建筑整體移位技術(shù)得到迅速發(fā)展,根據(jù)建筑物周圍條件與規(guī)劃要求,在一定范圍內(nèi)實(shí)施整體移位,使其得以保留,取得理想的效果,其經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。建筑物整體移位涉及地基基礎(chǔ)、鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、磚木結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域,它采用托換技術(shù),將上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)分離,安裝行走機(jī)構(gòu)、施加動(dòng)力后達(dá)到水平移位。安裝頂升機(jī)構(gòu)達(dá)到垂直移位并使傾斜得到調(diào)整。利用液壓推進(jìn)系統(tǒng),提高了水平移位速度,提高了工效,為建筑物整體移位技術(shù)的推廣應(yīng)用提供了條件。

  1、特點(diǎn)

 。1)建(構(gòu))筑物不需拆除,保持其上部結(jié)構(gòu)原狀,保留或恢復(fù)其使用功能。

  (2)在整體水平移位中,應(yīng)用組合式下走道板及活動(dòng)反力支座能靈活拆裝,重復(fù)利用;在需轉(zhuǎn)向移位時(shí),可進(jìn)行局部換向操作,做到安全可靠,方便換向。

  (3)采用液壓推進(jìn)系統(tǒng)及組合式下走道板,可有效地提高工效,縮短工期,降低工程費(fèi)用。

  2、適用范圍

  適用于具有使用價(jià)值或保留價(jià)值,但因各種原因需全部或局部拆除;因平面位置不妥,需規(guī)劃調(diào)整的建(構(gòu))筑物:

  (1)一般工業(yè)與發(fā)用建筑,其層數(shù)為多層,其結(jié)構(gòu)形式可抱括鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、磚木結(jié)構(gòu)、石結(jié)構(gòu)等;

  (2)其他構(gòu)筑物;

  (3)古建筑與特殊建筑。

  3、工藝原理

  (1)利用先施工的托換梁作為一個(gè)托架,利用在托架與基礎(chǔ)或平移軌道之間安置的行走機(jī)構(gòu),在外加動(dòng)力推動(dòng)下進(jìn)行水平向移位;或利用在托架與基礎(chǔ)之間安置的頂升機(jī)構(gòu)進(jìn)行垂直向移位。

 。2)托換梁將建筑物沿某一水平面切斷,形成一個(gè)平面托架,將上部結(jié)構(gòu)荷重轉(zhuǎn)移至托架上,使上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)分離,形成一個(gè)可移位的整體。托換梁一般為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),分段施工組成。

 。3)在托換梁與基礎(chǔ)或平移軌道之間安置滾軸,當(dāng)施加的外加動(dòng)力克服陰力后,即可實(shí)施水平向移位。在建筑物與就位處之間設(shè)置臨時(shí)平移軌道,在就位處建造永久性基礎(chǔ),使建筑物水平向移位至就位處。

 。4)在托換梁與基礎(chǔ)之間安置千斤頂后,當(dāng)頂升力大于建筑物總荷重時(shí),即可實(shí)施垂直直向移位。

  (5)建筑物就位后進(jìn)行可靠的連接處理。

  4、施工流程

  4.1整體移位的總體工藝程序有關(guān)工程資料收集-整體移位可行性分析評(píng)估-整體移位方案設(shè)計(jì)-施工前期準(zhǔn)備-平移軌道、建筑物托換、新建基礎(chǔ)-整體移位-建筑物就位連接-建筑物修復(fù)驗(yàn)收。

  4.2鋼筋混凝土托換梁施工工藝程序水準(zhǔn)測(cè)量-室內(nèi)外土方開(kāi)挖-施工放樣控制標(biāo)高-施工段劃分-墻壁體開(kāi)鑿-基礎(chǔ)梁找平、修補(bǔ)-預(yù)留頂升洞-鋪設(shè)隔離層-綁扎焊接鋼筋-支模、澆搗混凝土-混凝土養(yǎng)護(hù)、拆模。以上為后置行走機(jī)構(gòu)、頂升機(jī)構(gòu)的施工程序。當(dāng)前置行走機(jī)構(gòu)時(shí),把程序中“預(yù)留頂升洞-鋪設(shè)隔離層”換為:鋪設(shè)下走道板-置入鋼滾軸-鋪設(shè)上走道板。

