地铁站钢支撑轴力计算新
地铁站钢支撑轴力计算书
庆丰路站：
根据基坑施工方案图，考虑基坑两头45度处单根14.5米最长的钢支撑和对基坑垂直的钢支撑单根23.2米最长的钢支撑进行受力分析计算，已知单根钢支撑承受的最大轴心垂直压力设计值为1906KN,考虑基坑两头45度支撑处钢支撑所承受的轴向力N=1906√2=2695KN。
钢材为：Q235-B型钢。取1.2的安全系数。
一、单头活动端处受力计算：
由单头活动端结构受力图可知，受力面积最小的截面为A-A处截面。
查表得，单根槽钢28c的几何特性为：
截面面积A=51.234 cm2， Ix=268cm^4， Iy= 5500cm^4。
该截面f取205N/mm2，截面属于b类截面。
（一）、受力截面几何特性
截面积：A=51.234×2+4×30=222.5 cm2
截面惯性矩：
Ix=2×268+30×43/6=856 cm^4
Iy=2×5500+4×303/6=29000 cm^4
回转半径：
ix=√Ix/A=√856/222.5=1.96cm
iy=√Iy/A=√29000/222.5=11.42cm
（二）、截面验算
1.强度
σ=1.2N/A=（1.2×2695×103）/（222.5×102）
=145.4N/mm2 2.刚度和整体稳定性 λx=lox/ ix=124/1.96=63.3 <[λ]=150,满足 λy=loy/ iy=28/11.42=2.6 查表，构件对x轴y轴屈曲均属b类截面，因此由λmax λx，λy =63.3，查附表得φ=0.791， 1.2N/φA=（1.2×2695×103）/（0.791×22 2.5×102） =183.7N/mm2 二、钢支撑拼接管处受力计算： 钢支撑受力最小截面图 查表得：f取215 N/mm2，截面属于a类截面。 （一）、受力截面几何特性 截面积 A=π（D2-d2）/4=3.14（60.92-57.72）/4=297.9 cm2 截面惯性矩 Ix=π（D^4-d^4）/64=3.14(60.9^4-57.7^4）/64 =131050 cm^4 Iy=π（D^4-d^4）/64=3.14(60.9^4-57.7^4）/64 =131050 cm^4 回转半径 ix=√Ix/A=√131050/297.9=21cm iy=√Iy/A=√131050/297.9=21cm （二）、截面验算 1.强度 σ=1.2N/A=（1.2×2695×103）/（297.9×102） =108.6N/mm2 2.刚度和整体稳定性 λx=lox/ ix=14.5×102/21=69 <[λ]=150,满足λy=loy/ iy=60.9/21=2.9 查表，构件对x轴y轴屈曲均属a类截面，因此由λmax λx，λy =69，查附表得φ=0.844， 1.2N/φA=（1.2×2695×103）/（0.844×297.9×102） =128.6N/mm2 （2）.刚度和整体稳定性（考虑单根最长钢支撑23.2米处）λx=lox/ ix=23.2×102/21=110 <[λ]=150,满足λy=loy/ iy=60.9/21=2.9 查表，构件对x轴y轴屈曲均属a类截面，因此由λmax λx，λy =110，查附表得φ=0.563， 1.2N/φA=（1.2×1906×103）/（0.563×297.9×102） =136.4N/mm2 北环路站： 根据基坑施工方案图，考虑基坑两头45度处单根14.5米最长的钢支撑和对基坑垂直的钢支撑单根23.2米最长的钢支撑进行受力分析计算，已知单根钢支撑承受的最大轴心压力设计值N=579×3=1737KN, 考虑基坑两头45度支撑处钢支撑所承受的轴向力N=1737√2=2456KN。 钢材为：Q235-B型钢。取1.2的安全系数。 一、单头活动端处受力计算： 由单头活动端结构受力图可知，受力面积最小的截面为A-A处截面。 查表得，单根槽钢28c的几何特性为： 截面面积A=51.234 cm2， Ix=268cm^4， Iy= 5500cm^4。 该截面f取205N/mm2，截面属于b类截面。 （一）、受力截面几何特性 截面积：A=51.234×2+4×30=222.5 cm2 截面惯性矩： Ix=2×268+30×43/6=856 cm^4 Iy=2×5500+4×303/6=29000 cm^4 回转半径： ix=√Ix/A=√856/222.5=1.96cm iy=√Iy/A=√29000/222.5=11.42cm （二）、截面验算 3.强度 σ=1.2N/A=（1.2×2456×103）/（222.5×102） =132.5N/mm2 4.刚度和整体稳定性 λx=lox/ ix=124/1.96=63.3 <[λ]=150,满足 λy=loy/ iy=28/11.42=2.6 查表，构件对x轴y轴屈曲均属b类截面，因此由λmax λx，λy =63.3，查附表得φ=0.791， 1.2N/φA=（1.2×2456×103）/（0.791×22 2.5×102） =165.67N/mm2 二、钢支撑拼接管处受力计算： 钢支撑受力最小截面图 查表得：f取215 N/mm2，截面属于a类截面。 （一）、受力截面几何特性 截面积 A=π（D2-d2）/4=3.14（60.92-57.72）/4=297.9 cm2 截面惯性矩 Ix=π（D^4-d^4）/64=3.14(60.9^4-57.7^4）/64 =131050 cm^4 Iy=π（D^4-d^4）/64=3.14(60.9^4-57.7^4）/64 =131050 cm^4 回转半径 ix=√Ix/A=√131050/297.9=21cm iy=√Iy/A=√131050/297.9=21cm （二）、截面验算 1.