深基坑地铁钢支撑内力及应变计影响因素

     随着我国城市地铁的大规模兴建，地铁钢支撑被广泛用于各种深基坑建筑施工，伴随地铁明挖施工的开展，各种基坑也越来越深、越来越大，灌注桩加钢支撑的联合支护体系作为一种既经济又有效的支护方式应用更加广泛。目前基坑以控制变形为主，怎样有效控制好变形基坑，保证基坑安全稳定是各设计单位和施工企业追寻的目标。在这种联合支护体系中，钢支撑内力大小直接影响钢支撑的稳定，解决了钢支撑稳定问题深基坑的稳定性也就有了保证。现有的一些规范对于钢管的极限承载力的规定并不一致，其中,开挖方式、施加预应力、钢支撑接头形式、钢管自重、环境温度变化等对钢支撑内力均有影响。从理论和ANSYS三维有限元分析两种不同途径模拟开挖过程，通过与现场实验得到结果进行比较，提出了施加预应力的合理数值，量化了钢管自重对钢支撑内力的影响，并针对多变的环境温度提出消除其影响的办法，对地铁深基坑的设计和施工具有一定的指导意义。
     钢支撑预加轴力是钢支撑施工的重要组成部分，也是控制基坑变形的关键手段之一。应力施加系统必须完好，油泵、千斤顶、压力表等必须经过检测标定，并在有效期内使用。在施加应力过程中要求专人检查钢管支撑活动端，一有松动，及时加上钢楔子。施加应力应考虑气温变化对钢支撑应力的影响，为了最低限度减少气温对钢支撑应力施加的影响，施加选择 在气温较低的时间段进行。考虑到预应力施加后会有一定的损失，故施加预应力施加时要注意提高。在工程和水文地质条件不同的环境中,基坑工程的差异性很大,即使同一城市不同区域的基坑工程也有差异。另外,基坑工程不仅与工程地质和水文地质条件有关,还与基坑相邻的建筑物、构筑物及其他地下设施的位置、抵抗变形的能力、重要性以及周围场地条件有关。
     应变计的布置应在预应力施加前安装，初读数测定时应等支架充分冷却；如预应力已施加，报表中必须注明钢管柱轴力数据反映的是钢支撑预应力施加后受力的变化量。其次安装架焊接在钢支撑表面后，将应变计平稳、自由状态下推入，不要弯曲和扭转；安装架、应变计的安装均应保持与支撑轴线平行；拧紧螺钉时应注意合理控制应变计的频率；应变计的安装位置应尽可能选择在宜于保护的部位。
     天津地铁钢支撑基坑支护结构研究表明深基坑工程是当前十分关注的地铁工程,也是技术复杂,综合性很强的难点,又是提高工程质量,减少工程事故的重点。深基坑工程具有很强的区域性和个性。近年来,天津市的高层建筑和地下铁道的修建越来越多。由于天津市临近渤海,地下水量丰富,埋藏浅,岩性主要为杂填土、粉质粘土、粉土及淤泥质粉质粘土。如何在地下水位较高的沿海软土地区进行深基坑施工已成为设计及施工人员十分棘手的问题。针对这种状况,结合天津地铁3号线华苑站深基坑工程实例,对深基坑主体围护结构的施工进行了理论探讨与实践分析,并在深基坑开挖过程中对局部工况的优化,无论是社会效益还是经济效益,效果都十分显著。

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