  4.3建筑物水平向整體移位施工工藝程序整體移位準(zhǔn)備-整體頂升-置入行走機(jī)構(gòu)-整體下降-設(shè)置反力反支座-安裝油壓千斤頂-確定頂推力參數(shù)-平移推進(jìn)(千斤頂推進(jìn)、千斤頂回程、置入墊箱、安裝反力座)-偏位監(jiān)測(cè)-偏位調(diào)整-就位。

  4.4建筑物垂直向整體移位施工工藝程序整體移位準(zhǔn)備-切斷上下連接處、設(shè)置頂升標(biāo)尺、安裝千斤頂、砌體材料就位-確定頂升量及頂分量-設(shè)置監(jiān)測(cè)系統(tǒng)-整體頂升(千斤頂頂升、千斤頂回程、置入墊箱、砌筑墻體)-垂直度監(jiān)測(cè)-就位-臨時(shí)支撐。

  5、施工要點(diǎn)

  建筑物整體移位前應(yīng)進(jìn)行可行性分析和綜合經(jīng)濟(jì)評(píng)估。按國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)、復(fù)核和鑒定,經(jīng)綜合評(píng)估適宜整體移位的建筑物方可進(jìn)行移位設(shè)計(jì)。

  建筑物整體移位設(shè)計(jì)應(yīng)包括:托換、移位線路及軌道,頂升高度,臨時(shí)加固支撐,新新基礎(chǔ),就位后連接等,建筑物位于地震區(qū)應(yīng)按抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行鑒定,不滿足時(shí)應(yīng)進(jìn)行抗震加固處理。

  5.1托換梁的施工利用人工或機(jī)械在整體移位要求的某一水平面上將建梁底進(jìn)行處理后,在單元梁段內(nèi)綁扎鋼筋,支撐,澆筑混凝土,完成一個(gè)單元梁段。各單元梁段之間相互連接,最終形成一道封閉的托換梁——托架。

 。1)托換染單元的劃分單元梁段越長(zhǎng),其連接處理越少,可降低工程造價(jià),提高施工工效,并可提高托換染的整體墻壁體開(kāi)鑿長(zhǎng)度不可能無(wú)限制增加,一般應(yīng)根據(jù)建筑物層數(shù)、樓面結(jié)構(gòu)、墻體承重的主次關(guān)系、砌體本身強(qiáng)度等因素綜合考慮,將墻壁體劃分為若干個(gè)單元,每個(gè)單元長(zhǎng)度一般在1500-2000mm之間。交叉墻壁體處為一個(gè)獨(dú)立單元,各單元梁段應(yīng)間隔施工,相鄰單元梁段混凝土強(qiáng)度達(dá)到砌體強(qiáng)度后才能施工。

 。2)單元梁段的連接單元梁段之間主筋采用雙面焊接,其施工縫的處理,應(yīng)嚴(yán)格按相關(guān)施工規(guī)范執(zhí)行,后澆單元梁段澆搗混凝土前,應(yīng)清除施工縫表面的垃圾、水泥薄膜及表面松動(dòng)的砂石和軟弱的混凝土層,同時(shí)還要將表面鑿毛,用水沖洗干凈并充分澆水潤(rùn)濕,一般潤(rùn)濕時(shí)間不少于24h.在垂直移位時(shí)其千斤頂位置應(yīng)避開(kāi)施工縫位置,一般應(yīng)設(shè)置在單元梁段中部。

