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摘要：以台州市某地铁车站深基坑支护工程为背景，介绍了地铁车站深基坑砼-钢管混合支撑条件下内支撑轴力监测要求与计算方法，通过对实际监测数据的分析，分别分析了两种支撑内力随基坑开挖过程的变化特性，阐述了两种不同支撑的支护特性与监测施工过程中注意的问题，可为类似工程建设提供有益参考。
关键词：内支撑、轴力、深基坑
1引言
随着我国城市轨道交通建设的快速发展，地铁深基坑工程越来越多，为了保证地铁车站及盾构井等基坑的安全开挖，通常采用内支撑进行支护[1-4]，常见的内支撑包括钢支撑和混凝土支撑，两者各具有相应的优缺点，钢支撑施工方便，能重复利用，混凝土支撑布置形式多样，整体稳定性好，对狭长的地铁车站来说往往采用对撑布置方案，两种支撑形式都具有适用性。为了充分利用两种支撑的优点，很多深基坑采用两者混合支撑的形式，目前在很多工程中得到了应用。本文以台州市某地铁车站深基坑支护工程为背景，分析了其采用砼-钢管混合支撑条件下支撑的轴力监测及内力变化特性，可为类似工程的施工提供参考。
2工程概况
台州某地铁车站基坑开挖工程，站台形式为岛式车站，车站全长411m，站台宽度12m。标准段基坑深度约为20.5m，车站采用明挖法施工，采用地下连续墙+内支撑的支护形式。标准段设四道支撑，第一、三道采用砼支撑800×800mm，第二、四道采用Ф800，t=16钢管支撑。车站端头井基坑深度23.0m，地下连续墙嵌入深度25.5~28.0m。场地土层该段场地位于海积平原区，地形平坦，表部为厚1.5～2.0m的黏土"硬壳层"，性质稍好；浅部为海相淤泥质土，流塑，厚度约20～26.5m；以下为冲湖积黏性土及海相软塑黏土、冲湖积黏性土、圆砾和残坡积含碎石粉质黏土及风化凝灰岩。
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图 1 开挖基坑支撑示意图
3 支撑轴力监测方法
（1）钢筋混凝土支撑轴力监测
钢筋混凝土支撑监测截面宜布置在支撑长度的1/3部位，并避开节点位置。沿基坑纵向每开挖段有一组支撑轴力监测点，每层支撑的轴力监测点不应少于三个，各层支撑的监测点位置在竖向宜保持一致。通过埋设在支撑断面位置的钢筋应力计所测数据经率定系数计算，可得出断面位置上的主筋受力，假定同一断面处钢筋应变与混凝土应变相等，因此支撑混凝土轴力Pz与主筋钢筋受力Pg之间有一比例关系，则可以计算钢筋混凝土支撑轴力：
（2）钢支撑轴力监测
采用反力计测试，监测点应布置在支撑的固定端一侧，应复核钢支撑端面钢板受力变形情况，必要时焊接加强钢板增加刚度。支撑轴力监测选择基坑中部、阳角部位、深度变化部位、支护结构受力条件复杂部位及在支撑系统中起控制作用的支撑。每层支撑的监测数量不宜少于每层支撑数量的15～20%，且不应少于3根；沿竖向布设支撑轴力监测断面，每层支撑均应布设监测点，各层支撑的监测点位置在竖向保持一致。
4轴力监测结果分析
通过上述监测方法在基坑开挖过程中监测了四道支撑的轴力分布和变化情况，本文统计了典型了断面的支撑轴力随时间变化情况，如图2所示。
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图2 支撑轴力随开挖变化曲线
从图2中可以看出，各层支撑轴力随开挖呈现不同变化趋势，第一、二道支撑轴力整体小于第三、四道支撑轴力，随着开挖深度的增加，第一道支撑轴力逐渐增加到最大值后呈现缓慢降低的趋势，而其他的三道支撑的轴力基本上呈缓慢增加的趋势，钢支撑由于施加预应力，在支护初期其轴力相对较高，整体而言，钢支撑和钢筋混凝土支撑刚度协调较好，并未出现由于某道支撑刚度差异较大造成轴力过大的情况。在实际工程中，应对钢支撑施加适当的预应力，保持两种支撑刚度的协调性，实现两种支撑合理的受力。
结论
本文介绍了地铁车站深基坑砼-钢管混合支撑条件下内支撑轴力监测方法，通过对实际监测数据的分析了两种支撑内力随基坑开挖过程的变化特性，结果表明各层支撑轴力随开挖呈现不同变化趋势，第一、二道支撑轴力整体小于第三、四道支撑轴力，随着开挖深度的增加，第一道支撑轴力逐渐增加到最大值后呈现缓慢降低的趋势，而其他的三道支撑的轴力基本上呈缓慢增加的趋势，钢支撑由于施加预应力，在支护初期其轴力相对较高；整体来看，钢支撑和钢筋混凝土支撑刚度协调较好。
参考文献：
[1]刘国彬，王卫东.基坑工程手册.第2版[M].中国建筑工业出版社，2009.
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[3]武进广，王彦霞，杨有海.杭州市秋涛路地铁车站深基坑钢支撑轴力监测与分析.铁道建筑，2013.
[4]姚顺雨，林立祥.深基坑支撑轴力测试与分析[J].建筑结构，2012（1）：112-114.