工方向同步开挖第四下层导洞和第一下层导洞并进行初期支护；

对第四下层导洞和第一下层导洞开挖至预设第一长度并沉降稳定后，采用深孔注浆超前加固第三下层导洞和第二下层导洞的周边土体，按照预设的施工方向开挖第三下层导洞并进行初期支护；

当第三下层导洞通过既有线的主体结构后，按照预设的施工方向开挖第二下层导洞并进行初期支护，直至第二下层导洞贯通。

较佳的，所述预设第一长度为30米。

较佳的，所述预设的施工方向为由东向西的方向。

较佳的，所述开挖并施作边桩及中柱，并铺设防水层；在边桩和中柱的上方设置丝杠，在丝杠的上方设置工字钢纵梁，以顶紧既有线的主体结构的底部；在上层的边导洞中浇筑桩顶冠梁，在上层的中导洞中施作顶纵梁包括：

在边桩和中柱中浇筑混凝土时，在边桩和中柱的顶部预埋钢板及锚筋，并铺设防水层；

在预埋的钢板上方设置丝杠，并在所述丝杠的上方焊接钢板，在所述钢板上焊接工字钢纵梁，通过丝杠调节使得工字钢纵梁顶紧既有线的主体结构的底部；

在上层的边导洞中绑扎桩顶冠梁的钢筋，在上层的中导洞中绑扎顶纵梁的钢筋，并浇筑混凝土，形成桩顶冠梁和顶纵梁；

在桩顶冠梁和顶纵梁中预埋注浆管，当混凝土发生收缩或冠梁顶纵梁无法浇筑至初支内顶，工字钢纵梁外露并部分持力时，通过所述预埋的注浆管对缝隙进行高压补浆。

较佳的，使用中隔壁法开挖第四上层导洞和第三上层导洞之间的土体，以及第一上层导洞和第二上层导洞之间的土体；并使用台阶法开挖第三上层导洞和第二上层导洞之间的土体。

较佳的，在拆除顶板范围内施工导洞侧墙初期支护及中隔壁时，一次拆除的纵向长度不大于一跨。

较佳的，每个施工段的纵向长度不大于三个柱跨

较佳的，所示预设第一深度为0.2米。

如上可见，在本发明中的新建地铁车站超大断面下穿既有车站的施工方法中，由于采用控制沉降较好的洞桩法(PBA法)施工，先采用深孔注浆超前加固待开挖的导洞的周边土体，然后在上、下层导洞及同层导洞开挖时使用预先设置的顺序进行施工，并采用丝杠横梁支顶配合高压补浆的方法顶紧既有线的主体结构的底部，然后在两两导洞之间的土体开挖时采用了中隔壁法(CD法)施工，因此可以有效减小由于新建车站施工而引起的既有车站的沉降，满足施工过程中产权单位对既有车站的沉降要求(例如，沉降控制在3mm以内)，解决了新建地铁车站超大断面(断面面积至少两倍于现有技术中一般的下穿工程的断面面积，例如，双层三跨断面，宽23.5m，高14.82m，开挖面积高达420.7m²)下穿既有车站的结构设计难题，从而解决了现有技术中新建地铁车站只能采用较小断面下穿既有车站的行业难题；并使得新建地铁车站可以设置为通厅(例如，新建车站断面不但包括站台层，还可以包括站厅层)，建筑使用功能大大增强，解决了因施工过程中技术难题而导致的使用不便的难题，从而可以充分发挥新建车站的建筑使用功能，方便乘客换乘。

附图说明

图1为本发明实施例中的新建地铁车站超大断面下穿既有车站的施工方法的流程图。

图2为本发明的一个具体实施例中的新建车站的下穿断面的示意图一。

图3为本发明的一个具体实施例中的新建车站的下穿断面的示意图二。

图4为本发明的一个具体实施例中的平顶直墙洞桩法的断面示意图。

图5为本发明的一个具体实施例中的步骤11的截面示意图。

图6为本发明的一个具体实施例中的步骤12的截面示意图。

图7为本发明的一个具体实施例中的步骤13的截面示意图。

图8为本发明的一个具体实施例中的步骤14的截面示意图。

图9为本发明的一个具体实施例中的步骤15的截面示意图。

图10为本发明的一个具体实施例中的步骤16的截面示意图。

图11为本发明的一个具体实施例中的步骤17的截面示意图。

图12为本发明的一个具体实施例中的步骤131的示意图。

图13为本发明的一个具体实施例中的步骤132的示意图。

图14为本发明的一个具体实施例中的步骤133的示意图。

图15为本发明的一个具体实施例中的空隙的示意图。

图16为本发明的一个具体实施例中的步骤134的示意图。

具体实施方式

为使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明实施例中的新建地铁车站超大断面下穿既有车站的施工方法包括如下所述步骤：

