基坑混凝土支撑轴力监测初始频率的选取

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1、第8期谢长岭等：基坑混凝土支撑轴力监测初始频率的选取35A、E一分别为混凝土的截面面积及弹性模量；接在钢筋笼左右两侧的中间位置。焊接完成后，每A、E一分别为钢筋总截面面积及弹性模量；日早晨阳光照射前采集其振弦频率，至基坑开挖前，a一钢筋计截面面积。共采集了12d的数据。由以上公式可以看出混凝土支撑轴力计算参数2数据分析中唯一不确定的就是测试选取的初始频率．厂n。目前，对混凝土支撑初始频率的选取存在两将12d的测试频率分别作为初始频率计算每种看法：一种看法认为初始频率应该选在混凝土天的支撑轴力，计算结果见图2。其中横坐

2、标为确未浇注前所测频率；另一种则认为初始频率应该定某一天的频率为初始频率后支撑轴力随时间变化选在28d后混凝土充分凝固、硬化后所测频率。的天数。通过从现场实测得的数据可以看出，两种初始频率的选取得到的支撑轴力变化悬殊，由于前者没有考虑到混凝土浇筑后收缩变形所带来的附加收缩应力，致使计算所得混凝土支撑轴力远远超出设计警戒值，对基坑支护体系的稳定性带来不必要的误判。一一实际混凝土支撑轴力测试受到多种环境因素及自身因素的影响，除了上述混凝土干缩引起的至￡0_【R捍纛}槲至c0_【x／R暴纛}似为“o【X、R附加应力外，还包

3、括混凝土徐变变形及温度变化4●O0：●0之，：引起的附加应力。所以，单一的选取混凝土凝固28d后的频率作为初始频率往往使得所测支撑轴力在诸多因素干扰下缺少数据的可分析性，监测数据与实际基坑开挖工况不一致。况且，实际基：坑开挖前支撑混凝土养护期远不足28d，选取混．．．凝土凝固28d后的频率作为初始频率缺少可操作性。本文通过对基坑开挖前钢筋应力计实测频率的分析，并通过与理论计算所得结果的对比，总结了一套基坑混凝土支撑轴力监测的初始频率选取方法。1现场测试从支撑混凝土浇筑完成到支撑拆除，其测试轴力一直受环境温度因素影响，

4、而该影响因素在确定支撑轴力测试的初始频率后可以通过公式；修正进行消除，所以在开挖前钢筋应力计振弦频率测试过程中应尽量避免温度的影响。一般ozsi}4情况下，基坑从混凝土支撑钢筋绑扎完成到浇筑。后开挖约两周时间，所以本次测试选取气温较为稳定的10月初进行。考虑本次理论计算基于平图2不同初始频率计算得到的支撑轴力曲线图面应变理论，基坑选取平面结构狭长的地铁基坑。混凝土在浇筑后凝结硬化过程中，其内力受到为了消除弯矩及偏心对支撑轴力带来的影响，化学收缩、干缩湿胀、温度变形等因素的影响。前期将两个钢筋应力计布置在1／3长支撑梁

5、处，分别焊主要受混凝土化学收缩及水泥水化放热的影响，支36浙江建筑2013年第30卷撑内产生压应力并逐渐上升。后期胶凝材料的水化深度的增加而逐渐下移造成的，当1～2道钢支撑架速率逐渐降低，放热量减少后，混凝土逐渐冷却产生设完成后，混凝土支撑轴力将有一个明显的下降拉应力，抵消了前期产生的压应力。所以选取的过程。混凝土初始频率应该使得开挖前的轴力呈现前期上根据以上规律，运用基坑设计软件对该测试基升且后期下降的过程。分析图2中每天的轴力曲坑处于不同开挖阶段的混凝土支撑轴力进行了计线，第1天、第2天、第9天、第l0天、第11

6、天、第12算，计算结果与实测结果进行了比较，见图3。从图天的初始频率大致能体现轴力从零增长并逐渐下降3中可以看出，不管实测值还是设计值第二道支撑的过程。(即第一道钢支撑)架设完成后，混凝土支撑轴力有考虑到基坑监测仅仅关注支撑在围护结构变形明显下降的趋势，第四道支撑(即第三道钢支撑)架影响下产生的内力，故而选取的初始频率应使得计设完成后，第一道混凝土支撑轴力逐渐稳定。可见，算轴力满足开挖前轴力值接近零，开挖后轴力值能通过比选确定的初始频率计算得到的支撑轴力与设够与对应的基坑开挖情况相符合，即选取的初始频计理论值在不同开

7、挖阶段的轴力变化规律基本率在计算基坑开挖后1～2d的支撑轴力值应为正一致值。继续分析图2的轴力曲线可以看出，第2天、第3结语n鲫∞09天及第11天的初始频率使得开挖前的轴力偏离一g尊魁零值1000kN以上，不适宜作为计算用初始频率。综上所述，深基坑支撑轴力监测所需的初始根据开挖后第1天所测的频率计算，第1天、第l0频率可以通过对开挖前钢筋应力计振弦频率连续天及第12天算得的轴力值分别为3．24、294．06、测量结果的比选分析得到，分析过程包括以下三一28．35kN，可见第1天轴力过小，第12天轴力值个步骤：为负值不

8、合理，仅第10天的轴力比较符合实际情第一步，将钢筋应力计绑扎完成至开挖前连续况。故最终选取第10天的频率作为支撑轴力计算几天测量的频率分别作为初始频率计算这几天的支的初始频率。撑轴力，筛选出能体现轴力从零增长并逐渐下降过程的某几天频率值。第二步，筛选出基坑开挖前轴力值接近零的某几天频率值。第三步，根据基坑开挖后1～2d的工况，择优选取某一天的频