以既有建筑增层开挖为研究背景，采用室内模型试验的方法建立地下空间向下增层既有-新增双层排桩支护结构模型，对地下空间向下增层过程中既有-新增双层排桩支护结构的工作特性进行研究，重点分析冠梁对既有-新增双层排桩支护结构桩顶水平位移和桩身弯矩的影响。研究表明，有冠梁约束时既有支护桩桩顶水平位移曲线比无冠梁约束时更平缓，增设冠梁能够明显减少空间效应对支护结构的影响；增设冠梁后，前后排桩的桩顶水平位移差由10.43 mm减少为0.06 mm,有效提高了前后排桩的整体性；既有支护桩桩顶增设冠梁后，既有支护桩桩身弯矩明显增大，而新增支护桩桩身弯矩变小。