一种地下基坑v型柱及其施工方法
技术领域
1.本技术涉及建筑施工领域，尤其是涉及一种地下基坑v型柱及其施工方法。


背景技术：

2.城市建筑不断发展，在高层综合楼中，功能要求比较复杂，为了有效利用建筑空间以及满足建筑立面效果及大空间要求，经常会遇到上下改变柱网的情况，通常，在柱网尺寸需要改变的层要设置结构转换层。现今常用结构转换层的形式有搭接块转换、梁式转换、桁架式转换、箱式转换、厚板转换等。
3.目前随着城市发展目标由地面向地下的转变，然而地下结构与地面结构不管是从工程环境角度还是从施工工艺角度都存在着本质区别，相对来说，地下施工条件受限，受力更加复杂，施工难度更大。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为存在有如下缺陷：如将现有常用在地上结构的结构转换层应用到地下结构的时候，由于地下施工条件受限，受力更加复杂，施工难度更大，且不适配于地下结构，会严重影响地下结构的施工效率。


技术实现要素：

5.为了方便v型柱本体的施工，提高了对地下结构的适配能力，间接提高了整体的结构抗震能力，本技术提供一种地下基坑v型柱及其施工方法。
6.第一方面，本技术提供一种地下基坑v型柱，采用如下的技术方案：一种地下基坑v型柱，包括v型柱本体，所述v型柱本体用于与地下基坑v型柱配合使用的主体结构的顶端以及底端相抵接，且与地下基坑v型柱配合使用的主体结构上的各层板水平型支撑梁砼连接，形成永久框架体系。
7.通过采用上述技术方案，通过在主体结构上安装v型柱本体，形成永久框架体系，有效提高了主体结构的整体抗震能力，有效保障了主体结构后续使用过程中的稳定性和安全性。
8.可选的，所述v型柱本体内固定连接有十字型支撑柱。
9.通过采用上述技术方案，通过十字型支撑柱的设置可以有效增强v型柱本体内部的结构强度。
10.第二方面，本技术提供一种地下基坑v型柱施工方法，采用如下的技术方案：主体结构盖挖逆作围护结构和中间临时桩柱；自上而下依次作各层板以及对应层板位置的v型柱本体节点；安装v型柱本体中间节；自下而上依次通过中段型支撑柱连接各层板的v型柱本体节点，并在v型柱本体节点浇筑混凝土；伺服系统千斤顶安装、卸载；拆除临时桩柱。
11.通过采用上述技术方案，创新性的使用临时桩柱提前先作支撑，然后通过自上而下依次作各层板以及对应层板位置的v型柱本体节点以及自下而上依次通过中段型支撑柱连接各层板的v型柱本体节点，并在v型柱本体节点浇筑混凝土，方便了v型柱本体的安装，而且在v型柱完全安装后也会提前通过伺服系统千斤顶安装、卸载来提前测试v型柱是否适应对主体结构的支撑，确定没问题后，才会拆除临时桩柱。
12.可选的，自上而下依次作各层板以及对应层板位置的v型柱本体节点包括：施工顶板及顶板位置处的v型柱本体节点；自上而下依次作其余层板及相应层板位置处的v型柱本体(2)节点。
13.通过采用上述技术方案，按照由上至下的层板安装次序施工了v型柱本体节点，为后续v型板本体的安装打下基础。
14.可选的，施工顶板及顶板位置处的v型柱本体节点包括：测量放线；预埋支撑板安装及垫层砼浇筑；十字型支撑柱节点安装及固定；水平型支撑梁安装及焊接；安装v型柱本体圆模底座、钢筋及圆柱钢模，并作圆柱砼浇筑；支架搭设、模板安装；梁、板加强筋安装，侧模安装及砼浇筑。
15.通过采用上述技术方案，具体公开了施工顶板及顶板位置处的v型柱本体节点的过程，通过以上的步骤的实施，可以有效保障v型柱本体在安装过程中位置准确且较为稳固。