强度 σ=1.2N/A=（1.2×2456×103）/（297.9×102） =98.9N/mm2 2.刚度和整体稳定性 λx=lox/ ix=14.5×102/21=69 <[λ]=150,满足λy=loy/ iy=60.9/21=2.9 查表，构件对x轴y轴屈曲均属a类截面，因此由λmax λx，λy =69，查附表得φ=0.844， 1.2N/φA=（1.2×2456×103）/（0.844×297.9×102） =117.2N/mm2 （2）.刚度和整体稳定性（考虑单根最长钢支撑23.5米处）λx=lox/ ix=23.5×102/21=112 <[λ]=150,满足λy=loy/ iy=60.9/21=2.9 查表，构件对x轴y轴屈曲均属a类截面，因此由λmax λx，λy =112，查附表得φ=0.548， 1.2N/φA=（1.2×1737×103）/（0.548×297.9×102） =127.7N/mm2 10-1深基坑钢管支撑施工 本工程基坑开挖深度达14m，为保证基坑开挖工作的安全可靠、合理，降低成本、加快施工速度，确保工程按期完成，我公司依据多年积累的高层建筑深基坑施工的成功经验，并聘请本地高校有关专家，参照已完工的地铁车站工况条件和本工程的地质状况，提出本工程采用φ529钢管支撑系统。 10-1-1钢管支撑的设计思路 结合本工程的结构特点，采用在工程框架柱位置设立钢格构柱（按五桩承台考虑），利用钢格构柱架各设钢管，形成双管支撑。每组支撑用钢板连接，钢板间距4.2m，确保双管共同工作。在每排钢格构柱两侧各设纵向钢管支撑一道。 基坑内沿高度方向设置三道钢管支撑，第一道设置在-3m位置，第二道设置在-8.5m位置，第三道设置在-12m位置。 在钢管支撑端部用[20和[10槽钢组合成的钢桁架围檩，确保护壁结构的水平力通过围檩传到支撑，为减小围檩变形，在钢桁架预穿钢绞线，钢桁架吊装就位后进行预应力张拉，以提高钢桁架整体刚度。 10-1-2钢管支撑的计算 10-1-2-1参照依据——地铁站钢管支撑 我公司已顺利完工的地铁站的基坑涉及到七种挖深，分别为9.151mm 、9.252m 、10.039m 、10.117m （采用两道水平钢管支撑）12.778m 、12.099m 和15.5m （采用三道水平钢管支撑）。支撑跨度9～18米，最长39米。当跨度大于14米时，中部加格构柱以防支撑挠度过大而失稳。同时根据施工的工况，要求施工过程中基础底板和一定高度侧墙浇筑完毕，将最下层水平支撑倒换至侧墙处。支撑与护壁墙之间采用2[40C 及钢板组合截面腰梁，保证护壁桩的压力传到支撑上。 根据设计图纸提供支撑轴力，当撑距为3m 左右时，两道水平支撑第一道支撑（标高为-0.500m ）轴力设计值为642.6kN ，第二道支撑（标高为-0.750m ）轴力设计值为1310.1kN 。三道水平支撑时，第一道支撑（标高为±0.000m ）轴力设计值为594.2kN ，第二道支撑（标高为-0.750m ）轴力设计值为1524.3kN ，第三道支撑（标高为-13.000m ）轴力设计值为1302.3kN 。以此作为计算分析依据。 10-1-2-2小白楼地下广场深基坑力学计算与分析 本次招标没有提供该地铁站的正式地址资料，但我们在该地区进行过多次深基坑施工，积累了该地区深基施工的丰富经验和资料，根据有关资料，我们计算出该地铁站深基的侧压力如下： 根据计算，按照支撑中距8.4m 单管承担4.2m 范围的护壁结构水平力，采用三道水平支撑时，三道水平支撑的侧压力分别是200kN/m ；510kN/m ；430kN/m 。 基坑支护采用φ529mm 、壁厚8mm 的钢管做水平支撑，根据地下结构8400mm 柱距的特点，竖向格构柱均布置在结构柱的位置，一根格构柱顶两棵水平钢管支撑，既水平钢管支撑的平均间距为4200mm ，根据支撑的构造特点，分别取第一道16.8m 、第二道8.4m 、第三道8.4m 。 φ529mm 、壁厚8mm 的钢管的承载能力计算（不考虑钢管偏心作用）： 1. 抗压强度承载能力计算 截面积 2 2 2 cm 88.130})6.19.52(529[25.014.3=--??=A 混凝土支撑轴力监测分 析精选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8- 混凝土支撑轴力监测分析 摘要：结合广州地铁某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进行分析的基础上，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：钢筋混凝土；支撑轴力；监测；分析 引言 我国基础建设的快速发展，深基坑工程的建设也越来越多，在深基坑施工过程中，深基坑的支护起着举足轻重的作用。只有对基坑支护结构、基坑周围的土体和相邻的构筑物进行全面、系统的监测，才能对基坑工程的安全性和对周围环境的影响程度有全面的了解，支撑结构轴力的监测是基坑工程现场监测的主要内容之一。通过对轴力的监测，可准确掌握支护结构的受力状况，从而对基坑的安全性状进行分析，在出现异常情况时及时反馈，并采取必要的工程应急措施，甚至调整施工工艺或修改设计方案，从而保证基坑本身和周围建筑物、构筑物的安全，以确保工程的顺利进行。结合广州地铁某基坑工程的设计方案和监测数据，对基坑的混凝土支撑轴力变化进行初步分析。 