某轨道交通项目车站混凝土支撑轴力报警情况分析

【摘 要】结合某城际轨道地铁车站基坑工程的设计和施工方案，对混凝土支撑轴力监测的原理进行介绍。在对基坑施工过程中轴力监测数据变化超过预警值的基础上进行分析，对其形成原因进行了探讨，得到一些经验性规律，供类似工程参考。

【关键词】混凝土支撑；轴力；监测；分析

一、工程概况

二、工程施工过程介绍

基坑开挖过程中，甲方、总承包方、监理方对基坑开挖进行全面监督，第三方监测公司进行施工现场变形监测。

三、监测过程中存在的问题

四、主要原因分析

人员因素：第三方监测现场工作人员没有及时向资料员反映各测点监测情况及操作过程，致使内业资料员整理资料时对现场各测点情况了解不明，未做到谁测量现场谁负责资料分析；技术负责人未对新接手人员进行技术交底工作；测量队长未及时更新布点图。

现场情况：基坑内侧土体开挖，内侧土体卸荷，致使被动土压力增大。施工荷载加载，基坑施工开挖时，土方外运过程中重载运土车行驶过程中，距离基坑边界比较近，由于土是弹塑性材料，变形过大之后很难恢复原状，致使基坑开挖后，运土车走之后支撑轴力的无法恢复。

测量机理：由于混凝土支撑轴力监测是通过监测内部钢筋上连接的振弦式频率计来测定的，通过监测多根钢筋受力的平均值来推算整根支撑的受力情况。混凝土支撑内力监测中的监测元件导线，在监测过程中存在导线断裂现象，且未进行修复，导致混凝土支撑轴力监测过程中，采集的监测元件变形量数目较少，没有足够的样本空间来推算支撑轴力的变化情况，另外，钢筋混凝土支撑轴力的监测采用的是支撑上下端各用两根钢筋监测元件来量测，由于混凝土支撑自身的重力作用，上端钢筋受到的压力明显大于下端钢筋的压力，任何一个测线断裂都对测量结果有很大的影响，可能使得监测数据局部失真。

混凝土自身因素：在混凝土支撑开始受荷进入工作状态后，混凝土依然在不断地发生体积收缩，在荷载下混凝土一直在发生徐变，经现场考察后认定在长期荷载作用下，混凝土体内水泥胶体微孔隙中的游离水将从毛细管内挤出并蒸发，导致胶体体积缩小，形成徐变过程，混凝土的徐变的大小，取决于荷载、混凝土龄期、环境条件、混凝土配合比、构件厚度以及时间长短等因素。非荷载因素对轴力测试的影响包括混凝土干缩和湿胀起的附加应力，徐变变形的附加应力，温度附加应力，因此在围护结构检测数据应考虑非荷载因素的影响，才能得到混凝土中由荷载引起的轴力。

同时进入雨季，降雨量增加，且持续时间较长，造成基坑两侧土体含水量饱和，从而增加了土体侧压力，致使支撑轴力变化较大。

K0=1-sinaφ=1

五、结论及建议

加强监控量测工作：监控量测现场测量时，务必做到同人同仪器，每天相同的时间点去测量相同的项目，以保证监测数据的准确信和及时性；派放专门的技术负责人员来负责监控量测工作，确保每一名测量员工的责任心；由于支撑轴力、围护结构变形、周边沉降等监测项目存在相关性，因此监测过程中把这些监测项目有机结合，形成有效四维空间，使得测试的数据相互进行校核；加强后续的监控量测工作，定量分析后期监控量测过程中支撑轴力变化的日变化量，看变化情况是否收敛，以分析已报警的支撑轴力是否处于安全状态。

施工过程中务必做到以下几点：考虑外界因素影响基坑围护结构的稳定性，基坑开挖宜减少重型机械及运输工具紧邻基坑围护结构侧边行驶，确保基坑周边超载不超过设计值；对于未开挖部位应做到混凝土支撑达到设计强度之后再开挖，对已超出设计轴力的支撑部位后续开挖时候适当减缓开挖速率，给予围护结构足够长的时间进行内力重分配；基坑开挖过程中尽早做好止水工作，减少施工过程中的坑内排水作业，使得被动区土压力变化降到最小值；做到混凝土支撑强度不达到设计允许强度不进行下一道工序的开挖，达到架设下一道支撑的条件时及时进行支护确保施工安全。