建筑物整體移位技術設計應用

湖北工業大學 王瑞豐

建筑物整體移位技術設計應用

湖北工業大學 王瑞豐

建筑物整體移位技術最早在19世紀初被應用于建筑工程領域，在我國還是在20世紀80年代末才被引入，其在當代的城市改造工程和道路改擴建工程中具有十分顯著的社會效益和經濟效益。

建筑物移位的基本原理就是在建筑物基礎的頂部或是底部安裝設置托換結構，托換結構的作用就是支撐建筑物的上部載重，并在其上設置行走裝置，然后將建筑物的上部與基礎部分進行分離，使用合理的動力裝置產生水平牽引力或是頂推力，使建筑物的托換梁能夠沿下軌道移動，最終平移到目標地址。

在實際的工程建設中，使用整體移位技術的主要原因有兩種：一是城市規劃與老舊建筑物之間的沖突，如不利于道路拓寬，建筑空間利用率低，而這些老舊建筑往往又具有實用價值或是重要的歷史文化價值，如果拆除將會造成無法挽回的巨大經濟和文化損失；二是由于現有的建筑空間限制，無法在原地進行建筑施工，這就需要在異地進行建造施工，然后將建筑完整地移位到預先的指定位置。而建筑物整體移位技術正好能夠解決這些問題。

（1）進行前期的準備工作。主要包括3方面的工作：第一，收集相關建筑資料，例如該建筑的規劃圖，建筑物的結構圖紙、施工報告和驗收報告，以及新舊地址和移位過度地段的地質勘察報告；第二，進行現場勘察，主要內容是建筑物結構、基礎、實際載重、沉降等；第三，可行性論證，主要指場地可行性、社會影響、技術可行性，新舊位置必須具備基本的施工空間，運輸路線可行，整個施工過程中不會產生任何安全事故，并具備一定的經濟效益和社會效益。

（2）整體移位工程的設計。通過對原建筑的結果分析和實際施工場地的勘察，對整個技術環節進行設計分析，并繪制相應的施工圖紙。

（3）根據設計方案進行下軌道體系的施工。

（4）根據設計方案進行目標地址基礎部分的施工。

（5）按設計要求安裝移動裝置，設置相應的牽引設備。

（6）根據設計方案進行托換加固體系的施工。托換梁可以沿建筑物的某一水平面澆筑成一個平面托架，使建筑物的上部結構能夠與基礎部分分離，上部結構與托架形成一個可移動的整體。

（7）將建筑物上部結構與基礎部分分離?？梢酝ㄟ^千斤頂完成分離，然后通過軌道和牽引設備，將原建筑的上部結構和托架整體移動到指定位置。

（8）到達新位置后，將原有的上部結構與新基礎部分進行連接，拆除托架和移動裝置，然后進行必要的抗震和修復工作。

（9）對整個施工工程進行驗收。

在待移位的建筑物底部的某個切斷面上裝置剛性托換底盤，供移動裝置進行移動和加固建筑物的切斷面，這一系列裝置就是托換加固體系。托換加固體系主要由建筑物上部結構的加固托架和墻柱托換節點組成。

柱托換加固體系可以采用倒置牛腿的結構進行設計，此結構和倒置的牛腿非常相似，托換構架下的滾輪由牛腿的豎向外力提供；為了施工方便以及結構銜接，一般工程中的牛腿為矩形剖面；設計主要由牛腿中的縱向受拉鋼筋提供；考慮到要與墻體托換結構的有效銜接，可以采用環繞鋼筋加托換加固梁縱筋。

軌道就是建筑物“老家”和“新家”之間的通道，一般稱下軌道的基礎梁為下軌道梁。軌道施工一般在整個移位工程量中占到1/3，因此下軌道的設計直接影響工程的成功和成本。

在大多數設計中，下軌道設計一般是先在移位建筑物的舊基礎與新的永久基礎之間建造一個連接二者的過渡基礎，然后在此過渡基礎上鋪設鋼軌，在鋼軌上安裝移動裝置及上部結構的托換加固結構。這種方法簡單實用，成本較低，對于建筑物的平移工程是一種較理想的方案。

地基處理一般會有3種情況：一是對移動路線上過渡地基的處理，要求在移位過程中不會出現地基的不均勻沉降，否則會造成建筑物墻體開裂等危害；二是短距離移位工程，會出現新舊地基的交錯現象，必須做好地基間的協調工作；三是建筑物就位后的地基處理，應按永久建筑設計要求設計新地基。

在實際建筑物移位過程中會遇到各種移動需求，一般的移動路線有以下幾種：縱向移動；橫向移動；先橫向再縱向；先縱向再橫向；斜向移動；原地旋轉；先移動再旋轉；先旋轉再移動；多次轉角。

綜上所述，選擇移位路線的原則是成本低、工期短。重點勘察比較移動路線的距離，旋轉角度，旋轉次數，地基情況，周邊建筑物和環境的影響以及所產生的社會影響。距離長會增加軌道長度，隨之材料用量和工程成本增加；旋轉次數過多就會影響施工工期。因此，我們要選擇移動距離最短，旋轉次數最少，移位難度最低，社會效益最好的平移路線。

[1]John Lewis.Forged Master Cylinder Gives Lighthousea Lift[M].Design Ne-ws,Boston,1999.

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2011-07-16）