1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 m，明挖段基坑开挖深度约 m；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 800 mm 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Ф 600、 t=14 的钢管，在 【最新整理，下载后即可编辑】 地铁站钢支撑轴力计算书 庆丰路站： 根据基坑施工方案图，考虑基坑两头45度处单根14.5米最长的钢支 撑 和对基坑垂直的钢支撑单根23.2米最长的钢支撑进行受力分析计 算，已 知单根钢支撑承受的最大轴心垂直压力设计值为1906KN,考虑基坑 两头 45度支撑处钢支撑所承受的轴向力N=1906√2=2695KN。 钢材为：Q235-B型钢。取1.2的安全系数。 一、单头活动端处受力计算： 由单头活动端结构受力图可知，受力面积最小的截面为A-A处截面。 查表得，单根槽钢28c的几何特性为： 截面面积A=51.234 cm2，Ix=268cm^4，Iy= 5500cm^4。 该截面f取205N/mm2，截面属于b类截面。 （一）、受力截面几何特性 截面积：A=51.234×2+4×30=222.5 cm2 截面惯性矩： Ix=2×268+30×43/6=856 cm^4 Iy=2×5500+4×303/6=29000 cm^4 回转半径： ix=√Ix/A=√856/222.5=1.96cm iy=√Iy/A=√29000/222.5=11.42cm （二）、截面验算 1.强度 σ=1.2N/A=（1.2×2695×103）/（222.5×102）=145.4N/mm2 第一部分轴力支持方案特点及发展 随着高层建筑数量和高度的增加，基础埋深也随着增加。进入90年代后，我国经济的迅速发展，城市地价不断上涨，空间利用率随之提高，出现了众多的超高层建筑，使有些地下室埋深达20米以上，对基坑开挖技术提出更高、更严的要求，即不仅要确保边坡的稳定，而且要满足变形控制的要求，以确保基坑周围的建筑物、地下管线、道路等安全。同时，为了适应建筑市场日趋激烈的竞争，还要考虑提高土方挖运的机械化程度、缩短土方工期、降低工程成本、提高经济效益等方面的因素。我公司自1994年以来，先后在佛山国际商业中心，中山六福广场、广州文化娱乐广场、广州博成大厦等基坑施工中，采用了大跨度钢筋混凝土内支撑梁或圆环拱形钢筋混凝土内支撑支护，由于它们具有在计算方面的正确性、土方施工的经济性和施工实践的安全可靠性，所以在施工中越来越多地应用，并通过广东省建筑工程总公司及有关专家的鉴定，获得科技进步奖三等奖，得到推广和应用。 1.特点 .发挥材料的优点。深基坑土方施工中，基坑深度往往较大，挡土结构的水平压力也较大，因此，钢筋混凝土支撑表现为水平受压为主，由于钢筋混凝土支撑与钢支撑不同，它具有变形小的特点，加上采用配筋和加大支撑截面的方法，可以提高钢筋混凝土支撑的强度，用以作为支撑的混凝土能充分发挥材料的刚度大和变形小的受力特性，它能确保地下室施工和基础施工以及周边邻近建筑物、道路和地下管线等公共设施的安全，因此，它是作为深基坑支护技术的新形式和新材料。 .加快土方挖运速度。在软地基深基坑施工时采用钢筋混凝土支撑，由于它的跨度大，尤其是采用圆环拱形钢筋混凝土内支撑形式，基坑内的平面形成大面积无支撑的空旷，空旷面积可达到整个基坑面积的65%~75%，形成开阔的工作面，满足挖土机械回转半径的要求，有利于多台大型挖土机械自如运转作业，在基坑内可以留坡道让运土车直接驶入基坑装土，并采用逐层开挖或留岛形式开挖，这样，最后剩余小量土方用吊土机吊起即可。挖土速度可以提高三倍以上，达到缩短土方施工工期的目的，同时有利于基坑挡土结构变形的时效控制和缩短基坑内的降水时间，保证邻近建筑物的安全。 .降低工程造价。采用了大跨度钢筋混凝土内支撑梁或圆环拱形钢筋混凝土内支撑形式，材料便宜，节省了其它支撑结构（如钢结构）一次性投入的大笔资金。 计算公式 3、钢板桩、H型钢应力计算公式： δ=E s·K（f i2-f02）○1应变传感器计算公式 式中：δ—钢板桩（H型钢）应力变化值（KPa）； E s —钢的弹性模量（KPa）；碳钢：2.0—2.1×108 KPa 混凝土：0.14—×108 KPa K—应变传感器的标定系数（10-6/Hz2）； f i—应变传感器任一时刻观测值（Hz） f0—应变传感器的初始观测值（零值） δ= K（f i2-f02）○2测力传感器（钢筋计）计算公式 式中：δ—钢板桩（H型钢）应力变化值（KPa）； K—测力传感器的标定系数（KPa /Hz2）； f i—测力传感器任一时刻观测值（Hz） f0—测力传感器的初始观测值（零值）（Hz） 4、钢筋砼支撑轴力计计算公式： 4.1 N= E c·A【K（f i2-f02）+b（T i-T0）】○1砼应变传感器的计算公式式中：N—钢筋砼支撑轴力变化值（KN）； E c—砼弹性膜量（KPa）； A—钢筋砼支撑截面积（mm2）; f i—应变传感器任一时刻的观测值（Hz）； f0—应变传感器的初始观测值（零值）（Hz）； K — 应变传感器的标定系数（10-6/Hz 2）； b — 应变传感器的温度修正系数（10-6/Hz 2）； T i — 应变传感器任一时刻的温度观测值（℃）； T 0— 应变传感器的初始温度观测值（℃）； 4.2 N i = Es Fc （As A －1）【K （f i 2-f 02）+b （T i -T 0）】 ○ 2钢筋测力传感器计算公式（基坑施工监测规程中公式） 式中：E s — 钢筋弹性膜量（KPa ）； A s — 钢筋的截面积（mm 2 ）； N i — 单根钢筋测力传感器的计算出的支撑轴力值（KN ）； b — 钢筋测力传感器的温度修正系数（KN/℃） K — 钢筋计的标定系数（KN /Hz 2） 4.3 根据相关规范、规程要求，每道钢筋砼支撑轴力测试，一般可分为4个测点，故该式为： N= （N 1＋N 2＋N 3＋N 4）/4 ○ 3 式中：N — 钢筋砼支撑轴力值（KN ）； N i —钢筋砼支撑某测点受力值（KN ） 地铁站钢支撑轴力计算 新 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】 地铁站钢支撑轴力计算书 庆丰路站： 根据基坑施工方案图，考虑基坑两头45度处单根米最长的钢支撑 和对基坑垂直的钢支撑单根米最长的钢支撑进行受力分析计算，已 知单根钢支撑承受的最大轴心垂直压力设计值为1906KN,考虑基坑两头45度支撑处钢支撑所承受的轴向力N=1906√2=2695KN。 