步骤11，采用深孔注浆超前加固待开挖的上层导洞的周边土体，然后再开挖所述待开挖的上层导洞并进行初期支护，直至所述待开挖的上层导洞贯通。

在本发明的技术方案中，在开挖上层导洞之前，先采用深孔注浆超前加固待开挖的上层导洞的周边土体(包括上层导洞的两侧土体及底部土体，如图5中所示的阴影部分)；在对周边土体进行加固之后，再开挖需要开挖的上层导洞(即待开挖的上层导洞)，并进行初期支护，直至所述待开挖的上层导洞贯通。

在本发明的技术方案中，可以使用多种实现方法来实现上述的步骤11。以下将以其中的一种实现方式为例对本发明的技术方案进行详细的介绍。

例如，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，所述步骤11可以包括如下的步骤：

步骤111，采用深孔注浆超前加固第四上层导洞44和第一上层导洞41的周边土体，按照预设的施工方向同步开挖第四上层导洞44和第一上层导洞41并进行初期支护，如图5所示。

另外，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，上述的预设的施工方向可以是由东向西的方向(即图5中垂直于纸面向内的方向，下同)。

步骤112，对第四上层导洞44和第一上层导洞41开挖至预设第一长度并沉降稳定后，采用深孔注浆超前加固第三上层导洞43和第二上层导洞42的周边土体，按照预设的施工方向开挖第三上层导洞43并进行初期支护。

另外，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，上述的预设第一长度可以是30m，以使得开挖后的第四上层导洞44和第一上层导洞41在既有线30的主体结构的下方通过。当然，上述的预设第一长度也可以是其它的预先设置的长度值，在此不再一一赘述。

另外，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，上述步骤111和112中进行加固的周边土体的厚度可以为1.5米(m)。当然，上述的进行加固的周边土体的厚度也可以是其它的预先设置的值，在此不再一一赘述。

同理，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，上述的预设的施工方向可以是由东向西的方向。

步骤113，当第三上层导洞43通过既有线的主体结构后，按照预设的施工方向开挖第二上层导洞42并进行初期支护，直至第二上层导洞42贯通。

同理，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，上述的预设的施工方向可以是由东向西的方向，也可以是从东西两个方向对向施工(当相应的横通道具有施工条件时)。

另外，在本发明的技术方案中，在本步骤11中，在开挖上层导洞之前，先采用深孔注浆超前加固待开挖的上层导洞的周边土体，例如，对上层导洞两侧侧墙外及底板下1.5m范围内进行超前深孔注浆，从而可以在上层导洞开挖时形成支墩效应。

在本发明的技术方案中，需要建成的地铁车站下穿段的结构断面是一种超大断面，断面面积至少两倍于现有技术中一般的下穿工程的断面面积，例如，如图2～图4所示，在一个较佳的具体实施例中，该断面是双层三跨断面，宽23.5m，高14.82m，开挖面积高达420.7m²。

因此，在本发明的具体实施例中，所使用的施工方法实际上是一种平顶直墙洞桩法，即所述上层导洞与主体结构均为平顶直墙，如图2～图4所示，而不是像现有技术中的常规洞桩法那样采用直墙拱形结构(即导洞与主体结构均为直墙拱形)，从而可以更好地保证新建车站密贴支顶既有车站，最大限度减小施工引起的沉降。

步骤12，在所述上层导洞贯通、既有线沉降稳定后，采用深孔注浆超前加固待开挖的下层导洞的周边土体，然后再开挖所述待开挖的下层导洞并进行初期支护，直至所述待开挖的下层导洞贯通。

