[发明专利]一种新建地铁车站超大断面下穿既有车站的施工方法

说明书

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。

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；