钢材为：Q235-B型钢。取的安全系数。 一、单头活动端处受力计算： 由单头活动端结构受力图可知，受力面积最小的截面为A-A处截面。查表得，单根槽钢28c的几何特性为： 截面面积A= cm2， Ix=268cm^4， Iy= 5500cm^4。 该截面f取205N/mm2，截面属于b类截面。 （一）、受力截面几何特性 截面积：A=×2+4×30= cm2 截面惯性矩： Ix=2×268+30×43/6=856 cm^4 Iy=2×5500+4×303/6=29000 cm^4 回转半径： ix=√Ix/A=√856/= iy=√Iy/A=√29000/= （二）、截面验算 1.强度 σ=A=（×2695×103）/（×102）=mm2 地铁站钢支撑轴力计算书 庆丰路站： 根据基坑施工方案图，考虑基坑两头45度处单根14.5米最长的钢支撑和对基坑垂直的钢支撑单根23.2米最长的钢支撑进行受力分析计算，已知单根钢支撑承受的最大轴心垂直压力设计值为1906KN,考虑基坑两头45度支撑处钢支撑所承受的轴向力N=1906√2=2695KN。 钢材为：Q235-B型钢。取1.2的安全系数。 一、单头活动端处受力计算： 由单头活动端结构受力图可知，受力面积最小的截面为A-A处截面。 查表得，单根槽钢28c的几何特性为： 截面面积A=51.234 cm2， Ix=268cm^4， Iy= 5500cm^4。 该截面f取205N/mm2，截面属于b类截面。 （一）、受力截面几何特性 截面积：A=51.234×2+4×30=222.5 cm2 截面惯性矩： Ix=2×268+30×43/6=856 cm^4 Iy=2×5500+4×303/6=29000 cm^4 回转半径： ix=√Ix/A=√856/222.5=1.96cm iy=√Iy/A=√29000/222.5=11.42cm （二）、截面验算 1.强度 σ=1.2N/A=（1.2×2695×103）/（222.5×102） =145.4N/mm2 1.2N/φA=（1.2×2695×103）/（0.791×22 2.5×10 2）=183.7N/mm2 基坑钢支撑计算实例 本车站主体围护结构基坑内竖向设四道钢支撑斜撑。其中第三道、第四道的第四排和第五排为两根钢管并放。主要材料为φ=529、t=12mm（第四道为φ630、t=12mm）的钢管。本计算只对斜撑跨度最大的一跨(跨度取20m)进行了验算, 跨度为支撑两端钢围檩之间净距，其它各跨斜撑的截面尺寸和所用材料与该跨相同。 1、活动端肋板焊缝计算： .为保证φ529（630）钢管均匀受力且不在钢板上有丝毫位移，所以在钢管与钢板间用四块三角内肋板焊接（左右每边各二块），钢板厚度为20mm， 钢支撑厚度为t=12mm，钢支撑活动端千斤顶承压肋板厚度20mm，焊缝厚度按规范1.5×t1/2≤h f≤1.2t（t=12mm） 即5.2≤h f≤14.4，施工图纸上规定焊缝厚度为10mm 故焊缝厚度取10mm 按照设计最大轴力为3600KN，四块外肋板承担1/3 设计轴力（1200 KN），故分配到每块内肋板上的力为600KN 查表的直角焊缝的强度设计值f t w=160N/mm2 考虑到肋板上部焊缝承受一定轴力则有 N‘’=0.7×h f×∑L’w×βf×f t w=0.7×0.01×0.02×2×1.22×1.6×108=54656N N=N‘- N‘’=600-54.656=545.344KN l w=N/(2×0.7 ×h f×f t w)= 545.344 ×103/(2×0.7×0.01×1.6×108)+0.01=0.244m 故需要肋板的长度为25cm. 2、稳定性计、验算： 主体结构西北角、东北角、东南角和盾构上方设有钢支撑，其中西北、东北、东南角采用φ529（630）钢管钢支撑，盾构上方采用双工28b工字钢支撑。钢材全部为A3钢 应力σcr=200MPa;极限值为235MPa；标准值为215MPa 根据公式λp=(π2E/σp)1/2=100 首先根据公式：λ=μl/i 其中钢支撑的长度为20m, i为回转半径,查表得系数μ=1.0 钢支撑计算: 北京地铁5#雍和宫车站 钢支撑施工计算书 本车站主体围护结构基坑内竖向设四道钢支撑斜撑。其中第三道、第四道的第四排和第五排为两根钢管并放。主要材料为φ=529、t=12mm（第四道为φ630、t=12mm）的钢管。本计算只对斜撑跨度最大的一跨(跨度取20m)进行了验算, 跨度为支撑两端钢围檩之间净距，其它各跨斜撑的截面尺寸和所用材料与该跨相同。 1、活动端肋板焊缝计算： .