16.可选的，测量放线包括：坐标计算：首先，对v型柱本体型支撑柱、型支撑梁进行建模，通过建模可随时调出十字型支撑柱任意位置、任意标高的坐标，其次计算十字型支撑柱安装节点位置的坐标，最后根据设计坐标和安装位置标高计算，每个安装节点计算出8个点位的坐标，上下端各四个坐标，当计算出的坐标与建模调出的坐标完全一致后，作为测量放线的依据；十字型支撑柱节点测量放线：首先，根据测量放线安装垫层上预埋支撑板，垫层浇筑后在支撑板上放出十字型支撑柱底端4个点坐标，然后安装十字型支撑节点，安装完成后再反复测量十字型支撑节点上下端8个点位坐标，无误后固定十字型支撑节点。
17.通过采用上述技术方案，具体公开了如何测量，通过上述测量放线可以有效确认十字型支撑节点，从而间接保障v型柱本体的安装。
18.可选的，预埋支撑板安装及垫层砼浇筑包括：根据测量放线进行土方开挖及捡底；在十字型支撑柱节点位置处安装基础加强筋及预埋支撑板；对预埋支撑板标高复测无误后进行垫层砼浇筑。
19.通过采用上述技术方案，通过在十字型支撑柱节点位置处安装基础加强筋及预埋支撑板，提高了其整体的结构强度，而且在预埋支撑板标高复测无误后进行垫层砼浇筑，也有利于后续十字型支撑柱的施工。
20.可选的，十字型支撑柱节点安装及固定包括：
在预埋支撑板上通过精确测量放线后，安装导向支撑板和型支撑板竖向支撑；采用汽车吊安装十字型支撑柱节点，安装时利用导向支撑板定位十字型支撑柱节点下端位置，使用水平千斤顶进行精调，同时利用型支撑板竖向支撑螺旋丝杆将十字型支撑柱节点调至水平，经测量复测无误后，将十字型支撑柱节点与预埋支撑板焊接。
21.通过采用上述技术方案，可以有效保障十字型支撑柱节点安装过程中是精准的，不会出现位置偏差，同时由于使用了水平千斤顶进行精调，也能有效保障十字型钢板安装的稳固性。
22.可选的，自上而下依次作其余层板及相应层板位置处的v型柱本体(2)节点所提及的v型节点施工的实施包括：采用地面汽车吊通过出土口下放v柱节点型钢段；地下各层利用叉车进行水平运输，利用上层板预埋吊钩采用电动葫芦进行吊装安装。
23.通过采用上述技术方案，具体介绍了下负一层板至负三层板之间的安装步骤，通过以上步骤方便了v型节点的施工。
24.可选的，安装v型柱本体中间节包括：小车上挂有若干用以调整支撑柱倾斜角度的电动葫芦；小车用电动葫芦牵引作为水平动力，将支撑柱运至设计部位；运输至设计位置后利用小车上的电动葫芦调节支撑柱倾斜角度，直至与支撑柱中心线预留节点中心线重合；中间段v柱加强筋安装：上下端钢筋采用接驳器连接，考虑上下端钢筋可能出现错位情况，中间采用半灌浆套筒连接中间段模板安装：模板体系采用定型底座模板与定型标准模板现拼组合型模板。根据梁底标高，将斜柱底座模板与由各标准节组拼的钢模板组合为一体，形成斜柱模板。且为便于模板安装底座和柱身模板均按照斜柱圆形截面分成两瓣组拼方式进行加工与制作；中间段砼浇筑：模板安装时剩余预设高度范围先不安装，通过预留模板段进行砼浇筑和振捣，靠车道板侧预安装若干振捣棒引导管，防止振捣棒被钢筋卡住，最后预设高度砼通过顶板浇筑时预留的砼浇筑导管浇筑和振捣；伺服系统千斤顶安装、卸载,拆除临时桩柱。
25.通过采用上述技术方案，具体公开了v型柱本体中间节的安装，为后续v型柱有效支撑主体结构打下基础。
26.综上所述，本技术的有益技术效果为：1.在地下结构中采用了v型柱的方式，可以更好的对地下结构进行支撑，提高地下结构的抗震能力；2.创新性的采用了临时桩柱提前支撑主体结构的方式，方便了v型柱的安装，并在完成v型柱安装后才会撤去临时桩柱，相比于常规的直接浇筑v型柱，减少了施工上的麻烦，提高了整体安装效率。
附图说明
27.图1是本技术实施例一种地下基坑v型柱与主体结构配合使用的断面图。
28.图2是v型柱本体呈竖直状态时其内部的横截面图。
