一、工程概況

南城百貨商廈位于深圳羅湖區(qū)東曉路與太安路交叉口，竣工于2002年。為一幢以地上臺階層為主，部分三層的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，地下室一層為車庫，地下室建筑面積約4770㎡，其承力柱主要以8000×8400㎜的柱下獨立擴(kuò)大基礎(chǔ)為主，局部為條型基礎(chǔ)，位于第四系坡積層中。

由于深圳地鐵5號線怡景站～太安站區(qū)間與7號線接入段長約210m，該接入段設(shè)計為礦山法挖區(qū)間暗道，區(qū)間經(jīng)過南城百貨地下段設(shè)計為重疊隧道，長約78m，隧道沿東曉路呈東西走向，從南城百貨商廈地下室東側(cè)2根柱旁、7根柱正下方穿過接入太安站，隧道穿越樓房柱位的柱荷載需托換轉(zhuǎn)移，以確保隧道施工及施工完成后的樓房安全，必須進(jìn)行托換加固處理。

工程設(shè)計施工前，業(yè)主認(rèn)為施工技術(shù)難以達(dá)到，且費用昂貴，所以對該項目僅報有試試看的態(tài)度。在我司技術(shù)研發(fā)中心與北京某設(shè)計院的配合努力下，終于向業(yè)主提交了一份滿意的設(shè)計方案。我司于2009年6月正式開工，于2009年12月完成整體預(yù)頂施工工作，截至2010年3月，我司仍對該建筑物隧道開挖期間進(jìn)行監(jiān)測，觀測建筑物的應(yīng)變情況。

二、施工監(jiān)測的必要性

本工程采用梁式托換形式進(jìn)行加固處理，加固前對托換區(qū)域做旋噴樁，既對局部地基受擾動區(qū)域進(jìn)行主動加固，同時在基坑開挖時形成止水帷幕。本工程梁式托換原理是將A軸柱上部結(jié)構(gòu)荷載通過大剛度梁柱托換體系轉(zhuǎn)移至托換柱上，新做托換梁、柱，與原結(jié)構(gòu)框架形成整體共同受力，新托換柱下新增錨桿靜壓鋼管樁作為托換樁。

由于力的轉(zhuǎn)移，新的托換結(jié)構(gòu)必將產(chǎn)生一定的變形，包括樁的沉降和轉(zhuǎn)換梁的撓度變形，會產(chǎn)生不均勻沉降，這些沉降差應(yīng)得到有限的控制，以避免上部結(jié)構(gòu)開裂或傾斜，這是變形問題，也是托換工程面臨的最大問題。通過全面的監(jiān)測結(jié)果和托換梁的外觀檢查結(jié)果分析，該托換工程的施工質(zhì)量與設(shè)計應(yīng)力符合，安全度較高，樁的最大沉降量和最大相對沉降量都得到了有效控制，托換梁托換樁及原樁上不結(jié)構(gòu)得到有效監(jiān)測。

三、施工監(jiān)測內(nèi)容及方法

1.監(jiān)測內(nèi)容

（1）在托換施工期間，對下列項目進(jìn)行監(jiān)測：

①構(gòu)筑物沉降、傾斜和裂縫②托換梁的拉伸變形③基礎(chǔ)的沉降變形④托換梁的軸向變形、反拱撓度和裂縫⑤地下水位⑥新增基礎(chǔ)、原基礎(chǔ)的高程觀測

（2）在隧道開挖期間，對下列項目進(jìn)行監(jiān)測：

①建筑物沉降②地面沉降變形

（3）在完成隧道施工以后，對建筑物沉降進(jìn)行監(jiān)測。

2.監(jiān)測方法

（1）建筑物沉降監(jiān)測

采用電子位移計通過沉降觀測點的高程測量實施沉降觀測。在隧道經(jīng)過的托換梁中部各設(shè)置一個電子位移計監(jiān)控點，共五個監(jiān)測點，電子位移計支架由鋼性較好的型材獨立設(shè)置。電子位移計的測桿頭與托換梁接觸，鋼架設(shè)施不能與待拔柱及托換梁接觸。

（2）托換梁變形監(jiān)測

托換梁撓度、反拱撓度及軸向變形監(jiān)測采用靜態(tài)應(yīng)變測試系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測。將加固后的梁兩側(cè)兩端梁長各1/3位置、且梁高自底1/3處粘貼應(yīng)變片，以檢測梁的撓度變形；柱后端自底部柱高1/5處粘貼應(yīng)變片以檢測加固柱的應(yīng)變情況。根據(jù)以往施工經(jīng)驗，采用深圳創(chuàng)業(yè)立交托換工程的監(jiān)測原理及經(jīng)驗，對該工程進(jìn)行監(jiān)測施工。