为保证φ529（630）钢管均匀受力且不在钢板上有丝毫位移，所以在钢管与钢板间用四块三角内肋板焊接（左右每边各二块），钢板厚度为20mm， 钢支撑厚度为t=12mm，钢支撑活动端千斤顶承压肋板厚度20mm，焊缝厚度按规范1.5×t1/2≤h f≤1.2t（t=12mm） 即5.2≤h f≤14.4，施工图纸上规定焊缝厚度为10mm 故焊缝厚度取10mm 按照设计最大轴力为3600KN，四块外肋板承担1/3 设计轴力（1200 KN），故分配到每块内肋板上的力为600KN 查表的直角焊缝的强度设计值f t w=160N/mm2 考虑到肋板上部焊缝承受一定轴力则有 N‘’=0.7×h f×∑L’w×βf×f t w=0.7×0.01×0.02×2×1.22×1.6×108=54656N N=N‘- N‘’=600-54.656=545.344KN l w=N/(2×0.7 ×h f×f t w)= 545.344 ×103/(2×0.7×0.01×1.6×108)+0.01=0.244m 故需要肋板的长度为25cm. 2、稳定性计、验算： 主体结构西北角、东北角、东南角和盾构上方设有钢支撑，其中西北、东北、东南角采用φ529（630）钢管钢支撑，盾构上方采用双工28b工字钢支撑。钢材全部为A3钢 应力σcr=200MPa;极限值为235MPa；标准值为215MPa 根据公式λp=(π2E/σp)1/2=100 首先根据公式：λ=μl/i 轴力计算公式 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】 计算公式3、钢板桩、H型钢应力计算公式： δ=E s·K（f i 2-f 2）○1应变传感器计算公式 式中：δ—钢板桩（H型钢）应力变化值（KPa）； E s —钢的弹性模量（KPa）；碳钢：—×108 KPa 混凝土：—×108 KPa K—应变传感器的标定系数（10-6/Hz2）； f i —应变传感器任一时刻观测值（Hz） f —应变传感器的初始观测值（零值） δ= K（f i 2-f 2）○2测力传感器（钢筋计）计算公式 式中：δ—钢板桩（H型钢）应力变化值（KPa）； K—测力传感器的标定系数（KPa /Hz2）； f i —测力传感器任一时刻观测值（Hz） f —测力传感器的初始观测值（零值）（Hz）4、钢筋砼支撑轴力计计算公式： N= E c·A【K（f i 2-f 2）+b（T i -T ）】○1砼应变传感器的计算公式 式中：N—钢筋砼支撑轴力变化值（KN）； E c —砼弹性膜量（KPa）； A—钢筋砼支撑截面积（mm2）; f i —应变传感器任一时刻的观测值（Hz）； f —应变传感器的初始观测值（零值）（Hz）； K—应变传感器的标定系数（10-6/Hz2）； b —应变传感器的温度修正系数（10-6/Hz2）； T i —应变传感器任一时刻的温度观测值（℃）； T —应变传感器的初始温度观测值（℃）； N i = Es Fc（ As A －1）【K（f i 2-f 2）+b（T i -T ）】 ○2钢筋测力传感器计算公式（基坑施工监测规程中公式） 式中：E s —钢筋弹性膜量（KPa）； A s —钢筋的截面积（mm2）； N i —单根钢筋测力传感器的计算出的支撑轴力值（KN）； b —钢筋测力传感器的温度修正系数（KN/℃） K—钢筋计的标定系数（KN /Hz2） 根据相关规范、规程要求，每道钢筋砼支撑轴力测试，一般可分为4个测点，故该式为： N= （N 1＋N 2＋ N 3＋ N 4 ）/4 ○3 式中：N—钢筋砼支撑轴力值（KN）； N i —钢筋砼支撑某测点受力值（KN） 深基坑钢支撑轴力作用指导书 随着城市建设的迅猛发展，城市中心深基坑工程也越来越多，深基坑支护体系的结构计算和现场测试信息化施工也显示出其重要的意义。钢支撑轴力监测则是反映支撑结构计算成果与施工工况的差距是否合理。同时也是深基坑开挖施工过程中预警的一个最直观的方法。 测量目的： 基坑围护支撑体系处于动态平衡之中，随着基坑施工工况的变化建立新的平衡。通过支撑轴力监测，可及时了解钢支撑受力及其变化情况，准确判断基坑围护支撑体系稳定情况和安全性，以指导基坑施工程序、方法，确保基坑施工安全。 测量原理： 通过设置在仪器内部的振弦，感知仪器轴向应变，通过其自身频率的变化反映出来的，他们之间的差别主要就是在于安装及费用方面。 观测方法： 使用FX-180型多功能读数仪进行测量，一般情况下轴力计的电缆线分为红色和黑色，先打开读数仪，将仪器模式切切换到F模式下，测量时将读数仪的鳄鱼夹红色的夹子夹到轴力计红色的电缆线上，黑色的夹子夹到黑色的电缆线上，读取读数仪显示屏上F值并做好记录。计算方法： 将现场记录的数据检查时间、观测员、记录员是否准确、清晰。在将 检查合格的数据输入电脑，计算出刚支撑的受力p，计算公式如下： P=K（f02-fi2） P：应力（单位KN）； f0:初始频率； fi:本次频率； k:标定系数； 将计算出的受力整理成表、画出曲线图。做好分析报告，上报有关单位。 报警应急措施： 支撑轴力计是随基坑开挖围护结构变形或位移直接影响支撑受力的。当支撑受力达到报警时，分析报警的原因及因素，做好书面报告。及时通知各有关单位，特别是施工单位，采取相应措施，以保证基坑的安全性和稳定性。 注意事项： 装有轴力计的基坑一般为深基坑，在观测时必须做好安全三宝（安全帽、安全绳、安全网），雨天观测注意仪器的保护。我们使用的仪器都是电子仪器，雷雨天最好别进行观测，以防雷击。 混凝土支撑轴力监测范本 1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18.9 m，明挖段基坑开挖深度约17.5 m；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800 mm 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Ф 600、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。 