肖寧 趙翔

0 引言

長沙撈刀河廣勝村部辦公樓因道路規(guī)劃，需整體移位。房屋占地面積約300 m2，房屋使用面積約1200 m2，房屋高度約17 m，該建筑物地下1層屬框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)為獨(dú)立基礎(chǔ)，地上3層為磚混結(jié)構(gòu)，樓板為預(yù)制空心板?，F(xiàn)房屋需向后移動(dòng)30 m，旋轉(zhuǎn)18°?，F(xiàn)房屋后側(cè)有一水塘，在房屋移動(dòng)施工前需進(jìn)行回填處理，房屋前側(cè)回填土方時(shí)麻石擋土墻需進(jìn)行拆除，如圖1所示。

圖1 房屋移動(dòng)位置示意圖

盡管國內(nèi)已有一些介紹整體平移工程的文章，但未對(duì)具體施工技術(shù)問題進(jìn)行詳細(xì)闡述。本文所涉及的平移建筑物結(jié)構(gòu)類型在一些大城市中大量存在，涉及道路拓寬、改造或?qū)沤ㄖＷo(hù)等措施需要對(duì)其進(jìn)行移位并保存，具有普適性，對(duì)于相似工程可起到重要的借鑒作用。本文主要從施工角度對(duì)長沙撈刀河廣勝村部辦公樓整體平移的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)加以介紹。

1 建筑物移位技術(shù)原理介紹

建筑物的整體移位是將建筑物從原址移至規(guī)劃新址。平移可分為一個(gè)方向平移與多個(gè)方向平移及旋轉(zhuǎn)。由于市政道路擴(kuò)建、場(chǎng)地用途改變或興建地下建筑需要建筑物搬遷移位或轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，有的需大幅度移位搬到新的地方，有的僅作少量的移位或轉(zhuǎn)動(dòng)，為了減少拆除重建或保護(hù)文物古跡及既有建筑的原貌，均可采用移位技術(shù)。其施工方案設(shè)計(jì)是根據(jù)建筑物的形狀、整體強(qiáng)度(剛度)、地理位置、現(xiàn)場(chǎng)施工條件、經(jīng)濟(jì)投資比較等多種因素綜合選定。

其基本原理是:對(duì)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)物體進(jìn)行必要的安全加固，根據(jù)托換理論改變其傳力系統(tǒng)，從而可以在基礎(chǔ)的適當(dāng)位置使遷移部分與原結(jié)構(gòu)部分脫離開，分成原有基礎(chǔ)部分與遷移部分，使遷移部分形成獨(dú)立的可移動(dòng)單元體，然后通過滑道推拉等技術(shù)手段，使遷移物達(dá)到新的預(yù)定位置，并完成后續(xù)處理工作。

其優(yōu)點(diǎn)在于:由于建筑物可整體搬遷，因此只需付出托換系統(tǒng)費(fèi)用、新址基礎(chǔ)費(fèi)用及移遷費(fèi)用，特別適用于舊房改造、既有建筑物遷移、古建筑物保護(hù)性遷移等方面，可大大節(jié)約投資，縮短施工周期，改善自然環(huán)境，具有極佳的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。

2 平移思路

該辦公樓平移的基本思路是:通過托換裝置將結(jié)構(gòu)柱(或墻體)的荷載預(yù)先轉(zhuǎn)移到移動(dòng)系統(tǒng)上，移動(dòng)系統(tǒng)安放在軌道梁上，然后將建筑物和基礎(chǔ)分離，在建筑物一側(cè)施加拉力，移動(dòng)系統(tǒng)和建筑物就會(huì)在軌道上移動(dòng)，到達(dá)預(yù)定新位置后，將建筑物和新基礎(chǔ)連接。本次平移“辦公樓”向后移動(dòng)35 m(含旋轉(zhuǎn)18°)，軌道采用弧形混凝土軌道，上部托架部分采用鋼混節(jié)點(diǎn)，見圖2，圖3。

圖2 房屋移動(dòng)示意圖

圖3 現(xiàn)場(chǎng)平移節(jié)點(diǎn)

3 工藝流程

整體平移的工藝流程:過渡段地基處理及新基礎(chǔ)施工→制作下軌道梁并安放滾動(dòng)(滑動(dòng))裝置→施工上加固梁一級(jí)柱托換節(jié)點(diǎn):切斷柱和墻體，使建筑物支撐在移動(dòng)裝置上。同時(shí)切斷水、電、管線、給排水及其他設(shè)施→施工(安放)反力支座裝置→施加水平推力(或拉力)，建筑物在軌道上平移→就位連接、恢復(fù)。

4 施工技術(shù)措施

4.1 墻體柱托換

托換技術(shù)是建筑物整體平移的關(guān)鍵技術(shù)之一，本工程的墻體和柱結(jié)構(gòu)主托換方法有兩種，一種是雙夾梁式墻體托換方法，另一種是單梁托換，兩種托換方法在施工過程中都利用了砌體的“內(nèi)拱卸荷作用”，根據(jù)本工程的特點(diǎn)，選擇單梁式托換為主，雙梁托換為輔的托換方式，托換梁的尺寸單梁為350×250、雙梁為250×350，混凝土強(qiáng)度為C25。分段制作，分段長度為1.5 m～2.5 m，澆筑混凝土后可用千斤頂式混凝土墊塊做臨時(shí)支撐，再制作下一分段，直至一條邊的托換梁完成。

