近接道路施工对楼板应力分布影响研究

摘要：国内外对近接工程进行了大量研究，可以从失败的案例中得到很多借鉴，但由于每个地区地质情况、围护结构、施工工艺及周边环境的敏感性要求，需要针对具体的案例展开研究。在九恒路交叉施工过程中，为保障施工安全，在邻近2#地块和3#地块中楼板中埋入应变传感器，了解压路机振动工作时三个特定方向对在建建筑物的影响。

关键词：近接工程；近接道路施工；应变传感器；内应力分布；楼板应力；在建建筑物 文献标识码：A

中图分类号：TU312 文章编号：1009-2374（2017）10-0020-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.10.010

随着杭州城市化进程的发展，在城市市政基础设施建设过程中，由于规划及工期等因素的影响，经常存在交叉施工，城市建设出现各类新的安全性问题。通过对杭州某建筑物进行振动测试分别从x、y、z三个方向来研究压路机振动工作时对其的影响。研究表明：一般振动传感器振动测试结果表明z轴、x轴、y轴方向振动速度对基坑影响依次增强，然而埋设在隔震沟内侧一值小于2cm/s时振动压路机的振动不对该建筑构成影响。开展九恒路与02和03地块的交叉施工的相互研究具有重要意义，项目的研究成果可为工程实际提供直接理论依据和参考，同时该项目的研究对其他相似工程具有工程示范作用，为城市建设中遇到的相似问题提供了支撑。

1 实验方案

由于本工程的特殊性，道路与基坑同时施工，要密切监测紧挨道路一侧换撑板带和建筑楼板内力，现场采用埋设应力传感器的方式进行监测。

现场应力传感器埋设在换撑板带内和与换撑板带相对应同位置处的楼板内，每个监测位置埋设4只传感器，其中换撑板带内2只，楼板内2只，其横向间距在0.5～1.0m之间，楼板内传感器和换撑板带内传感器间距在1.2～1.8m之间，纵向位置为结构物的顶层钢筋网以下，用扎丝牢牢绑扎，防止在浇筑混凝土时的振捣以及其他施工振动导致传感器松绑以及掉落。

为了提高传感器存活率以及测试时的便利性，导线平均预留长度为15～20m，在钢筋网内的导线，同样埋置在第一层钢筋网下，拉直且稍预留一定长度，用扎丝绑扎，但绑扎程度次于传感器本身，这样做的目的有两个：一是保证在混凝土施工和养护期间的振动和收缩等变化引起导线变形，预留一定长度就可适应以上影响而不会因此而拉断导线；二是绑扎过紧在施工过程中会限制导线移动，也不利于保护传感器。在穿出结构物后，用绑带将同一位置的所有传感器导线绑扎在一起，集成一束顺基坑边缘向上铺设在地面上，在测试时就可根据不同位置处传感器编号迅速采集。

当一幢建筑传感器全部埋设完毕后，将该幢建筑的所有传感器导线分成束接进自动采集箱，自动采集箱由自动采集模块、信号发射器和电瓶组成，该设备可以24小时不间断进行数据采集，并将数据实时传送回室内监控设备上，其优点是采集数据连续，可进行长时间采集，实时监测施工动态信息，缺点是需要在预定时间内人工进行电瓶更换，保证采集模块电力供应。

现场测试时，平行于道路方向为x轴，垂直于道路方向为y轴，垂直于xy，因此在埋设传感器时，传感器纵向平行于y轴，即垂直于基坑边缘。

2 实验结果及分析

2.1 地块02楼板内应力分布

监测过程中以02地块最先开始，监测位置分别为负二层底板、负二层顶板及相对应得换撑板带、负一层顶板、一层顶板、二层顶板、三层顶板。根据图1所示的监测曲线数据可知，所有位置受力均为压应力，同为压应力的情况下，负二层底板、负二层顶板及换撑板带中的压力较大，说明基坑换撑后，该位置起到支撑基坑稳定的作用，但压应力值在混凝土结构极限受压范围之内，既保证了基坑的稳定，又有利于混凝土结构稳定。

从图1可知，埋设传感器之后，应力值上升较快，且曲线多出现波动，但波动不剧烈。传感器埋设之初监测应力值上升较快是因为混凝土浇筑、振捣、养护对其产生的影响以及在养护过程中混凝土本身产生收缩等变形，造成传感器监测值迅速上升。曲线波动较多，大多是因为施工过程中车辆振动、施工机械振动对其产生的影响。从图1中还可知，建筑中间位置传感器监测数据波动大于上层和最底层，是因为在施工过程中，振动由地表传到地下，在此过程中，中间位置最先受到影响，向上传递过程中振动能量在逐渐损失，向下传递过程中由于大地存在阻尼作用，其振动能量亦减小。但从数据整体来看，尽管存在波动，但应力值较为平稳。

2.2 地块03楼板内应力分布

03地块根据施工进度，监测时间晚于02地块。监测曲线大致分布同02地块，但不同的是03地块位置立即监测数据较为平稳，波动小于02地块，其原因一是监测时间较短；二是部分传感器仍为人工测试，其测试频率小于自动采集箱。03地块应力监测数据见图2和图3所示。

03地块由于监测时间短和部分传感器仍以人工测试为主，曲线波动次于02地块。综合看数据整体，曲线虽然存在波动，但波动范围及幅度均较为平稳。

3 结语

（1）二层顶板和三层顶板每个位置埋设两只传感器，埋设方向为垂直基坑边缘。所有传感器均埋置在结构物顶层钢筋网下侧，用扎丝牢牢绑扎，将导线也同样绑扎整理，可提高传感器在施工过程中的成活率。所有传感器埋设完毕后，接入自动采集箱，可提高采集频率和采集便利性；（2）换撑过程中，底层结构及换撑板带起到支撑基坑作用，整体数据波动较大，由于施工振动等影响，中间层受影响最大，底层和上层由于大地及结构物的自身阻尼作用，受影响较小；（3）振动由地表传到地下，向上传递过程中振动能量在逐渐损失，向下传递过程中由于大地存在阻尼作用，其振动能量亦减小。但从数据整体来看，尽管存在波动，但应力值较为平稳。

参考文献

[1] 任松波.冲洪积粘沙土地層交叉异型深基坑施工动态响应分析[D].西安建筑科技大学，2012.

[2] 张学民，石钰锋，张自力，等.列车动载作用下偏压基坑围护结构的动力响应分析[J].振动与冲击，2012，（20）.

作者简介：殷振（1986-），男，浙江上虞人，杭州（九乔）国际商贸城江干区块建设指挥部办公室（中国杭州四季青服装发展有限公司）助理工程师，研究方向：土木工程、市政基础实施工程。

（责任编辑：黄银芳）