2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： P g＝K ( ) + b ⑴ P g 平均= (P1+P2+P3+P4+…+P n) /n ⑵ δg=P g 平均/S g⑶ P混凝土=δg·S混凝土·E混凝土/E g ⑷ 式中P g———钢筋计轴力；P g 平均———钢筋计荷载平均值；δg———钢筋计应力值；S g———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；E g———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。 3 监测方案 3.1 测点的布置 本工程混凝土支撑设计强度等级为C30，弯曲抗压强度为16 MPa，抗拉力为1.75 MPa，采用钢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，应力计安装位置如图2 所示，分别对应所在的支撑编号后加编1、2、3、4 予以区分。 基坑工程混凝土支撑轴力监测方法的讨论 2014-01-18 13:52 来源：中国岩土网阅读：1060 通过现场试验，探讨混凝土支撑轴力监测过程中的问题及解决方法。 基坑工程混凝土支撑轴力监测方法的讨论 1.混凝土支撑轴力监测的问题及现状 国内明挖基坑工程的监测中,混凝土支撑系统的轴力监测结果异常(轴力监测值过大，但实际工程结构中并非内力过大或不稳定；如：一根C35 1m×1m截面的钢筋混凝土支撑，有时轴力监测值会达到20000~30000kN，而依然处于正常工作状态)问题普遍地存在着，时常会对监测结果分析及工程施工的进行造成不必要的阻碍。如苏州轨道交通一号线广济路站基坑混凝土支撑轴力监测数据，在实际监测过程中发现随着基坑开挖深度的加深，基坑支撑的监测轴力值变化较快并远大于设计值，有的甚至好几倍，以标准段8-2道混凝土支撑轴力为例，最大监测轴力值接近15000kN，远远超过该段8700kN的设计值。广州地铁五号线员村站基坑工程,在D101监测点处支撑横断面下表面钢筋所测应力为负值，即为拉应力，说明斜撑在土压力的作用下已向下弯曲，且下表面混凝土拉应力为 2.51 MPa，超过了混凝土的设计抗拉强度，就现场观看支撑上表面有细微裂缝，而轴力平均值才达到1440.44 kN，还远未达到轴力设计报警值3000 kN。广州某地铁基坑工程混凝土支撑系统的轴力监测结果起初均为负值，随着基坑的开挖轴力值持续增大，一直到基坑开挖结束，最大值达到设计允许值的6倍，而支撑系统一直处于正常工作的状态。天津某轨道换乘中心⑩轴～⑩轴工程截至2009年8月6日，⑦轴轴力值为18247 kN，占设计值204％；⑦轴轴力值为18994 kN，占设计值213％；已大大超过支撑的安全报警值，但支撑一直安全工作，未出现裂缝等不安全、失稳迹象。上海虹桥国际商城基坑开挖深度13.70m，3道混凝土支撑，第2道支撑(C351200mm×l000mm)轴力监测值最大处曾达到30500kN，已大大超过支撑的安全报警值，但支撑一直安全工作，未出现裂缝等不安全、失稳迹象，直至支撑拆除；南京地铁指挥中心基坑开挖深度15.40m，4道钢筋混凝土支撑，施工过程中第3道支撑(C35 1200mm×1000mm)轴力监测值最大处达到21000kN，已超出轴力安全报警值，但并未出现不安全工作的迹象，直至支撑拆除。南京鼓楼峨眉路北侧某基坑工程混凝土轴力的设计值为2000kN，但是实际监测值基本上都超过2000kN，最大值5139kN，超过了设计值的2.5倍。青岛地铁一期工程火车北站A区基坑第一层混凝土支撑轴力采用混凝土应变计进行监测，期间日变化量波动很大，范围在-1140kN~1560kN之间，甚至一天内上下午监测数据变化达800kN。可以看出，国内各基坑工程混凝土支撑轴力监测过程中，该监测异常的现象比较普遍。 本人参建扬州某大型市政工程，其基坑工程第一层多为混凝土支撑，现场监测采用钢筋应力计进行混凝土支撑轴力的量测，自2012年3月6日，大部分混凝土支撑轴力监测值超过5000kN，有的甚至超过10000kN，远大于设计轴力及设计所提控制值，现场就此事讨论激烈。 2.混凝土支撑轴力的主要监测方法 混凝土支撑轴力监测分析 摘要：结合广州地铁某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进行分析的基础上，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：钢筋混凝土；支撑轴力；监测；分析 引言 我国基础建设的快速发展，深基坑工程的建设也越来越多，在深基坑施工过程中，深基坑的支护起着举足轻重的作用。只有对基坑支护结构、基坑周围的土体和相邻的构筑物进行全面、系统的监测，才能对基坑工程的安全性和对周围环境的影响程度有全面的了解，支撑结构轴力的监测是基坑工程现场监测的主要内容之一。通过对轴力的监测，可准确掌握支护结构的受力状况，从而对基坑的安全性状进行分析，在出现异常情况时及时反馈，并采取必要的工程应急措施，甚至调整施工工艺或修改设计方案，从而保证基坑本身和周围建筑物、构筑物的安全，以确保工程的顺利进行。结合广州地铁某基坑工程的设计方案和监测数据，对基坑的混凝土支撑轴力变化进行初步分析。 1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 18.9 m，明挖段基坑开挖深度约17.5 m；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 800 mm 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Ф 600、 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。 