装配式预应力鱼腹梁钢结构支撑技术ips应用中的问题分析

装配式预应力鱼腹梁钢结构支撑技术ips应用中的问题分析

0cc的基坑布置安装准备的倾斜准备鱼腹梁钢结构支撑技术（脚本控制，以下简称ps）是利用预冲器原理开发的一套软土结构技术。此外,IPS具体的布置方式、甚至选用与否,受基坑形状的影响较大,一般在基坑平面形状中若相邻边线相交出现钝角时很难直接采用,或很难将IPS体系全部布置到基坑开挖的所有边线上,如果勉强布置的话,可能会导致基坑围护体系更加复杂,而且IPS的经济效果也将丧失。本文所述工程中涉及的基坑平面形状大致为有一侧边为直角的梯形,这时就不能生搬硬套直接采用IPS,为了达到经济、安全的效果,在基坑围护中采用装配式预应力鱼腹梁钢结构支撑与传统钢筋混凝土支撑相结合的一种围护方式。1平衡力的达到针对不规则的基坑边界,如图1所示,对内支撑的受力分析如下:1)东西两侧不对称:IPS预应力鱼腹梁基坑系统需要完整的受力以达到平衡的状态。从工程平面图可以看到东西两侧不对称2)IPS主要是使用预应力鱼腹梁、对撑、角撑和钢围檩来控制基坑的变形,角度过大则难以提供给围檩足够的支撑作用力抵抗土压力,如果该边也采用鱼腹梁的话,该基坑西侧与南侧相邻两侧开挖线的角度为117°,西边角撑与南侧基坑圈梁之间的角度过大,则T为此,设计采用IPS与混凝土内支撑组合结构,如图2所示。2应用案例2.1基础建筑组成结构风荷丽景尚城(四期)北区建筑场地位于上海市嘉定区德富路以东、宝塔路以南、富蕴南路以西的地块内。北区主要由2幢28层高层住宅、3幢26层高层住宅、2层地下车库及门卫、垃圾房等附属建筑物组成。高层住宅均为剪力墙结构,地下车库为框架结构。北区基坑总面积约13646m2.2设计进出水水位该场地位于长江三角洲东南前缘,其地貌属于上海地区四大地貌单元中的滨海平原类型,场地地势平坦。北区场地地面标高在3.26~3.46m之间,高差0.20m。本方案设计计算时,北区自然地坪绝对高程取+3.50m。场地浅部土层中的地下水属于潜水类型,其水位动态变化主要受控于大气降水和地面蒸发等,地下水位丰水期较高,枯水期较低。地下水静止水位埋深在0.40~1.30m之间,相应标高为2.93~3.36m。根据上海市工程建设规范DGJ28-11—2010《地基基础设计规范》规定,并结合本地区勘察经验,场地内地下水位埋深高水位可按埋深0.50m考虑,低水位可按埋深1.50m考虑。2.3基坑工程的环保等级1)基坑规模较大:基坑总面积约13646m2)周边环境保护要求较高:本工程东侧为富蕴南路,基坑与道路的距离约为15.5m,总体上,基坑周边邻近道路,道路下有市政管线,但无燃气、自来水等压力管线,有一定的环境保护要求。根据上海市标准DG/TJ08-61—2010《基坑工程技术规范》,北区基坑工程安全等级为二级;环境保护等级北侧为二级,其他侧为三级。3)基坑形状不规则,为梯形,西侧开挖线与南侧开挖线为钝角,东侧开挖线与南侧开挖线为锐角。2.4防护结构评价结果2.4.1基坑东南角角撑开挖在基坑开挖过程中对桩身侧向位移进行了监测,位移监测点如图3所示,即P4、P12、P2、P3共计4个点,对每个点分别进行了6次测试。图4是基坑开挖过程中P4测斜监测曲线,从图中可以看出,2014年12月14日进行了第1次监测,这时基坑东北角角撑开挖第1层土,累计位移值为9.8mm;2014年12月16日进行了第2次监测,这时基坑东北角角撑开挖1/2土层,累计位移值为14.5mm;2014年12月18日进行第3次监测,这时基坑东北角角撑开挖至东面鱼腹梁位置,累计位移值为20.9mm;2014年12月20日进行第4次监测,基坑东北角角撑开挖到底,累计位移值为23.7mm;2014年12月28日进行了第5次监测,这时垫层施工完成,累计位移值为27.8mm;最后,2015年1月7日底板施工完成,该测点的累计位移值为34.1mm。图5是基坑开挖过程中P12测斜监测曲线,从图中可以看出,2014年12月18日进行了第1次监测,这时基坑西北角角撑开挖第1层土,累计位移值为3.9mm;2014年12月21日进行了第2次监测,这时基坑西北角角撑开挖至1/2土层,累计位移值为8.3mm;2014年12月25日进行了第3次监测,这时基坑西北角角撑开挖至西面鱼腹梁位置,累计位移值为19.3mm;2014年12月29日进行了第4次监测,这时基坑西北角角撑开挖到底,累计位移值为19.3mm;2015年1月7日进行了第5次监测,这时基坑垫层施工完成,累计位移值为26.1mm;最后,2015年1月20日基坑底板施工完成,该测点的累计位移值为34.2mm。2.4.2基坑东南角角撑开挖图6为桩顶水平位移-累计时间变化量,从图6可以看出,Q7的累计桩顶水平位移值最大,2014年12月14日进行了第1次监测,这时基坑东北角角撑开挖第1层土,累计桩顶水平位移值为8mm;2014年12月16日进行了第2次监测,这时基坑东北角角撑开挖1/2土层,累计桩顶水平位移值为14mm;2014年12月18日进行第3次监测,这时基坑东北角角撑开挖至东面鱼腹梁位置,累计桩顶水平位移值为19mm;2014年12月20日进行第4次监测,基坑东北角角撑开挖到底,累计桩顶水平位移值为21mm;2014年12月28日进行了第5次监测,这时垫层施工完成,累计桩顶水平位移值为22mm。在整个监测过程中,围护桩顶水平位移Q7(东侧)最大累计值为22mm,未达到报警值30mm,其他监测点均处于可控范围之内。2.4.3钢支撑轴力检测图7为轴力测试结果,图中ZL1为西北角角撑,ZL7为东北角角撑,ZL11为对撑。钢支撑累计位移较小,小于报警值2000kN,处于可控范围之内。应用远程实时监测系统,24h实时监测钢支撑的轴力情况。通过现场实时监测,钢支撑轴力累计位移最大值为1416kN,围护桩顶竖向位移Q7最大累计值为-12mm,未达到报警值20mm,围护桩顶水平位移Q7(东侧)最大累计值为22mm,未达到报警值30mm,其他监测点均处于可控范围之内。测斜点P2为基坑变形累计最大点,在深度8.9m处累计最大值为40.0mm,主要是由于没有按分块开挖要求,形成了一个长逾百米的长边产生的空间效应导致的。在底板施工完成以后,变形基本停止。从桩顶水平位移及土体侧向位移监测数据分析可以看出,在基坑开挖及地下室施工过程中,基坑始终处于稳定状态。3组合支撑组合1)在软土地区使最小宽度大于100m基坑的坑壁水平位移实际控制在30mm以内比较困难,仅有大跨度预应力内支撑体系可以实现,而且在角撑有角度过大、鱼腹梁不能控制时,可以使用混凝土支撑组合来弥补这个缺点。2)当基坑开挖形状