在本发明的技术方案中，下层导洞的施工方式和施工顺序与上层导洞的施工方式和施工顺序相同。

因此，在本发明的技术方案中，也可以使用多种实现方法来实现上述的步骤12。以下将以其中的一种实现方式为例对本发明的技术方案进行详细的介绍。

例如，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，所述步骤12可以包括如下的步骤：

步骤121，采用深孔注浆超前加固第四下层导洞4D和第一下层导洞4A的周边土体，按照预设的施工方向同步开挖第四下层导洞4D和第一下层导洞4A并进行初期支护，如图6所示。

步骤122，对第四下层导洞4D和第一下层导洞4A开挖至预设第一长度并沉降稳定后，采用深孔注浆超前加固第三下层导洞4C和第二下层导洞4B的周边土体，按照预设的施工方向开挖第三下层导洞4C并进行初期支护。

步骤123，当第三下层导洞4C通过既有线的主体结构后，按照预设的施工方向开挖第二下层导洞4B并进行初期支护，直至第二下层导洞4B贯通。

上述的步骤121～123与上述的步骤111～113相类似，因此在此不再一一赘述。

另外，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，上述的上层导洞可以包括上层的边导洞和上层的中导洞；下层导洞可以包括下层的边导洞和下层的中导洞。

例如，如图5和图6所示，上层的边导洞可以是上述步骤111、112中的第四上层导洞44和第一上层导洞41；上层的中导洞可以是上述步骤113中的第二上层导洞42和第三上层导洞43；下层的边导洞可以是上述步骤121、122中的第四下层导洞4D和第一下层导洞4A；下层的中导洞可以是上述步骤123中的第二下层导洞4B和第三下层导洞4C。

另外，在本发明的技术方案中，可以根据既有线30的变形缝31的位置合理选择导洞施工顺序。例如，施工顺序可以是“先上后下，先边后中”，即先开挖上层导洞，然后再下层导洞；而在同一层导洞中，先开挖边导洞，然后再开挖中导洞。

当然，在具体的实际工程中，也可以采用“先下后上”的施工顺序。但是，从沉降超限后便于补救的角度来看，采用“先上后下”的施工顺序可能会更好。

另外，在本发明的技术方案中，在本步骤12中，在开挖下层导洞之前，先采用深孔注浆超前加固待开挖的下层导洞的周边土体，例如，对下导洞拱顶和两侧侧墙外和底板下1.5m范围内进行超前深孔注浆，从而可以在下层导洞开挖时最大限度地减小对上覆地层及既有线的影响，有效地避免群洞效应。

此外，在本发明的技术方案中，施工中将对关键工序加强监控量测工作，发现问题及时处理，保证既有车站底板结构，尤其是结构防水层、结构变形缝的安全，从而确保既有车站的运营安全。

步骤13，在下层的边导洞内浇注围护边桩下条形基础71，在下层的中导洞内铺设底纵梁下防水板，并浇注结构底纵梁72；开挖并施作边桩73及中柱74(即中间钢管柱)，并铺设防水层；在边桩73和中柱74的上方设置丝杠77，在丝杠77的上方设置工字钢纵梁78，以顶紧既有线30的主体结构的底部；在上层的边导洞中浇筑桩顶冠梁75，在上层的中导洞中施作顶纵梁76，如图7所示。

另外，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，还可以在桩顶冠梁和顶纵梁中预埋注浆管，用于对后期混凝土的收缩变形进行高压补浆。

另外，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，还可以在丝杠底部设置轴力计，用于监测丝杠受力情况。

另外，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，所述顶纵梁还包括上方素混凝土结构。另外，在顶纵梁的浇筑过程中，需要注意保护丝杠及上方的工字钢(即型钢)。

另外，较佳的，在本发明的技术方案中，由于密闭空间浇筑无法密实和浇筑后混凝土收缩等因素的影响，梁顶与初支之间的空隙是客观存在的，而这部分空隙将会引起后期既有线沉降，所以本发明中可以采用丝杠横梁支顶的方法，即在每个下层导洞内都设置一排丝杠和工字钢纵梁对既有线进行支顶，并辅以高压补浆的方法以解决上述的空隙的问题。

例如，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，所述步骤13中的“开挖并施作边桩及中柱，并铺设防水层；在边桩和中柱的上方设置丝杠，在丝杠的上方设置工字钢纵梁，以顶紧既有线的主体结构的底部；在上层的边导洞中浇筑桩顶冠梁，在上层的中导洞中施作顶纵梁”可以包括如下的步骤：