29.图3是是本技术实施例一种v型柱本体施工方法的整体步骤示意图。
30.图4是图3中步骤s200的具体步骤示意图。
31.图5是图4中步骤s210的具体步骤示意图。
32.图6是图5中步骤s211的具体步骤示意图。
33.图7是图6中步骤s111.1以及步骤s211.2所提及的上下端各四个坐标的设置情况。
34.图8是图6所提及的上端各四个坐标的排布设置情况。
35.图9是6所提及的下端各四个坐标的排布设置情况。
36.图10是图5中步骤s212的具体步骤示意图。
37.图11是图5中步骤s213的具体步骤示意图。
38.图12是图4中步骤s220所提及的v型节点施工的实施步骤示意图。
39.图13是图3中步骤s300所提及的自下而上依次通过中段型支撑柱连接各层板的v型柱本体节点的步骤示意图。
40.图中，1、主体结构；2、v型柱本体；3、十字型支撑柱。
具体实施方式
41.以下结合附图对本技术作进一步详细说明。
42.参照图1，为本技术公开的一种地下基坑v型柱，v型柱本体2用于与地下基坑v型柱配合使用的主体结构1的顶端以及底端相抵接，且与地下基坑v型柱配合使用的主体结构1上的各层板水平型支撑梁砼连接，形成永久框架体系。
43.参照图2，其中，v型柱本体2内固定连接有十字型支撑柱3以更好的提高v型柱本体2本身使用的稳定性。
44.其中，上述所提及的水平型支撑梁可以是水平型钢梁但不局限于水平型钢梁。
45.参照图3，为本技术公开的一种v型柱本体2施工方法，其包括步骤s100至步骤s500。
46.在步骤s100中，主体结构1盖挖逆作围护结构和中间临时桩柱。
47.其中，步骤s100所提及的盖挖逆作法是先在地表面向下做基坑的围护结构和中间桩柱，和盖挖顺作法一样，基坑围护结构多采用地下连续墙或帷幕桩，中间支撑多利用主体结构1本身的中间立柱以降低工程造价。随后即可开挖表层土体至主体结构1顶板地面标高，利用未开挖的土体作为土模浇筑顶板，步骤s100所提及围护结构指围合建筑空间四周的墙体、门、窗等，能够有效地抵御不利环境的影响。
48.在步骤s200中，自上而下依次作各层板以及对应层板位置的v型柱本体2节点。
49.参照图4，其中，步骤s200中所提及的自上而下依次作各层板以及对应层板位置的v型柱本体2节点包括步骤s210至步骤s220。
50.在步骤s210中，施工顶板及顶板位置处的v型柱本体2节点。
51.需要说明的是，在步骤s210之前，还需要加工v型柱及水平型支撑梁，由于“v”型柱与主体结构1纵梁及横梁均进行连接，倾斜角度不统一,同时水平角度存在坡度及预拱度，因此为了预留接头平面位置、与结构夹角及标高精准控制，加工前先行深化设计图纸，将每根柱构件角度统计汇总，采用3d建模，经设计复核无误后加工制作。
52.参照图5，其中，步骤s210中所提及的施工顶板及顶板位置处的v型柱本体2节点包
括步骤s211至步骤s217。
53.在步骤s211中，测量放线。
54.参照图6，其中，步骤s211所提及的测量放线包括步骤s211.1至步骤s211.2。
55.参照图7至图9，在步骤s211.1中，测量放线包括：坐标计算：首先，对v型柱本体2型支撑柱、型支撑梁进行建模，通过建模可随时调出十字型支撑柱3任意位置、任意标高的坐标，其次计算十字型支撑柱3安装节点位置的坐标，最后根据设计坐标和安装位置标高计算，每个安装节点计算出8个点位的坐标，上下端各四个坐标，当计算出的坐标与建模调出的坐标完全一致后，作为测量放线的依据。
56.其中，型支撑柱可以是型钢柱但不局限于型钢柱，型支撑梁可以是型钢梁但不局限于型钢梁。