2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 ( ) + b ⑴ Pg 平均= (P1+P2+P3+P4+…+Pn) /n ⑵ δg=Pg 平均/Sg ⑶ P混凝土=δg·S混凝土·E混凝土/Eg ⑷ 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 XXXX公园站工程 钢支撑、钢围檩安装拆除 施 工 组 织 方 案 XX建筑安全科技股份有限公司 2014年12月1日 目录§1工程概况 §2编制依据 §3施工准备 §4钢围檩、钢支撑安装作业 §5施工组织机构 §6安全生产保证措施 §7应急预案 §8文明施工措施 §9质量保证措施 §10施工进度计划保证措施 §11工程技术资料管理措施 1.工程概况 XX公园站位于XX市轨道交通十号线建新东路—王家庄段，基坑的第一道采用钢筋混泥土做腰梁，第二—五道采用45双拼工字钢做钢腰梁。所有腰梁相互之间支撑均采用直径609X16钢支撑，另外在第三道和第五道处还分别有两道换撑。具体安装图详见工程图。 2.编制依据 2.1本工程招标文件和工程施工图纸 2.2《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）2.3《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）2.4《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002） 2.5《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001） 2.6《工程测量规范》（GB50026-93） 2.7《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99） 2.8《基坑工程设计规程》（DBJ08-61-97） 2.9《建筑基坑工程技术规范》（YB9258-97） 2.10《钢结构工程施工及验收规范》（GB50202-2002） 2.11《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001） 2.12《施工现场临时用电安全技术规程》（JGJ46-2005） 2.13国家及浙江省颁布的其他施工规范、质量标准和文明施工规定。 建设十一路站主体第三道支撑预加轴力支撑设计参数预加轴力 间距轴力设围檩预加施工控 支撑支撑轴计值角度轴力制轴力编号线位置 轴力预加锁定 m KN/m°轴力轴力 （KN） （KN）（KN） B3- 6-7轴 3.017090510510561.0 10 B3- 6-7轴 3.017090510510561.0 11 B3- 7-8轴 3.017090510510561.0 12 B3- 7-8轴 3.017090510510561.0 13 B3- 7-8轴 3.017090510510561.0 14 B3- 8-9轴 3.017090510510561.0 15 B3- 8-9轴 3.017090510510561.0 16 B3- 9-10轴 3.017090510510561.0 17 B3- 9-10轴 3.017090510510561.0 18 分级控制预加力 回归方程 标定系数 Y=a+bX（X：千斤第1级顶，Y：油压表） 千斤预加 油表油表 理论实际 顶编a b轴力 读数读数 号（KN） (MPa)(MPa) 1-0.440.0655181287.9 20.030.0664681288.5 1-0.440.0655181287.9 20.030.0664681288.5 1-0.440.0655181287.9 20.030.0664681288.5 1-0.440.0655181287.9 20.030.0664681288.5 1-0.440.0655181287.9 20.030.0664681288.5 1-0.440.0655181287.9 20.030.0664681288.5 1-0.440.0655181287.9 20.030.0664681288.5 1-0.440.0655181287.9 20.030.0664681288.5 1-0.440.0655181287.9 20.030.0664681288.5 目录 一、工程概况 -----------------------------------------------------------2 二、施工流程 -----------------------------------------------------------2 三、施工方法 -----------------------------------------------------------2 四、预应力施加 --------------------------------------------------------4 五、支撑施工质量保证措施 -----------------------------------------5 六、施加荷载计算 -----------------------------------------------------6 七、临时用电安全管 ---------------------------------------------------6 