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(tái)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(kù)，地下室建筑面積約4770㎡，其承力柱主要以8000×8400㎜的柱下獨(dú)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(hào)線怡景站～太安站區(qū)間與7號(hào)線接入段長(zhǎng)約210m，該接入段設(shè)計(jì)為礦山法挖區(qū)間暗道，區(qū)間經(jīng)過(guò)南城百貨地下段設(shè)計(jì)為重疊隧道，長(zhǎng)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(guò)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(jì)施工前，業(yè)主認(rèn)為施工技術(shù)難以達(dá)到，且費(fèi)用昂貴，所以對(duì)該項(xiàng)目?jī)H報(bào)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(jì)院的配合努力下，終于向業(yè)主提交了一份滿意的設(shè)計(jì)方案。我司于2009年6月正式開(kāi)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(duì)該建筑物隧道開(kāi)挖期間進(jìn)行監(jiān)測(cè)，觀測(cè)建筑物的應(yīng)變情況。

二、施工監(jiān)測(cè)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(duì)托換區(qū)域做旋噴樁，既對(duì)局部地基受擾動(dòng)區(qū)域進(jìn)行主動(dòng)加固，同時(shí)在基坑開(kāi)挖時(shí)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(guò)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(huì)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(kāi)裂或傾斜，這是變形問(wèn)題，也是托換工程面臨的最大問(wèn)題。通過(guò)全面的監(jiān)測(cè)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(jì)應(yīng)力符合，安全度較高，樁的最大沉降量和最大相對(duì)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(cè)。

三、施工監(jiān)測(cè)內(nèi)容及方法

1.監(jiān)測(cè)內(nèi)容

（1）在托換施工期間，對(duì)下列項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)測(cè)：

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(cè)

（2）在隧道開(kāi)挖期間，對(duì)下列項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)測(cè)：

①建筑物沉降②地面沉降變形

（3）在完成隧道施工以后，對(duì)建筑物沉降進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

2.監(jiān)測(cè)方法

（1）建筑物沉降監(jiān)測(cè)

采用電子位移計(jì)通過(guò)沉降觀測(cè)點(diǎn)的高程測(cè)量實(shí)施沉降觀測(cè)。在隧道經(jīng)過(guò)的托換梁中部各設(shè)置一個(gè)電子位移計(jì)監(jiān)控點(diǎn)，共五個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，電子位移計(jì)支架由鋼性較好的型材獨(dú)立設(shè)置。電子位移計(jì)的測(cè)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(cè)

托換梁撓度、反拱撓度及軸向變形監(jiān)測(cè)采用靜態(tài)應(yīng)變測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。將加固后的梁兩側(cè)兩端梁長(zhǎng)各1/3位置、且梁高自底1/3處粘貼應(yīng)變片，以檢測(cè)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(cè)加固柱的應(yīng)變情況。根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，采用深圳創(chuàng)業(yè)立交托換工程的監(jiān)測(cè)原理及經(jīng)驗(yàn)，對(duì)該工程進(jìn)行監(jiān)測(cè)施工。

（3）裂縫觀測(cè)

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

3.監(jiān)測(cè)流程

設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位及施工單位人員分工就位。施工單位項(xiàng)目負(fù)責(zé)人對(duì)現(xiàn)場(chǎng)全面控制，各監(jiān)測(cè)儀器操作員每隔三分鐘反饋監(jiān)測(cè)儀器讀數(shù)，通過(guò)系統(tǒng)相關(guān)分析，實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)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(bào)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(jì)圖紙及有關(guān)資料計(jì)算出預(yù)頂時(shí)托換梁支座及跨中裂縫、跨中撓度最大值后，對(duì)托換梁的控制區(qū)域劃分為5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的撓度變形觀測(cè)點(diǎn)。根據(jù)托換梁的結(jié)構(gòu)的計(jì)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(shí)，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(guò)最大值時(shí)，或梁支座裂縫長(zhǎng)度達(dá)到設(shè)計(jì)最大值時(shí)，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(guò)程中通過(guò)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(lái)控制建筑物的安全。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理時(shí)，需對(duì)出現(xiàn)的差值進(jìn)行調(diào)整，累計(jì)差值需控制在差值范圍內(nèi)。

四、施工監(jiān)測(cè)注意事項(xiàng)

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

2.在加載過(guò)程中，嚴(yán)格控制各測(cè)值的限差，并簡(jiǎn)單分析各測(cè)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(shuō)明書(shū)，對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行試運(yùn)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(duì)測(cè)值的精度影響。

4.在預(yù)頂過(guò)程中，通過(guò)電腦監(jiān)控軟件連續(xù)記錄監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，隨時(shí)對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，并現(xiàn)場(chǎng)打印存檔。

五、施工監(jiān)測(cè)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(huì)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(kāi)裂或傾斜，這是變形問(wèn)題，也是托換工程面臨的最大問(wèn)題。通過(guò)全面的監(jiān)測(cè)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(jì)應(yīng)力符合，安全度較高，樁的最大沉降量和最大相對(duì)沉降量都得到了有效控制，托換梁托換柱結(jié)構(gòu)完好無(wú)損，更沒(méi)有發(fā)生傾斜現(xiàn)象。

本次試驗(yàn)計(jì)劃有序，人員配備充足，儀器操作熟練，現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)及時(shí)監(jiān)控及處理，有效的控制各測(cè)值的精度。現(xiàn)該監(jiān)測(cè)手段已廣泛用于我公司多個(gè)項(xiàng)目施工，監(jiān)測(cè)儀器的使用更專業(yè)化，如深鐵五號(hào)線創(chuàng)業(yè)立交托換施工時(shí)進(jìn)行沉降及應(yīng)變監(jiān)控、廣州頤和南湖高爾夫會(huì)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(cè)、廣州燕匯廣場(chǎng)五樓稻香酒店大廳托換工程的變形及裂縫監(jiān)測(cè)、深鐵五號(hào)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(cè)、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(cè)等。即保證了托換過(guò)程中建構(gòu)筑物的安全，又推廣了先進(jìn)監(jiān)測(cè)儀器的使用，帶動(dòng)了行業(yè)發(fā)展，獲得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。