57.在步骤s211.2中，十字型支撑柱3节点测量放线：首先，根据测量放线安装垫层上预埋支撑板，垫层浇筑后在支撑板上放出十字型支撑柱3底端4个点坐标，然后安装十字型支撑节点，安装完成后再反复测量十字型支撑节点上下端8个点位坐标，无误后固定十字型支撑节点。
58.其中，十字型支撑柱3可以是十字型钢柱但不局限于十字型钢柱，十字型支撑节点可以是十字型钢节点但不局限于十字型钢节点。
59.在步骤s212中，预埋支撑板安装及垫层砼浇筑。
60.参照图10，其中，步骤s212所提及的预埋支撑板安装及垫层砼浇筑包括步骤s212.1至步骤s212.3。
61.在步骤s212.1中，根据测量放线进行土方开挖及捡底。
62.其中，步骤s212.1所提及的土方开挖是工程初期以至施工过程中的关键工序。将土和岩石进行松动、破碎、挖掘并运出的工程。步骤s212.1所提及的捡底是指开挖标高及边坡必须符合设计要求，《建筑工程施工质量验收统一标准》中规定标高允许误差为-30mm，基土土质必须符合要求，并且在开挖及清槽过程中严禁扰动基土。一般项目控制好开挖表面的平整度及基地土性。表面平整度允许误差为10mm。
63.在步骤s212.2中，在十字型支撑柱3节点位置处安装基础加强筋及预埋支撑板。
64.其中，加强筋可以是钢筋但不局限于钢筋，支撑板可以是钢板但不局限于钢板。
65.在步骤s212.3中，对预埋支撑板标高复测无误后进行垫层砼浇筑。
66.在步骤s213中，十字型支撑柱3节点安装及固定。
67.参照图11，其中，步骤s213所提及的十字型支撑柱3节点安装及固定包括步骤s213.1至步骤s213.2。
68.在步骤s213.1中，在预埋支撑板上通过精确测量放线后，安装导向支撑板和型支撑板竖向支撑。
69.在步骤s213.2中，采用汽车吊安装十字型支撑柱3节点，安装时利用导向支撑板定位十字型支撑柱3节点下端位置，使用水平千斤顶进行精调，同时利用型支撑板竖向支撑螺旋丝杆将十字型支撑柱3节点调至水平，经测量复测无误后，将十字型支撑柱3节点与预埋支撑板焊接。
70.在步骤s214中，水平型支撑梁安装及焊接。
71.具体来说，水平型支撑梁安装及焊接包括：十字型支撑柱3节点固定后，采用汽车
吊吊装水平型支撑梁，水平型支撑梁与十字型支撑柱3之间采用一级熔透焊连接。
72.在步骤s215中，安装v型柱本体2圆模底座、钢筋及圆柱钢模，并作圆柱砼浇筑。
73.具体来说，根据测量控制线安装圆柱钢模底座，在底座内填满沙子，安装v型柱钢筋，抹砂浆制作混凝土底模，自下而上安装圆柱钢模并采用撑杆固定。考虑v柱节点位置纵横型支撑梁交错、板梁钢筋密集，为了确保板下圆柱砼浇筑密实，先浇筑圆柱砼、后绑扎梁板钢筋，采用天泵浇筑c60砼。
74.在步骤s216中，支架搭设、模板安装。
75.具体来说，支架采用盘扣钢管搭设，模板主楞采用10#槽钢、次楞采用100*100方木，模板采用18mm厚黑胶板。
76.在步骤s217中，梁、板加强筋安装，侧模安装及砼浇筑。
77.具体来说，先安装梁钢筋、后安装板钢筋，钢筋验收后安装模板，最后进行板梁砼浇筑。
78.在步骤s220中，自上而下依次作其余层板及相应层板位置处的v型柱本体2节点。
79.其中，步骤s220所提及的自上而下依次作其余层板及相应层板位置处的v型柱本体2节点，举例来说，可以有如下施工方式，例如：施工负一层板及负一层板位置处的v型柱本体2节点；施工负二层板及负二层板位置处的v型柱本体2节点，施工负三层板及负三层板位置处的v型柱本体2节点。
80.参照图12，其中，步骤s220所提及的v柱节点施工的工艺流程施工方法基本相同，具体包括步骤sa00至步骤sb00。
81.在步骤sa00中，采用地面汽车吊通过出土口下放v柱节点型钢段。