（3）裂縫觀測

對加固區(qū)域進(jìn)行移動式裂縫觀測。預(yù)頂前仔細(xì)觀察梁體裂縫的分布情況，在頂升過程中利用裂縫觀測儀嚴(yán)格監(jiān)控裂縫的開展情況，尤其是托換梁支座頂面裂縫，綜合其它觀測數(shù)據(jù)分析確定托換梁結(jié)構(gòu)裂縫情況。

3.監(jiān)測流程

設(shè)計單位、監(jiān)理單位及施工單位人員分工就位。施工單位項目負(fù)責(zé)人對現(xiàn)場全面控制，各監(jiān)測儀器操作員每隔三分鐘反饋監(jiān)測儀器讀數(shù)，通過系統(tǒng)相關(guān)分析，實時統(tǒng)計主要構(gòu)件應(yīng)力、沉降及裂縫變化等相關(guān)情況，數(shù)據(jù)未超限，進(jìn)行下一步驟施工，否則報警提示，停止施工，查找原因，重新采取新的技術(shù)措施。

預(yù)頂前，根據(jù)有關(guān)設(shè)計圖紙及有關(guān)資料計算出預(yù)頂時托換梁支座及跨中裂縫、跨中撓度最大值后，對托換梁的控制區(qū)域劃分為5個標(biāo)準(zhǔn)的撓度變形觀測點。根據(jù)托換梁的結(jié)構(gòu)的計算分析，位移同步精度控制在0.01mm。位移傳感器與中央控制器相連形成位移的閉環(huán)控制。

預(yù)頂時，必須嚴(yán)格控制托換梁跨中撓度變形，梁跨中撓度變形超過最大值時，或梁支座裂縫長度達(dá)到設(shè)計最大值時，須立即停止預(yù)頂，分析原因采取新的技術(shù)措施。預(yù)頂過程中通過嚴(yán)密的監(jiān)控系統(tǒng)，與監(jiān)控系統(tǒng)分析信息的反饋來控制建筑物的安全。監(jiān)測數(shù)據(jù)處理時，需對出現(xiàn)的差值進(jìn)行調(diào)整，累計差值需控制在差值范圍內(nèi)。

四、施工監(jiān)測注意事項

1.油泵進(jìn)油量調(diào)節(jié)要適中，過大或過小都影響梁兩端的受力不均或受力過大，對整個過程的各測值變化量起著直接的作用。每次加壓時間需2至3分鐘，穩(wěn)壓15～20分鐘。當(dāng)各測值變化較大時，加壓時間要適當(dāng)延長。

2.在加載過程中，嚴(yán)格控制各測值的限差，并簡單分析各測值間的關(guān)系，保證沉降量在允許范圍內(nèi)。

3.安裝儀器前，要認(rèn)真閱讀說明書，對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行試運行，尤其是千斤頂及油泵進(jìn)出油情況，它的靈敏度直接影響到頂升力的轉(zhuǎn)移情況。保證儀器的精度，從而減少對測值的精度影響。

4.在預(yù)頂過程中，通過電腦監(jiān)控軟件連續(xù)記錄監(jiān)測數(shù)據(jù)，隨時對各項數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，并現(xiàn)場打印存檔。

五、施工監(jiān)測效益

由于力的轉(zhuǎn)移，新的托換結(jié)構(gòu)必將產(chǎn)生一定的變形，包括承重柱的沉降和轉(zhuǎn)換層的撓度變形，會產(chǎn)生不均勻沉降，這些沉降差應(yīng)得到有限的控制，以避免上部結(jié)構(gòu)開裂或傾斜，這是變形問題，也是托換工程面臨的最大問題。通過全面的監(jiān)測結(jié)果和托換梁的外觀檢查結(jié)果分析，本托換工程的施工質(zhì)量與設(shè)計應(yīng)力符合，安全度較高，樁的最大沉降量和最大相對沉降量都得到了有效控制，托換梁托換柱結(jié)構(gòu)完好無損，更沒有發(fā)生傾斜現(xiàn)象。

本次試驗計劃有序，人員配備充足，儀器操作熟練，現(xiàn)場數(shù)據(jù)及時監(jiān)控及處理，有效的控制各測值的精度?，F(xiàn)該監(jiān)測手段已廣泛用于我公司多個項目施工，監(jiān)測儀器的使用更專業(yè)化，如深鐵五號線創(chuàng)業(yè)立交托換施工時進(jìn)行沉降及應(yīng)變監(jiān)控、廣州頤和南湖高爾夫會員住所F區(qū)C16地下增層改造加固工程地下增層的沉降觀測、廣州燕匯廣場五樓稻香酒店大廳托換工程的變形及裂縫監(jiān)測、深鐵五號線深民區(qū)間明挖段頂推平移工程的箱涵裂縫及應(yīng)變觀測、廣州港新沙港區(qū)港外公路東江大橋加固工程的裂縫觀測等。即保證了托換過程中建構(gòu)筑物的安全，又推廣了先進(jìn)監(jiān)測儀器的使用，帶動了行業(yè)發(fā)展，獲得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。