混凝土支撑轴力计算方法.docx

混凝土支撑轴力监测范本工程概况该工程包括盾构始发井兼轨排井及后明挖段,设计为 1~3跨的闭合框架结构, 其中盾构始发井基坑开挖深度约为 ,明挖段基坑开挖深度约 ;基坑深度范围内大部分为砂层, 以淤泥质粉细砂层为主, 基坑底部几乎全部位于淤泥质粉细砂层。 基坑设计采用 800mm 厚的地下连续墙 +内支撑的围护结构体系。 内支撑采用 3道支撑体系,第一道为具有一定刚度的冠梁, 第二、三道为Ф600、t=14的钢管, 在灌梁和斜撑上共埋设 13个钢筋混凝土支撑轴力监测点。 基坑监测点平面位置见图 1。由于基坑开挖深度较大且附近有一级公路高架桥和铁路双线桥,属于一级基坑,必须通过监测随时掌握土层和支护结构的内力变化情况,将监测数据与设计预估值进行分析对比,以判断前一步施工工艺和施工参数是否符合预期值,以确定优化下一步施工参数,以此达到信息化施工的目的,确保工程安全。轴力监测的原理对于混凝土支撑,目前实际工程采用较多的是钢弦式应力计方法测量钢筋的应力,其基本原理是利用振动频率与其应力之间的关系建立的。受力后,钢筋两端固定点的距离发生变化,钢弦的振动频率也发生变化,根据所测得的钢弦振动频率变化即可求得弦内应力的变化值。其计算公式如下:Pg=K()+b⑴Pg平均=(P1+P2+P3+P4+⋯+Pn)/n⑵δg=Pg平均/Sg⑶P混凝土=δg·S混凝土·E混凝土/Eg⑷式中Pg———钢筋计轴力;Pg平均———钢筋计荷载平均值;δg———钢筋计应力值;Sg———钢筋计截面积;P混凝土———混凝土桩荷载值;E混凝土———混凝土弹性模量;Eg———钢筋弹性模量;S混凝土———混凝土桩横截面积。在监测中由于内外部温差变化以及混凝土徐变特性会使钢筋应力计产生一定的伸缩变形,引起其自振动频率变化,因此必须采取必要的修正参数进行温差改正,以提高监测结果的可靠性。 C30, 弯曲抗压强度为弦式钢筋计进行轴力监测。 监测点位埋设在混凝土支撑中部位置,应所在的支撑编号后加编 1、2、3、 4予以区分。16MPa,,采用钢应力计安装位置如图2所示,,为了减少温度的影响,在混凝土浇筑24h以后进行量测,在以后的几天内混凝土散热渐次进行,可认为混凝土的收缩是产生应力计中应力的主要来源。现场条件下,为了控制无外荷条件,在混凝土浇筑后4~7d内,未进行挖土的条件下,连续测得应力计读数与时间的关系,读得应力计读数基本稳定时的值,作为修正后应力计值,以此作为初始值进行应力量测。、监测结构物安全性的重要依据。在监测过程中首先通过采集钢筋计的读数,按照上述公式编制相应的程序进行轴力结果自动计算,然后在支撑浇筑初期计入混凝土龄期对弹性模量的影响。在室外温度变化幅度较大的季节,通过相应的温度改正,避免暴冷暴热温差对测试结果的干扰影响测试精度。图3是部分支撑轴力测试值随时间的变化曲线图。总的来看,从6月初期基坑开挖施工开始,随着基坑逐步分区域开挖的进行与开挖深度的加大,支撑结构的支撑轴力逐渐加大,到8月底开挖至坑底时,支撑轴力逐渐趋于稳定。图3中盾构始发井和轨排井所在区域的监测点E101最终支撑