八、安全及文明施工 ---------------------------------------------------7 九、施工机械的配备 ---------------------------------------------------8 十、主要材料 -------------------------------------------------------------8 十一、施工人员配备 ----------------------------------------------------8 十二、施工工期 ----------------------------------------------------------9 十三、钢支撑安装示意图 ----------------------------------------------9 附图：1、坡道换撑平面布置图 技术交底记录（轨道交通工程） 钢丝绳，吊具采用20mm吊环。钢丝绳使用前仔细检查其安全性，若有破损、起毛、断股等现象，及时更换钢丝绳。 ③钢支撑需事先在地面上试拼好，然后再吊运至基坑，及时架设。钢支撑法兰盘连接螺栓采用对角和分等分顺序扳紧，一般分两次拧紧，支撑拼接采用扭矩扳手检测其力矩是否符合要求，保证法兰螺栓连接强度。拼接好的支撑经质检工程师及监理工程师检查验收合格后方可安装。 ④吊放钢支撑要缓慢放在钢围檩托架上，不得冲击、碰撞钢围檩。 ⑤轴力监测点布置：按监控量测施工布置图，确定钢支撑轴力监测点位置，拼接钢支撑时，考虑轴力计的长度，实际拼接长度要比普通钢支撑短20cm。轴力计布置在受力集中的典型断面上。 ⑥在确保钢板与钢围檩的焊接质量的同时，还应保证钢围檩与围护桩之间的稳定性。为了防止钢围檩松动、滑落，采用悬挂的方法，将钢拉钩一端用膨胀螺栓固定在桩上，另一端挂起钢围檩，将其悬挂在围护桩上，详见钢围檩悬挂保护详细构造图1。 图1 钢围檩悬挂保护详细构造图 ⑦钢支撑施加轴力后，用Φ14钢丝绳配合绳卡将钢支撑悬挂固定在围护桩上。悬挂方法同钢围檩悬挂保护。如图2所示 图2 钢支撑防脱落措施示意图 ⑧钢支撑安装完成后，在横抬梁设置抱箍，防止钢支撑因挠度变化移位。抱箍采用L80×80×5角钢制作。 （4）钢支撑施加轴向预应力和复加预应力 设计钢支撑预加轴力如下表1。 钢支撑轴力表表1 计算结果断面第一道 支撑 第二道 支撑 第三道 支撑 第四道 支撑 围护桩最大 水平位移 （mm） 基坑深 度（m） 西侧盾构段 预加轴力 （kN） 0400500400 20.7625.11轴力计算值 （kN） 462166834142398 东侧盾构段 预加轴力 （kN） 0400500400 20.2525.66轴力计算值 （kN） 819155336662889 标准段 预加轴力 （kN） 0400500400 19.2924.55轴力计算值 （kN） 579163032822138 说明：以上轴力为每根钢支撑的轴力，支撑轴力为设计值。 （1）钢支撑施加轴向力 ①在基坑开挖过程中随挖随撑，同时要对随挖随撑好的钢支撑及时施加的轴向预应力，以此减小由于支撑不及时而引起的围护结构变形。 ②采用汽车吊将加力器的两个100t千斤顶吊放到活络头加压处，定位加压，观察压力表，达到设计预加轴力值后，停止加压，将钢楔用大锤打入活络头预留 轴力计算公式 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT 计算公式 3、钢板桩、H型钢应力计算公式： δ=E s·K（f i2-f02）应变传感器计算公式 式中：δ—钢板桩（H型钢）应力变化值（KPa）； E s—钢的弹性模量（KPa）；碳钢：—×108KPa 混凝土：—×108KPa K—应变传感器的标定系数（10-6/Hz2）； f i —应变传感器任一时刻观测值（Hz） f —应变传感器的初始观测值（零值） δ=K（f i2-f02）测力传感器（钢筋计）计算公式 式中：δ—钢板桩（H型钢）应力变化值（KPa）； K—测力传感器的标定系数（KPa/Hz2）； f i —测力传感器任一时刻观测值（Hz） f —测力传感器的初始观测值（零值）（Hz）4、钢筋砼支撑轴力计计算公式： =E c·A【K（f i 2-f 2）+b（T i -T ）】砼应变传感器的计算公式 式中：N—钢筋砼支撑轴力变化值（KN）； E c —砼弹性膜量（KPa）； A—钢筋砼支撑截面积（mm2）; f i —应变传感器任一时刻的观测值（Hz）； f —应变传感器的初始观测值（零值）（Hz）；K—应变传感器的标定系数（10-6/Hz2）； b —应变传感器的温度修正系数（10-6/Hz 2 ）； T i —应变传感器任一时刻的温度观测值（℃）； T 0—应变传感器的初始温度观测值（℃）； = Es Fc （As A －1）【K （f i 2-f 02）+b （T i -T 0）】 钢筋测力传感器计算公式（基坑施工监测规程中公式） 式中：E s —钢筋弹性膜量（KPa ）； A s —钢筋的截面积（mm 2）； N i —单根钢筋测力传感器的计算出的支撑轴力值（KN ）； b —钢筋测力传感器的温度修正系数（KN/℃） K —钢筋计的标定系数（KN/Hz 2） 根据相关规范、规程要求，每道钢筋砼支撑轴力测试，一般可分为4个测点，故该式为： N=（N 1＋N 2＋N 3＋N 4）/4 式中：N —钢筋砼支撑轴力值（KN ）； N i —钢筋砼支撑某测点受力值（KN ）m深基坑钢支撑施工方案
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