 。3)單元梁段的混凝土澆搗單元梁段梁頂面應(yīng)保證與墻體密實(shí)連接。支模,應(yīng)采用嗽叭口,并超灌200mm高混凝土。

 。4)框架柱的托換框架柱托換施工時(shí)應(yīng)間隔進(jìn)行,為了保持原框架的柱網(wǎng)尺寸,應(yīng)在切斷柱子前,設(shè)置水平桿件定位。相鄰柱不得同時(shí)托換。必要時(shí)應(yīng)設(shè)置臨時(shí)支撐措施,如采用磚柱或鋼管支撐。由于框架柱主要傳遞上部結(jié)構(gòu)荷載,其托換依靠后澆牛腿實(shí)現(xiàn),因此,后澆牛腿應(yīng)考慮新舊混凝土的協(xié)調(diào)工作,在鋼筋布置、鋼筋錨固或焊接長(zhǎng)度方面加強(qiáng)處理措施。

  框架柱托換完成后,當(dāng)后澆混凝土部分達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后即可實(shí)施切斷,切斷一般采用人工開(kāi)鑿,機(jī)械鉆孔為輔,以防止產(chǎn)生大的振動(dòng)。柱切斷后應(yīng)尺快進(jìn)行移位施工,防止出現(xiàn)過(guò)大變形。

  (5)整體水平移位軌道基礎(chǔ)的選擇根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工條件,地質(zhì)勘察資料,建筑物總荷重、結(jié)構(gòu)狀況、重要等級(jí)等情況確定基礎(chǔ)的材料。其材料可選用結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、條石結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)及各種組合結(jié)構(gòu)。其要求是能滿足結(jié)構(gòu)承載能力,方便施工,可重復(fù)利用。根據(jù)整體移位方案設(shè)計(jì),每隔一定距離在基礎(chǔ)中應(yīng)預(yù)埋Ф50mm管,用于固定行走機(jī)構(gòu)。

 。6)整體水平移位軌道基礎(chǔ)地基處理在遠(yuǎn)距離移位過(guò)程中,對(duì)于軌道基礎(chǔ)缺乏詳細(xì)的地質(zhì)勘察資料時(shí),應(yīng)在基礎(chǔ)施工前作詳細(xì)了解,并采用釬探等方法,查明是否存在孔洞、暗溝。軟弱地基應(yīng)經(jīng)處理,并經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)荷載檢測(cè)。

  (7)建筑物平移前的加固混合結(jié)構(gòu)中,對(duì)于有門窗洞采取橫向剛度加強(qiáng)措施;框架結(jié)構(gòu)中,可采用填充磚墻、磚柱,鋼筋混凝土柱或鋼管臨時(shí)加固,以分解集中力。

  5.2整體水平向移位(整體平移)

  (1)行走機(jī)構(gòu)的安置根據(jù)工序分前置式和后置式2種。前置式在托換梁施工時(shí)安置,隨托換梁施工進(jìn)行。后置式在托換梁施工完成,達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,采用整體垂直移位,使托換梁與基礎(chǔ)間有一定的空間,從而進(jìn)行一次性整體安置。

  前置式行走機(jī)構(gòu)施工時(shí),托換梁?jiǎn)卧憾蝿澐謶?yīng)考慮行走機(jī)構(gòu)中行走道板長(zhǎng)度,并保證走道板水平一致。后置式行走機(jī)構(gòu)施工時(shí),由于垂直移位需要,應(yīng)預(yù)留機(jī)械千斤頂頂升洞并保證一定的洞口高度。其預(yù)留洞口數(shù)量應(yīng)根據(jù)建筑物總荷重計(jì)算確定。

  行走機(jī)構(gòu)中的滾軸需承受上部全部荷重,其根數(shù)與間距應(yīng)根據(jù)建筑物荷重確定,滾軸材料考慮遠(yuǎn)距離移位或多次重復(fù)使用,一般選用實(shí)心鋼滾軸。后置式行走機(jī)構(gòu)施工時(shí),行走機(jī)構(gòu)安裝完成后建筑物需進(jìn)行整體下降處理,其千斤頂操作應(yīng)統(tǒng)一均衡,防止局部千斤頂超載發(fā)生破壞。

