長沙撈刀河廣勝村部辦公樓平移工程關(guān)鍵技術(shù)

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)為獨立基礎(chǔ)，地上3層為磚混結(jié)構(gòu)，樓板為預(yù)制空心板。現(xiàn)房屋需向后移動30 m，旋轉(zhuǎn)18°。現(xiàn)房屋后側(cè)有一水塘，在房屋移動施工前需進行回填處理，房屋前側(cè)回填土方時麻石擋土墻需進行拆除，如圖1所示。

圖1 房屋移動位置示意圖

盡管國內(nèi)已有一些介紹整體平移工程的文章，但未對具體施工技術(shù)問題進行詳細闡述。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等措施需要對其進行移位并保存，具有普適性，對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長沙撈刀河廣勝村部辦公樓整體平移的幾個關(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。平移可分為一個方向平移與多個方向平移及旋轉(zhuǎn)。由于市政道路擴建、場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，為了減少拆除重建或保護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)計是根據(jù)建筑物的形狀、整體強度(剛度)、地理位置、現(xiàn)場施工條件、經(jīng)濟投資比較等多種因素綜合選定。

其基本原理是:對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)物體進行必要的安全加固，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，使遷移部分形成獨立的可移動單元體，然后通過滑道推拉等技術(shù)手段，使遷移物達到新的預(yù)定位置，并完成后續(xù)處理工作。

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

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)移到移動系統(tǒng)上，移動系統(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，移動系統(tǒng)和建筑物就會在軌道上移動，到達預(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，見圖2，圖3。

圖2 房屋移動示意圖

圖3 現(xiàn)場平移節(jié)點

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(滑動)裝置→施工上加固梁一級柱托換節(jié)點:切斷柱和墻體，使建筑物支撐在移動裝置上。同時切斷水、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，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軸線的墻體上，極大的提高房屋在移動過程中的抗變形能力和整體性，避免結(jié)構(gòu)在移動中出現(xiàn)裂縫和損傷。

4.2 軌道鋪設(shè)

1)場地平整，對低凹區(qū)需填土夯實，對局部較高地勢需降低地面標(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 同步移動實力系統(tǒng)

4.3 同步移動實力系統(tǒng)

本建筑物總重量為1200多噸，啟動拉力按15%計算，正常拉力按10%計算，啟動拉力為180 t，正常拉力為120 t，可布置2臺型號DSS6/30電動油泵和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 平移實施

將建筑物向后斜移，斜移時同步性要求較高，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算出每軸線所需要的拉力。拉力=軸力和×滾動摩擦系數(shù)×實際情況放大系數(shù)。要求分級加力，第一級加荷加到設(shè)計荷載的30%，以后以每級10%的荷載遞增，超過70%的設(shè)計荷載后，以5%的設(shè)計荷載遞增，直到房屋移動。這樣可以較準(zhǔn)確的測定實際所需的摩擦系數(shù)。

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

1)移動前多次加荷訓(xùn)練。在正式移動前，分包測試每軸加荷產(chǎn)生微小位移時的拉力，以實際測定各軸加荷比例。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。

2)嚴(yán)格實時監(jiān)控。平移過程中采用了多種實時監(jiān)測措施來及時發(fā)現(xiàn)移動不平衡。不平衡有兩個方面:a.整個房屋的扭轉(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，通過對講機向指揮臺傳遞信息，及時指導(dǎo)各油泵調(diào)節(jié)平移偏差。

移動期間，每開間分布1人監(jiān)護滾珠與托換裝置。

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，分段卸荷，分段對接。

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)已有幾十個成功平移的實例，在方法上對于該技術(shù)有了深入的研究，但在具體實施時有很多問題還有待于進一步系統(tǒng)深入地研究，結(jié)合現(xiàn)場實際完善施工技術(shù)。本文通過對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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