试论钢支撑架设时间与围护桩桩体变形的关系

【提要】：钢支撑体系是目前地铁施工多采用的围护结构形式，基坑开挖后，钢支撑架设时间与围护桩桩体变形有直接关系。合理安排钢支撑架设时间，可有效防止基坑变形、围护桩位移。

【关键词】：钢支撑安装 监测时间 桩身位移

Abstract:Steel support system is the use of the subway construction in the form of the building envelope, pit excavation, steel support directly related to erection time envelope pile body deformation。Reasonable arrangements steel support erection time, which can effectively prevent the pit deformation PILE displacement.

Keyword: Steel support installation Monitoring time Pile displacement

中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号：

一、工程简介及工程环境

1.1、工程简介：某地铁项目，本段区间呈东西走向，地形起伏较小，场地地面开阔，地面被杂草杂树覆盖，北侧与车辆段相邻。基坑内支护形式采用上钢支撑形式。

1.2、工程环境

区间线路位于北京城区东部平原地区，地形基本平坦，地势起伏不大，地貌上属于永定河冲洪积扇的轴部，为古金沟河故道。本场地范围内主要存在两层地下水，地下水类型为潜水（二）和承压水（四）。拟建场地的地下水详情见下表。

分析依据：

根据每日监测日报及第三方监测平关于本区间18组监测数据，并结合区间平面布点图进行数据分析；每组数据分析只进行累计最大值和最大位移值进行分析；

以第三方监测到橙色预警点为例进行数据分析

监测说明：

3.1、监测数据分析只采用了累计变化数据，未采用速率变化数据，因速率变化数据超标有可能是多因素引起，不能确定具体原因，故未采用。

3.2、桩身变形监测数据，正值代表桩体偏离基坑,负值反之。预警值>25(mm)，控制值 >30（mm)。。

3.3 、因第三方监测数据中显示在里程K22+878.9和里程K22+958.4部位,出现桩身变形橙色预警,故重点分析此部位数据。

3.4、桩身变形ZQT-28自5月23日至8月9日仍在预警；ZQT-32点自7月8日至8月9日仍在预警；

根据4月15日至8月9日期间监测数据制作图表：

4.1 里程K22+878.9，ZQT-28点桩身位移

桩身位移最大值出现在8月9日，数值为-21.27mm，测点深度0.5m处，，偏向基坑。同一时间，同一里程，支撑轴力只有ZL-09-1有数据(即第一道钢支撑)，数据为385.62KN, F≤1237KN的控制值。

在此里程内，04月15日至08月09日钢支撑监测数据图表：

4月19日第一道钢支撑开始记录数据，认为其安装钢支撑，6月6日第二、三道钢支撑读取数据，认为第二、三道钢支撑安装。6月22日第三道钢支撑拆除。7月18日第二道钢支撑无读取数据，认为钢支撑拆除。至今保留第一道钢支撑数据。在此期间根据自测监测数据分析没有预警情况。

4.2里程K22+958.4，ZQT-32号是桩身位移

桩身位移最大值出现在7月29日，数值为8.03mm，测点深度1m处，，偏离基坑。

在此里程内，06月15日至08月09日钢支撑监测数据图表：

根据监测数据反映，自第一道钢支撑06月15日安装、记录数据，至07月28日钢支撑全部拆除，支撑轴力最大值出现在拆除后的07月29日，分析为钢支撑拆除所致。在钢支撑安装阶段，第一道钢支撑与第二道钢支撑安装时间相隔11天，第二道钢支撑与第三道钢支撑安装相隔24天，未发生预警现象。

第三方监测ZQT-28点和ZQT-32点得出的数据图形

5.1，里程K22+878.9，ZQT-28点桩身位移

预警出现在05月03日，桩身位移值27.4mm，测点深度8m。后期桩身位移最大值出现在 6月11日，数值为34.37mm，测点深度9m处，偏离基坑，在此期间，最大位移深度基本保持在8m-13m之间。

在此里程内，05月01日至08月11日钢支撑监测数据图表：

根据第三方监测数据反映，第一道钢支撑记录数据与自测相差40天，第二道钢支撑安装时间与自测记录数据相差6天，第三道相差3天，除第一道支撑记录数据差距大以外，其余两道支撑记录数据时间基本吻合。从以上数据分析，05月03日出现的预警，按自测数据分析有可能是第一道钢支撑与第二道钢支撑安装时间间隔太长所致（间隔48天）。最大值出现在第三道钢支撑安装记录数据后三天，即06月11日，分析认为第三道钢支撑安装后，桩身变形趋于稳定，变形值保持在33mm左右，只是变形位置下移到13米处，猜测是在第三道支撑下挖土所致。

5.2里程K22+958.4， ZQT-32点桩身位移

预警出现在07月08日，桩身位移值25.35mm，测点深度11m。后期桩身位移最大值出现在07月28日，数值为30.09mm，测点深度13m处，偏离基坑。在此期间，最大位移深度基本保持在10m-13m之间。

在此里程内，05月01日至08月11日钢支撑监测数据图表：

根据第三方监测数据分析：第一道钢支撑数据记录时间与自测记录数据时间相隔2天，无数据时间与自测施工破坏时间相差25天；第二道支撑记录时间与自测记录时间相隔2天，至今仍在记录数据，以上数据基本吻合。第一道支撑与第二道支撑安装时间间隔11天，未发生预警。第三道支撑自测记录数据时间为07月20日，至07月24日无数据，07月28日拆除，第三方监测在此期间无数据记录，差距较大，分析第三方ZQT-32监测点的预警可能是第三道钢支撑施工拆除所致。

根据第三方监测数据分析，第一道支撑与第二道支撑安装时间间隔11天未发现预警。第二道与第三道支撑安装间隔10天内未发现预警。自测监测数据分析第一道与第二道支撑安装时间间隔48天，出现预警。

结论：数据分析，同一位置，第一道钢支撑安装时间与第二道钢支撑安装时间虽然可以有一定时间间隔，但是根据施工经验和设计要求，当开挖土方位置在钢支撑一下0.5米时安装钢支撑基本能够保证围护结构的安全，也方便施工人员进行现场安装操作。

参考文献：

1、《地铁工程监控量测技术规程》（DB11/490-2007）；

2、《建筑基坑支护技术规程》（DB11/489-2007）；

3、《建筑变形测量规范》（JGJ 8-2007）；

4、《城市轨道交通工程测量规范》（GB50308-2008）；

5、《国家一二等水准测量规范》（GB/T12897-2006）