82.在步骤sb00中，地下各层利用叉车进行水平运输，利用上层板预埋吊钩采用电动葫芦进行吊装安装。
83.在步骤s250中，施工负四层底板及负四层底板位置处的v型柱本体2节点。
84.在步骤s300中，自下而上依次通过中段型支撑柱连接各层板的v型柱本体2节点，并在v型柱本体2节点浇筑混凝土。
85.参照图13，其中，自下而上依次通过中段型支撑柱连接各层板的v型柱本体2节点包括步骤s3a0至步骤s3f0。
86.在步骤s3a0中，中间段十字型支撑柱3连接：汽车吊将支撑柱吊入至小车上，小车上挂有若干用以调整支撑柱倾斜角度的电动葫芦；小车用电动葫芦牵引作为水平动力，将支撑柱运至预设位置；运输至预设位置后利用小车上的电动葫芦调节支撑柱倾斜角度，直至与支撑柱中心线预留节点中心线重合。
87.其中，小车采用钢管制作，具体选材需经过建模进行力学计算后确定。自制小车上挂两个10t的电动葫芦，用以调整支撑柱倾斜角度。在安装过程中，如出现临柱阻碍或空间不满足小车就位安装，车吊通过出土口下放材料，地下各层利用叉车进行水平运输、利用上层板预埋吊钩采用电动葫芦进行吊装安装。
88.另外，考虑v柱安装条件，将v柱中间节减短2cm（两端各预留1cm），以便v柱安装到位，v柱接头使用全熔透焊焊接。
89.小车上挂有若干用以调整支撑柱倾斜角度的电动葫芦；小车用电动葫芦牵引作为水平动力，将支撑柱运至设计部位；运输至设计位置后利用小车上的电动葫芦调节支撑柱
倾斜角度，直至与支撑柱中心线预留节点中心线重合。
90.在步骤s3b0中，中间段v柱加强筋安装：上下端v柱钢筋采用接驳器连接，中间采用半灌浆套筒连接。
91.在步骤s3c0中,中间段模板安装：模板体系采用定型底座模板与定型标准模板现拼组合型模板，根据梁底标高，将斜柱底座模板与由各标准节组拼的钢模板组合为一体，形成斜柱模板，且为便于模板安装底座和柱身模板均按照斜柱圆形截面分成两瓣组拼方式进行加工与制作；模板安装及固定使用桁架式组合支架，侧面设置可调节丝杆。
92.在步骤s3d0中，中间段砼浇筑：模板安装时剩余预设高度范围先不安装，通过预留模板段进行砼浇筑和振捣，靠车道板侧预安装若干振捣棒引导管，防止振捣棒被钢筋卡住。最后预设高度砼通过顶板浇筑时预留的砼浇筑导管浇筑和振捣。
93.其中，预设高度为1.4m，振捣棒为两个，且为2根φ100pvc。
94.在步骤s3e0中,伺服系统千斤顶安装、卸载,拆除临时桩柱。
95.其中，步骤s400所提及的伺服系统又称随动系统，是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。伺服系统使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标（或给定值）的任意变化的自动控制系统，步骤s400所提及的千斤顶是是指用刚性顶举件作为工作装置，通过顶部托座或底部托爪的小行程内顶开重物的轻小起重设备。
96.此处采用伺服系统千斤顶可以有效分析当前v型柱本体2是否能支撑起整体结构，从而为后续是否可以拆除临时桩柱作出判断。
97.在步骤s500中，拆除临时桩柱。
98.需要说明的是，步骤s400以及步骤s500为体系转换施工步骤，即将之前临时桩柱对主体结构1的支撑转换为单独通过v型柱本体2来支撑主体结构1。
99.整体步骤如下：先由临时钢管混凝土柱起到支撑作用；自上而下每做一层结构板就把对应位置的v型柱节点做好；待基坑挖到底之后，再自下而上一次连接各层的v柱节点（连接中段型支撑柱并浇筑混凝土）；最后启用伺服系统拆除临时柱。
100.本具体实施方式的实施例均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。