近接道路施工對樓板應(yīng)力分布影響研究

摘要：國內(nèi)外對近接工程進(jìn)行了大量研究，可以從失敗的案例中得到很多借鑒，但由于每個地區(qū)地質(zhì)情況、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、施工工藝及周邊環(huán)境的敏感性要求，需要針對具體的案例展開研究。在九恒路交叉施工過程中，為保障施工安全，在鄰近2#地塊和3#地塊中樓板中埋入應(yīng)變傳感器，了解壓路機(jī)振動工作時三個特定方向?qū)υ诮ńㄖ锏挠绊憽?/p>

關(guān)鍵詞：近接工程；近接道路施工；應(yīng)變傳感器；內(nèi)應(yīng)力分布；樓板應(yīng)力；在建建筑物 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TU312 文章編號：1009-2374（2017）10-0020-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.10.010

隨著杭州城市化進(jìn)程的發(fā)展，在城市市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過程中，由于規(guī)劃及工期等因素的影響，經(jīng)常存在交叉施工，城市建設(shè)出現(xiàn)各類新的安全性問題。通過對杭州某建筑物進(jìn)行振動測試分別從x、y、z三個方向來研究壓路機(jī)振動工作時對其的影響。研究表明：一般振動傳感器振動測試結(jié)果表明z軸、x軸、y軸方向振動速度對基坑影響依次增強(qiáng)，然而埋設(shè)在隔震溝內(nèi)側(cè)一值小于2cm/s時振動壓路機(jī)的振動不對該建筑構(gòu)成影響。開展九恒路與02和03地塊的交叉施工的相互研究具有重要意義，項(xiàng)目的研究成果可為工程實(shí)際提供直接理論依據(jù)和參考，同時該項(xiàng)目的研究對其他相似工程具有工程示范作用，為城市建設(shè)中遇到的相似問題提供了支撐。

1 實(shí)驗(yàn)方案

由于本工程的特殊性，道路與基坑同時施工，要密切監(jiān)測緊挨道路一側(cè)換撐板帶和建筑樓板內(nèi)力，現(xiàn)場采用埋設(shè)應(yīng)力傳感器的方式進(jìn)行監(jiān)測。

現(xiàn)場應(yīng)力傳感器埋設(shè)在換撐板帶內(nèi)和與換撐板帶相對應(yīng)同位置處的樓板內(nèi)，每個監(jiān)測位置埋設(shè)4只傳感器，其中換撐板帶內(nèi)2只，樓板內(nèi)2只，其橫向間距在0.5～1.0m之間，樓板內(nèi)傳感器和換撐板帶內(nèi)傳感器間距在1.2～1.8m之間，縱向位置為結(jié)構(gòu)物的頂層鋼筋網(wǎng)以下，用扎絲牢牢綁扎，防止在澆筑混凝土?xí)r的振搗以及其他施工振動導(dǎo)致傳感器松綁以及掉落。

為了提高傳感器存活率以及測試時的便利性，導(dǎo)線平均預(yù)留長度為15～20m，在鋼筋網(wǎng)內(nèi)的導(dǎo)線，同樣埋置在第一層鋼筋網(wǎng)下，拉直且稍預(yù)留一定長度，用扎絲綁扎，但綁扎程度次于傳感器本身，這樣做的目的有兩個：一是保證在混凝土施工和養(yǎng)護(hù)期間的振動和收縮等變化引起導(dǎo)線變形，預(yù)留一定長度就可適應(yīng)以上影響而不會因此而拉斷導(dǎo)線；二是綁扎過緊在施工過程中會限制導(dǎo)線移動，也不利于保護(hù)傳感器。在穿出結(jié)構(gòu)物后，用綁帶將同一位置的所有傳感器導(dǎo)線綁扎在一起，集成一束順基坑邊緣向上鋪設(shè)在地面上，在測試時就可根據(jù)不同位置處傳感器編號迅速采集。

當(dāng)一幢建筑傳感器全部埋設(shè)完畢后，將該幢建筑的所有傳感器導(dǎo)線分成束接進(jìn)自動采集箱，自動采集箱由自動采集模塊、信號發(fā)射器和電瓶組成，該設(shè)備可以24小時不間斷進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并將數(shù)據(jù)實(shí)時傳送回室內(nèi)監(jiān)控設(shè)備上，其優(yōu)點(diǎn)是采集數(shù)據(jù)連續(xù)，可進(jìn)行長時間采集，實(shí)時監(jiān)測施工動態(tài)信息，缺點(diǎn)是需要在預(yù)定時間內(nèi)人工進(jìn)行電瓶更換，保證采集模塊電力供應(yīng)。

