一、工程概況
南城百貨商廈位于深圳羅湖區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構，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㎜的柱下獨立擴大基礎為主，局部為條型基礎，位于第四系坡積層中。
由于深圳地鐵5號線怡景站～太安站區間與7號線接入段長約210m，該接入段設計為礦山法挖區間暗道，區間經過南城百貨地下段設計為重疊隧道，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移，以確保隧道施工及施工完成后的樓房安全，必須進行托換加固處理。
工程設計施工前，業主認為施工技術難以達到，且費用昂貴，所以對該項目僅報有試試看的態度。在我司技術研發中心與北京某設計院的配合努力下，終于向業主提交了一份滿意的設計方案。我司于2009年6月正式開工，于2009年12月完成整體預頂施工工作，截至2010年3月，我司仍對該建筑物隧道開挖期間進行監測，觀測建筑物的應變情況。
二、施工監測的必要性
本工程采用梁式托換形式進行加固處理，加固前對托換區域做旋噴樁，既對局部地基受擾動區域進行主動加固，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軸柱上部結構荷載通過大剛度梁柱托換體系轉移至托換柱上，新做托換梁、柱，與原結構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。
由于力的轉移，新的托換結構必將產生一定的變形，包括樁的沉降和轉換梁的撓度變形，會產生不均勻沉降，這些沉降差應得到有限的控制，以避免上部結構開裂或傾斜，這是變形問題，也是托換工程面臨的最大問題。通過全面的監測結果和托換梁的外觀檢查結果分析，該托換工程的施工質量與設計應力符合，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構得到有效監測。
三、施工監測內容及方法
1.監測內容
（1）在托換施工期間，對下列項目進行監測：
①構筑物沉降、傾斜和裂縫②托換梁的拉伸變形③基礎的沉降變形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、原基礎的高程觀測
（2）在隧道開挖期間，對下列項目進行監測：
①建筑物沉降②地面沉降變形
（3）在完成隧道施工以后，對建筑物沉降進行監測。
2.監測方法
（1）建筑物沉降監測
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。在隧道經過的托換梁中部各設置一個電子位移計監控點，共五個監測點，電子位移計支架由鋼性較好的型材獨立設置。電子位移計的測桿頭與托換梁接觸，鋼架設施不能與待拔柱及托換梁接觸。
（2）托換梁變形監測
托換梁撓度、反拱撓度及軸向變形監測采用靜態應變測試系統進行監測。將加固后的梁兩側兩端梁長各1/3位置、且梁高自底1/3處粘貼應變片，以檢測梁的撓度變形；柱后端自底部柱高1/5處粘貼應變片以檢測加固柱的應變情況。根據以往施工經驗，采用深圳創業立交托換工程的監測原理及經驗，對該工程進行監測施工。
（3）裂縫觀測
對加固區域進行移動式裂縫觀測。預頂前仔細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格監控裂縫的開展情況，尤其是托換梁支座頂面裂縫，綜合其它觀測數據分析確定托換梁結構裂縫情況。
3.監測流程
設計單位、監理單位及施工單位人員分工就位。施工單位項目負責人對現場全面控制，各監測儀器操作員每隔三分鐘反饋監測儀器讀數，通過系統相關分析，實時統計主要構件應力、沉降及裂縫變化等相關情況，數據未超限，進行下一步驟施工，否則報警提示，停止施工，查找原因，重新采取新的技術措施。
預頂前，根據有關設計圖紙及有關資料計算出預頂時托換梁支座及跨中裂縫、跨中撓度最大值后，對托換梁的控制區域劃分為5個標準的撓度變形觀測點。根據托換梁的結構的計算分析，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控制。
預頂時，必須嚴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到設計最大值時，須立即停止預頂，分析原因采取新的技術措施。預頂過程中通過嚴密的監控系統，與監控系統分析信息的反饋來控制建筑物的安全。監測數據處理時，需對出現的差值進行調整，累計差值需控制在差值范圍內。
四、施工監測注意事項
1.油泵進油量調節要適中，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，穩壓15～20分鐘。當各測值變化較大時，加壓時間要適當延長。
2.在加載過程中，嚴格控制各測值的限差，并簡單分析各測值間的關系，保證沉降量在允許范圍內。
3.安裝儀器前，要認真閱讀說明書，對機械設備進行試運行，尤其是千斤頂及油泵進出油情況，它的靈敏度直接影響到頂升力的轉移情況。保證儀器的精度，從而減少對測值的精度影響。
4.在預頂過程中，通過電腦監控軟件連續記錄監測數據，隨時對各項數據進行綜合分析，并現場打印存檔。
五、施工監測效益
由于力的轉移，新的托換結構必將產生一定的變形，包括承重柱的沉降和轉換層的撓度變形，會產生不均勻沉降，這些沉降差應得到有限的控制，以避免上部結構開裂或傾斜，這是變形問題，也是托換工程面臨的最大問題。通過全面的監測結果和托換梁的外觀檢查結果分析，本托換工程的施工質量與設計應力符合，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，托換梁托換柱結構完好無損，更沒有發生傾斜現象。
本次試驗計劃有序，人員配備充足，儀器操作熟練，現場數據及時監控及處理，有效的控制各測值的精度。現該監測手段已廣泛用于我公司多個項目施工，監測儀器的使用更專業化，如深鐵五號線創業立交托換施工時進行沉降及應變監控、廣州頤和南湖高爾夫會員住所F區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測、深鐵五號線深民區間明挖段頂推平移工程的箱涵裂縫及應變觀測、廣州港新沙港區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筑物的安全，又推廣了先進監測儀器的使用，帶動了行業發展，獲得了較好的經濟效益和社會效益。
