本发明属于地下工程领域，具体涉及一种永临结合顺逆结合的超深竖井快速施工方法。
背景技术
随着城市快速发展及地下空间的开发利用，地下空间向更深的方向开发，基坑深度也越来越深。根据目前基坑工程的建设现状，竖井基坑多采用明挖顺作工艺施工，即从上向下依次开挖基坑，随开挖随架设支撑，所述支撑为钢支撑或混凝土支撑，开挖至坑底后，再从下向上依次施工竖井主体结构，随拆除支撑、铺设全包防水板随施工主体结构。
常规的明挖顺工艺中，基坑开挖过程中架设的支撑均为临时结构，在施工主体结构时均需要拆除或凿除；若基坑采用混凝土支撑，其浇筑施工后需达到强度方可向下开挖，工序间隔时间比较长；混凝土撑凿除比较麻烦且凿除时间比较长，同时存在一定的安全风险；致使整个结构施工存在施工工序衔接差、工期比较长、临时支撑结构利用率小、工程材料浪费等技术问题。
为解决超深竖井即深度大于30m的竖井施工中存在的问题，有必要研究一种超深竖井安全快速施工方法，以加快竖井施工进度，提高临时支撑结构的利用。
技术实现要素：
本发明为解决现有技术存在的问题而提出，其目的是提供一种永临结合顺逆结合的超深竖井快速施工方法。
本发明的技术方案是：一种永临结合顺逆结合的超深竖井快速施工方法，包括以下步骤：
首先，施作地下连续墙、抗拔桩以及冠梁，随后开挖竖井基坑；竖井结构上半部分不需架设临时支撑，随开挖基坑随铺设主体结构与地下连续墙之间的防水板，并及时施作主体结构环梁及主体结构侧墙；待主体结构达到强度后，再向下开挖竖井基坑、施作防水板、主体结构侧墙及主体结构环梁，采用上述循环依次向下施工至负三层的主体结构环梁。
其次，待负三层的主体结构环梁达到强度后，在其下方施作临时型钢支架。
再次，采用顺作法施工竖井下半部分，继续向下开挖竖井基坑，开挖至第一道支撑位置处时，铺设防水板，施作植筋，再及时施作混凝土支撑及混凝土支撑围檩，混凝土支撑围檩兼做主体结构环梁。
待混凝土支撑及混凝土支撑围檩达到强度后，依次向下开挖竖井基坑、铺设防水板、施作混凝土支撑及混凝土支撑围檩，采用上述循环依次向下开挖至竖井基坑底后施作坑底的混凝土垫层、铺设底板的防水板，浇筑底板钢筋混凝土。
然后，由下向上依次施工混凝土支撑围檩之间的主体结构侧墙，施工至负三层处时，先分段拆除负三层处主体结构环梁下面的型钢支架，做好上下防水板的连接后，分段浇筑负三层、负四层环梁之间的主体结构侧墙，待竖井结构达到强度后，从上向下依次拆除施工用的脚手架、切割混凝土支撑，混凝土支撑围檩作为永久结构主体结构的一部分，不拆除。
最后，待竖井两侧隧道施工完毕及洞内临时施工设施吊出后，再在竖井内搭设脚手架由下向上施工竖井的主体结构层板。
所述型钢支架沿主体结构环梁一周均匀布设，型钢支架一侧通过锚固螺栓锚固在地下连续墙上，另一侧支顶在已施工负三层的主体结构环梁上，以确保已施工完主体结构的稳定，避免发生竖向位移。
所述混凝土支撑围檩同时作为永久结构的主体结构环梁。
所述竖井结构上半部分采用逆作法施工，开挖后铺设防水层，浇筑主体结构侧墙及主体结构环梁，不架设临时支撑，主体结构侧墙及主体结构环梁作为竖井基坑的上半部支撑体系。
所述竖井结构下半部分采用顺做法施工，随开挖随架设混凝土支撑，将主体结构环梁和混凝土支撑围檩相结合。
所述混凝土支撑围檩在竖井基坑开挖施工期间作为混凝土支撑的腰梁，同时兼作永久的主体结构环梁，竖井施工完后不凿除。