步骤131，在边桩和中柱中浇筑混凝土时，在边桩和中柱的顶部预埋钢板及锚筋91，并铺设防水层，如图12所示。

例如，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，边桩可以按每桩预埋，间距1.6m；中柱也可以每柱预埋，在柱间设置支墩，并按中柱同样的方法预埋，间距2m。

步骤132，在预埋的钢板上方设置丝杠92，并在所述丝杠92的上方焊接钢板，在所述钢板上焊接工字钢纵梁93，通过丝杠调节使得工字钢纵梁顶紧既有线30的主体结构的底部，如图13所示。

步骤133，在上层的边导洞中绑扎桩顶冠梁的钢筋，在上层的中导洞中绑扎顶纵梁的钢筋，并浇筑混凝土，形成桩顶冠梁和顶纵梁，如图14所示。

另外，在施工过程中，需要注意保护丝杠及上方的工字钢(即型钢)。

另外，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，根据型钢安装所需的高度(例如，320mm)，顶板结构在该高度范围内采用素混凝土结构，而下部则采用钢筋混凝土结构。

步骤134，在桩顶冠梁和顶纵梁中预埋注浆管，当混凝土发生收缩或冠梁顶纵梁无法浇筑至初支内顶，工字钢纵梁外露并部分持力时，通过所述预埋的注浆管对缝隙进行高压补浆。

例如，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，当混凝土发生收缩或冠梁顶纵梁无法浇筑至初支内顶时，在梁顶与初支之间可能会出现空隙151(即缝隙，如图15所示)，此时可以通过预埋的注浆管对缝隙进行高压补浆，如图16所示。

较佳的，在本发明的一个具体实施例中，通过现场试验可知，在进行高压补浆时，所使用的压力不大于1MPa。

另外，在本发明的技术方案中，可以根据监测情况，适时进行导洞间土体的开挖、支护，型钢纵梁进一步持力，以弥补空隙带来的既有线沉降。

另外，在本发明的技术方案中，为保证桩顶冠梁及顶纵梁的混凝土浇筑达到预设强度后，露出混凝土顶端的横梁能够起到抑制既有线沉降的目的，需要保证该横梁与初支结构之间密贴。这就要求前期的丝杠能充分顶紧该横梁，该横梁充分地顶紧初期支护。为便于施工中操作方便，确保丝杠顶紧横梁，可以预先设计丝杠的顶紧力。该丝杠的顶紧力的取值应小于以下三个值的最小值：丝杠的抗压承载力、丝杠的压杆稳定以及丝杠传动螺纹所能承受的竖向力。

丝杠及横梁自梁柱体系形成后便持续支顶在导洞初支结构上，混凝土收缩或浇筑不密实引起的空隙可以通过上述的高压补浆及时填充，因此，在二衬时拆除初支引起的沉降便可由顶纵梁和冠梁这四个支点进行有效支承。

步骤14，使用中隔壁法开挖上层的边导洞与上层的中导洞之间的土体；使用台阶法开挖上层的中导洞之间的土体。

例如，较佳的，如图8所示，在本发明的一个具体实施例中，可以使用中隔壁法开挖第四上层导洞44和第三上层导洞43之间的土体，以及第一上层导洞41和第二上层导洞42之间的土体；并使用台阶法开挖第三上层导洞43和第二上层导洞42之间的土体。

另外，较佳的，如图8所示，在本发明的一个具体实施例中，上层的边导洞与上层的中导洞之间的土体包括两部分：邻近上层的边导洞的土体81和邻近上层的中导洞的土体82。另外，可以将上层的中导洞之间的土体用83来表示。

在开挖上述土体时，先开挖土体81和土体82，再开挖土体83。

另外，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，土体81和土体82错开5米(m)，土体81、82与土体83前后错开不小于20m。

在开挖上述土体时，施工初期支护，开挖步距同格栅间距，并加强监控量测。在施工时，观察桩顶冠梁和顶纵梁上方混凝土的收缩情况，适时对混凝土收缩变形产生的缝隙进行高压补浆。