每道墻下的混凝土梁相互連接并整體澆筑，共同組成了一個(gè)剛性的托架體系，這一剛性托架既可調(diào)整平移中因軌道不均勻沉降或軌道變形引起的少量不均勻變形，又可以保證牽引力可以較為均勻的傳遞到各個(gè)軸線的墻體上，極大的提高房屋在移動(dòng)過程中的抗變形能力和整體性，避免結(jié)構(gòu)在移動(dòng)中出現(xiàn)裂縫和損傷。

4.2 軌道鋪設(shè)

1)場(chǎng)地平整，對(duì)低凹區(qū)需填土夯實(shí)，對(duì)局部較高地勢(shì)需降低地面標(biāo);2)澆筑混凝土，垂直軌道方向;3)安裝軌道梁高程以型鋼上翼為準(zhǔn)。安裝型鋼應(yīng)測(cè)量準(zhǔn)確、控制高程;4)平移路線，按建筑物到位的新基礎(chǔ)(混凝土)一次鋪設(shè)好，見圖4。

圖4 軌道鋪設(shè)

圖5 同步移動(dòng)實(shí)力系統(tǒng)

4.3 同步移動(dòng)實(shí)力系統(tǒng)

本建筑物總重量為1200多噸，啟動(dòng)拉力按15%計(jì)算，正常拉力按10%計(jì)算，啟動(dòng)拉力為180 t，正常拉力為120 t，可布置2臺(tái)型號(hào)DSS6/30電動(dòng)油泵和100 t千斤頂4只，多根φ16鋼絞線組成牽引受力系統(tǒng)。

牽引裝置可布置在原建筑物以外，預(yù)先設(shè)置反力支座，用φ16鋼絞線做牽引線，每根鋼絞線額定使用20 t，按荷載調(diào)整每軸線的牽引線數(shù)量，如圖5所示。

4.4 平移實(shí)施

將建筑物向后斜移，斜移時(shí)同步性要求較高，施工中控制好兩邊行走的步距。

根據(jù)軸線上各柱豎向軸力的合力計(jì)算出每軸線所需要的拉力。拉力=軸力和×滾動(dòng)摩擦系數(shù)×實(shí)際情況放大系數(shù)。要求分級(jí)加力，第一級(jí)加荷加到設(shè)計(jì)荷載的30%，以后以每級(jí)10%的荷載遞增，超過70%的設(shè)計(jì)荷載后，以5%的設(shè)計(jì)荷載遞增，直到房屋移動(dòng)。這樣可以較準(zhǔn)確的測(cè)定實(shí)際所需的摩擦系數(shù)。

由于采用油泵作動(dòng)力，分級(jí)加荷可以有效的防止房屋移動(dòng)過程中的偏移，并且房屋結(jié)構(gòu)的震動(dòng)減小很多。

1)移動(dòng)前多次加荷訓(xùn)練。在正式移動(dòng)前，分包測(cè)試每軸加荷產(chǎn)生微小位移時(shí)的拉力，以實(shí)際測(cè)定各軸加荷比例。然后反復(fù)調(diào)整鋼線繩受力情況，直到房屋能夠均勻的向前移動(dòng)。

2)嚴(yán)格實(shí)時(shí)監(jiān)控。平移過程中采用了多種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)措施來及時(shí)發(fā)現(xiàn)移動(dòng)不平衡。不平衡有兩個(gè)方面:a.整個(gè)房屋的扭轉(zhuǎn);b.各軸之間產(chǎn)生的位移差。平移前在軌道梁上設(shè)置標(biāo)尺，通過對(duì)講機(jī)向指揮臺(tái)傳遞信息，及時(shí)指導(dǎo)各油泵調(diào)節(jié)平移偏差。

移動(dòng)期間，每開間分布1人監(jiān)護(hù)滾珠與托換裝置。

牽引鋼絞線與千斤頂連接，用錐型鎖母固定，初始應(yīng)力調(diào)整在5 t左右。

4.5 就位連接

房屋平移到位后，用磚及干性混凝土將已做好的新基礎(chǔ)墻基與拖梁間隙填實(shí)，分段卸荷，分段對(duì)接。

5 結(jié)語

房屋整體平移技術(shù)盡管二十幾年前就已出現(xiàn)，并且國內(nèi)已有幾十個(gè)成功平移的實(shí)例，在方法上對(duì)于該技術(shù)有了深入的研究，但在具體實(shí)施時(shí)有很多問題還有待于進(jìn)一步系統(tǒng)深入地研究，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際完善施工技術(shù)。本文通過對(duì)長沙撈刀河廣勝村部辦公樓平移工程中關(guān)鍵施工技術(shù)的介紹，為以后的平移工程提供參考。

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