在混凝土支撑围檩位置处铺设防水层后，再向地连墙上钻孔植筋，做好植筋附近的节点防水，保证整个主体结构仍是全包防水。
混凝土支撑围檩之间的主体结构侧墙采用吊模法施工。
主体结构环梁施工时预留两排直径150mm的孔洞，孔洞间距1.5m，其中一排孔洞作为侧墙混凝土的浇筑孔，另一排孔洞作为排气孔。
本发明的一种永临结合顺逆结合的超深竖井安全快速施工工艺，能够实现主体结构与临时支撑结构的有效结合，上半部分结构采用逆作法施工，下部结构采用顺作法施工，便于施工组织安排，能够大大缩短整个竖井的施工工期，减少临时支撑结构的凿除，施工安全可靠，节省工程投资。
附图说明
图1是本发明中竖井基坑支撑体系结构的剖面示意图；
图2是本发明中竖井主体结构的剖面示意图
图3是本发明中竖井负三层环梁的剖面示意图；
图4是本发明中竖井混凝土支撑围檩的剖面示意图；
图5是本发明中竖井混凝土支撑围檩的平面示意图；
其中：
1地下连续墙2冠梁
3抗拔桩4主体结构环梁
5主体结构侧墙6防水板
7型钢支架8锚固螺栓
9混凝土支撑10混凝土支撑围檩
11植筋12吊筋
13地下连续墙主筋14混凝土垫层
15主体结构层板16混凝土浇筑孔
17排气孔。
具体实施方式
以下，参照附图和实施例对本发明进行详细说明：
如图1~5所示，一种永临结合顺逆结合的超深竖井快速施工方法，包括以下步骤：
首先，施作地下连续墙1、抗拔桩3以及冠梁2，随后开挖竖井基坑；竖井结构上半部分不需架设临时支撑，随开挖基坑随铺设主体结构与地下连续墙之间的防水板6，并及时施作主体结构环梁4及主体结构侧墙5；待主体结构达到强度后，再向下开挖竖井基坑、施作防水板6、主体结构侧墙5及主体结构环梁4，采用上述循环依次向下施工至负三层的主体结构环梁4。
其次，待负三层的主体结构环梁4达到强度后，在其下方施作临时型钢支架7。
再次，采用顺作法施工竖井下半部分，继续向下开挖竖井基坑，开挖至第一道支撑位置处时，铺设防水板6，施作植筋11，再及时施作混凝土支撑9及混凝土支撑围檩10。
待混凝土支撑9及混凝土支撑围檩10达到强度后，依次向下开挖竖井基坑、铺设防水板6、施作混凝土支撑9及混凝土支撑围檩10，采用上述循环依次向下开挖至竖井基坑底后施作坑底的混凝土垫层14、铺设底板的防水板6，浇筑底板钢筋混凝土。
然后，由下向上依次施工混凝土支撑围檩10之间的主体结构侧墙5，施工至负三层处时，先分段拆除负三层处主体结构环梁4下面的型钢支架7，做好上下防水板6的连接后，分段浇筑负三层、负四层环梁之间的主体结构侧墙5，待竖井结构达到强度后，从上向下依次拆除施工用的脚手架、切割混凝土支撑9，混凝土支撑围檩10作为永久结构主体结构的一部分，不拆除。
最后，待竖井两侧隧道施工完毕及洞内临时施工设施吊出后，再在竖井内搭设脚手架由下向上施工竖井的主体结构层板15。
所述型钢支架7沿主体结构环梁4一周均匀布设，型钢支架7一侧通过锚固螺栓8锚固在地下连续墙1上，另一侧支顶在已施工负三层的主体结构环梁4上，以确保已施工完主体结构的稳定，避免发生竖向位移。
所述混凝土支撑围檩10同时作为永久结构的主体结构环梁4。
所述竖井结构上半部分采用逆作法施工，开挖后铺设防水层，浇筑主体结构侧墙5及主体结构环梁4，不架设临时支撑，主体结构侧墙5及主体结构环梁4作为竖井基坑的上半部支撑体系。
所述竖井结构下半部分采用顺做法施工，随开挖随架设混凝土支撑9，将主体结构环梁4和混凝土支撑围檩10相结合。