現(xiàn)場測試時，平行于道路方向?yàn)閤軸，垂直于道路方向?yàn)閥軸，垂直于xy，因此在埋設(shè)傳感器時，傳感器縱向平行于y軸，即垂直于基坑邊緣。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1 地塊02樓板內(nèi)應(yīng)力分布

監(jiān)測過程中以02地塊最先開始，監(jiān)測位置分別為負(fù)二層底板、負(fù)二層頂板及相對應(yīng)得換撐板帶、負(fù)一層頂板、一層頂板、二層頂板、三層頂板。根據(jù)圖1所示的監(jiān)測曲線數(shù)據(jù)可知，所有位置受力均為壓應(yīng)力，同為壓應(yīng)力的情況下，負(fù)二層底板、負(fù)二層頂板及換撐板帶中的壓力較大，說明基坑換撐后，該位置起到支撐基坑穩(wěn)定的作用，但壓應(yīng)力值在混凝土結(jié)構(gòu)極限受壓范圍之內(nèi)，既保證了基坑的穩(wěn)定，又有利于混凝土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

從圖1可知，埋設(shè)傳感器之后，應(yīng)力值上升較快，且曲線多出現(xiàn)波動，但波動不劇烈。傳感器埋設(shè)之初監(jiān)測應(yīng)力值上升較快是因?yàn)榛炷翝仓⒄駬v、養(yǎng)護(hù)對其產(chǎn)生的影響以及在養(yǎng)護(hù)過程中混凝土本身產(chǎn)生收縮等變形，造成傳感器監(jiān)測值迅速上升。曲線波動較多，大多是因?yàn)槭┕み^程中車輛振動、施工機(jī)械振動對其產(chǎn)生的影響。從圖1中還可知，建筑中間位置傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)波動大于上層和最底層，是因?yàn)樵谑┕み^程中，振動由地表傳到地下，在此過程中，中間位置最先受到影響，向上傳遞過程中振動能量在逐漸損失，向下傳遞過程中由于大地存在阻尼作用，其振動能量亦減小。但從數(shù)據(jù)整體來看，盡管存在波動，但應(yīng)力值較為平穩(wěn)。

2.2 地塊03樓板內(nèi)應(yīng)力分布

03地塊根據(jù)施工進(jìn)度，監(jiān)測時間晚于02地塊。監(jiān)測曲線大致分布同02地塊，但不同的是03地塊位置立即監(jiān)測數(shù)據(jù)較為平穩(wěn)，波動小于02地塊，其原因一是監(jiān)測時間較短；二是部分傳感器仍為人工測試，其測試頻率小于自動采集箱。03地塊應(yīng)力監(jiān)測數(shù)據(jù)見圖2和圖3所示。

03地塊由于監(jiān)測時間短和部分傳感器仍以人工測試為主，曲線波動次于02地塊。綜合看數(shù)據(jù)整體，曲線雖然存在波動，但波動范圍及幅度均較為平穩(wěn)。

3 結(jié)語

（1）二層頂板和三層頂板每個位置埋設(shè)兩只傳感器，埋設(shè)方向?yàn)榇怪被舆吘墶Ｋ袀鞲衅骶裰迷诮Y(jié)構(gòu)物頂層鋼筋網(wǎng)下側(cè)，用扎絲牢牢綁扎，將導(dǎo)線也同樣綁扎整理，可提高傳感器在施工過程中的成活率。所有傳感器埋設(shè)完畢后，接入自動采集箱，可提高采集頻率和采集便利性；（2）換撐過程中，底層結(jié)構(gòu)及換撐板帶起到支撐基坑作用，整體數(shù)據(jù)波動較大，由于施工振動等影響，中間層受影響最大，底層和上層由于大地及結(jié)構(gòu)物的自身阻尼作用，受影響較小；（3）振動由地表傳到地下，向上傳遞過程中振動能量在逐漸損失，向下傳遞過程中由于大地存在阻尼作用，其振動能量亦減小。但從數(shù)據(jù)整體來看，盡管存在波動，但應(yīng)力值較為平穩(wěn)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：殷振（1986-），男，浙江上虞人，杭州（九喬）國際商貿(mào)城江干區(qū)塊建設(shè)指揮部辦公室（中國杭州四季青服裝發(fā)展有限公司）助理工程師，研究方向：土木工程、市政基礎(chǔ)實(shí)施工程。

（責(zé)任編輯：黃銀芳）