在本步骤中，在上层的边导洞与上层的中导洞之间开挖土体时，大跨采用中隔壁法开挖，增设临时中隔壁，从而可以减小大跨开挖引起的既有结构自身变形。

另外，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，在导洞间的土体开挖时，可以在顶纵梁与既有线的主体结构的底部之间的缝隙中进行多次高压补浆，使顶纵梁与既有线的主体结构的底部之间变得更为密实，并永久密贴持力。

步骤15，自上层导洞的下穿段中间位置向两端分段拆除顶板范围内施工导洞侧墙初期支护及中隔壁，然后铺设顶板上部及侧墙外侧防水层，浇注二衬主体结构顶板及部分侧墙，如图9所示。

另外，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，在拆除顶板范围内施工导洞侧墙初期支护及中隔壁时，一次拆除的纵向长度不大于一跨。

步骤16，待顶板达到设计强度后，沿纵向分为多个施工段；在每个施工段拆除模板及上层导洞的底部初支，分层开挖土体至中楼板下预设第一深度处，分段施工中楼板梁及中楼板，并施工侧墙防水层、保护层及侧墙，如图10所示。

另外，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，每个施工段的纵向长度不大于三个柱跨。

另外，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，所示预设第一深度可以是0.2m，也可以是其它的预先设定的数值。

另外，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，在开挖土体至中楼板下时，边开挖边施工桩间网喷混凝土及切割掉挖孔护筒。

步骤17，继续向下开挖土体至基底，分段破除车站范围内的下层导洞的初支，施工底板防水层及底板，然后施工侧墙防水层及侧墙，如图11所示。

另外，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，在向下开挖土体至基底时，边开挖边施工桩间网喷混凝土。

另外，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，还可以施工车站结构内部构件，完成车站结构施工。

通过上述的步骤11～17，即可完成整个车站结构的施工。

综上所述，在本发明的技术方案中，由于采用控制沉降较好的洞桩法施工，先采用深孔注浆超前加固待开挖的导洞的周边土体，然后在上、下层导洞及同层导洞开挖时使用预先设置的顺序进行施工，并采用丝杠横梁支顶配合高压补浆的方法顶紧既有线的主体结构的底部，然后在两两导洞之间的土体开挖时采用了中隔壁法施工，因此可以有效减小由于新建车站施工而引起的既有车站的沉降，满足施工过程中产权单位对既有车站的沉降要求(例如，沉降控制在3mm以内)，解决了新建地铁车站超大断面(断面面积至少两倍于现有技术中一般的下穿工程的断面面积，例如，双层三跨断面，宽23.5m，高14.82m，开挖面积高达420.7m²)下穿既有车站的结构设计难题，从而解决了现有技术中新建地铁车站只能采用较小断面下穿既有车站的行业难题；并使得新建地铁车站可以设置为通厅(例如，新建车站断面不但包括站台层，还可以包括站厅层)，建筑使用功能大大增强，解决了因施工过程中技术难题而导致的使用不便的难题，从而可以充分发挥新建车站的建筑使用功能，方便乘客换乘。

另外，在本发明的技术方案中，各种技术手段的应用优势互补，以既有线沉降的诱发原因为导向，可以根据沉降发展时期(分别为：导洞施工阶段引起的沉降、梁柱体系形成后但不密贴既有线引起的沉降、梁柱体系形成后初支扣拱引起的沉降、二衬时拆除初支引起的沉降)，分阶段地控制既有线沉降。因此，本发明的技术方案可以应用于沉降要求极高的新建地铁下穿既有线工程沉降控制中。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims

1.一种新建地铁车站超大断面下穿既有车站的施工方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤B包括：

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于：

所述预设第一长度为30米。

5.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于：

所述预设的施工方向为由东向西的方向。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述开挖并施作边桩及中柱，并铺设防水层；在边桩和中柱的上方设置丝杠，在丝杠的上方设置工字钢纵梁，以顶紧既有线的主体结构的底部；在上层的边导洞中浇筑桩顶冠梁，在上层的中导洞中施作顶纵梁包括：

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：

使用中隔壁法开挖第四上层导洞和第三上层导洞之间的土体，以及第一上层导洞和第二上层导洞之间的土体；并使用台阶法开挖第三上层导洞和第二上层导洞之间的土体。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

在拆除顶板范围内施工导洞侧墙初期支护及中隔壁时，一次拆除的纵向长度不大于一跨。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

每个施工段的纵向长度不大于三个柱跨。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所示预设第一深度为0.2米。