所述混凝土支撑围檩10在竖井基坑开挖施工期间作为混凝土支撑的腰梁，同时兼作永久的主体结构环梁4，竖井施工完后不凿除。
在混凝土支撑围檩10位置处铺设防水层后，再向地连墙上钻孔植筋11，做好植筋11附近的节点防水，保证整个主体结构仍是全包防水。
混凝土支撑围檩10之间的主体结构侧墙5采用吊模法施工。
主体结构环梁4施工时预留两排直径150mm的孔洞，孔洞间距1.5m，其中一排孔洞作为侧墙混凝土的浇筑孔，另一排孔洞作为排气孔。
实施例：
逆作法施工主体结构上半部分
1.平整竖井施工场地，施作地下连续墙1，接缝处采用“ii”型格构式型钢接头提高地下连续墙1接缝处防水效果，随后施作抗拔桩3和冠梁2，进行坑内降水。
2.开挖竖井基坑，开挖一定深度后，铺设防水板6，浇筑施工主体结构侧墙5和主体结构环梁4，待主体结构侧墙5和主体结构环梁4达到强度后继续向下开挖，采用上述循环依次向下施工至负三层的主体结构环梁4处。竖井基坑向下开挖过程中，不需架设临时支撑，采用已施工的主体结构侧墙及环梁作为基坑的支撑体系。
施作环梁型钢支架
1.待负三层的主体结构环梁4达到强度后，在环梁下方施作临时型钢支架7。
2.型钢支架7沿环梁一周均匀布设，一侧通过螺栓锚固在地下连续墙上，其一侧支顶在已施工负三层的主体结构环梁4上，以确保上面已施工完的主体结构的稳定，避免发生竖向位移。
顺作法施工竖井结构下半部分
1.继续向下开挖基坑，开挖至第一道支撑所在位置处，铺设支撑对应位置处的侧墙防水板6，预留好防水板上下搭接条件；
2.穿过防水板6，向地下连续墙内钻孔施作植筋11，并作好防水板上植筋11钻孔处的节点防水处理措施，植筋11间距1.5m，上下两排间隔布置；施作吊筋12，吊筋间距1m，一端锚入混凝土支撑围檩10中，一端与地下连续墙主筋13焊接。
3.待植筋11、吊筋12及钢筋绑扎施作后，浇筑混凝土支撑9、混凝土支撑围檩10。
4.待混凝土支撑9及其混凝土支撑围檩10达到强度后，继续向下开挖竖井基坑，铺设支撑对应位置处的防水板6、浇筑混凝土支撑9及其混凝土支撑围檩10，采用上述循环向下施工至基坑底。
5.施作基坑底部混凝土垫层14，铺设竖井底板防水板6，浇筑底板钢筋混凝土。
采用吊模法施工环梁之间的侧墙
1.铺设混凝土支撑围檩10之间侧墙的防水板6，并做好与上下预留防水板的搭接。
2.绑扎钢筋后，架立模板，利用主体结构环梁即混凝土支撑围檩上预留的两排直径150mm的孔洞浇筑侧墙混凝土，孔洞间距为1.5m，分两排布设；一排作为侧墙混凝土的浇筑孔，一排作为排气孔。
3.由下向上施工至负三层环梁下面时，分段拆除负三层环梁下面的型钢支架，做好上下防水板的连接后，分段浇筑负三层、负四层环梁之间的侧墙。
4.待竖井结构达到强度后，从上向下依次拆除施工用的脚手架、切割混凝土支撑9；混凝土支撑围檩10作为永久结构主体结构的一部分，不拆除。
施作主体结构层板
待竖井两侧隧道施工完毕及洞内临时施工设施吊出后，再在竖井内搭设脚手架由下向上施工竖井的主体结构层板15。
本发明的一种永临结合顺逆结合的超深竖井安全快速施工工艺，能够实现主体结构与临时支撑结构的有效结合，上半部分结构采用逆作法施工，下部结构采用顺作法施工，便于施工组织安排，能够大大缩短整个竖井的施工工期，减少临时支撑结构的凿除，施工安全可靠，节省工程投资。