 。2)外加動(dòng)力施加應(yīng)優(yōu)先采用液壓千斤頂系統(tǒng),對(duì)千斤頂與壓力表進(jìn)行的配套校驗(yàn)。外加動(dòng)力按實(shí)際作用點(diǎn)分配,其分配原則為:施加在各作用點(diǎn)的外國(guó)動(dòng)力必須與建筑物上部結(jié)構(gòu)傳至托換梁的重力成正比。外加動(dòng)力作用點(diǎn)必須盡可能與建筑物各軸線重合,全用點(diǎn)分布應(yīng)根據(jù)托換梁布置綜合考慮,以對(duì)稱均勻?yàn)樵瓌t。

 。3)上下走道板間水平誤碼率差及處理措施建筑物在托換時(shí)一般分成幾十個(gè)單元進(jìn)行施工,必定存在一定的累計(jì)誤差。實(shí)際施工誤差最大值可達(dá)20mm.其處理措施主要是加強(qiáng)水準(zhǔn)測(cè)量,反復(fù)校核,多點(diǎn)校準(zhǔn)。對(duì)于遠(yuǎn)距離水平移位,在條件許可時(shí),優(yōu)先采用后置行走機(jī)構(gòu),其水平誤碼率差可在安置行走機(jī)構(gòu)時(shí)利用墊層調(diào)整。

 。4)整體移位偏位及矯正由于上下走道板之間局部存在不平行,產(chǎn)生滾軸受力不均,在移位時(shí)引起滾軸與軌道板軸線不垂直,其結(jié)果導(dǎo)致建筑物在移痊時(shí)偏位。出現(xiàn)偏位后,應(yīng)根據(jù)偏位方向統(tǒng)一利用滾軸進(jìn)行矯正。移位時(shí)應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測(cè),及時(shí)矯正偏差,防止偏位過(guò)大。

 。5)轉(zhuǎn)向時(shí)行走機(jī)構(gòu)置換需要在整體水平移位中進(jìn)行方向轉(zhuǎn)換時(shí),可采用置換行走機(jī)構(gòu)方法完成。平移軌道在換向區(qū)應(yīng)顧留千斤頂孔洞,建筑物到位后可采用機(jī)械式千斤頂進(jìn)行局部或整體頂升,對(duì)行走機(jī)構(gòu)采取局部換向置換,當(dāng)行走機(jī)構(gòu)換向完成后,可采用局部或整體下降方法,卸除千斤頂荷載,使托換梁支承在行走機(jī)構(gòu)上。

 。6)移位時(shí)的監(jiān)測(cè)整體水平移位時(shí),應(yīng)對(duì)外加動(dòng)力各作用點(diǎn)實(shí)際施加力進(jìn)行觀測(cè)記錄,根據(jù)外加動(dòng)力變化判斷移位時(shí)的異常情況。同時(shí)采用直尺、經(jīng)緯儀,對(duì)移位過(guò)程中的建筑物偏位進(jìn)行監(jiān)測(cè),利用水準(zhǔn)觀測(cè)監(jiān)控平移軌道基礎(chǔ)沉降。同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)觀測(cè),及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患。

  5.3整體垂直移位(整體頂升)

 。1)頂升機(jī)構(gòu)頂升機(jī)構(gòu)由機(jī)械式螺旋千斤頂與支承墊箱、鐵板等組成,局部可采用液壓千斤頂輔助操作。

 。2)頂升點(diǎn)布置原則可根據(jù)線荷載分布或集中力位置來(lái)布置,在混合結(jié)構(gòu)中一般千斤頂間距為1.5-1.7m,沿墻壁體分布,墻體洞口處應(yīng)避開(kāi),荷載相對(duì)集中處可適當(dāng)加密或換用工作荷載大的千斤頂,在框架結(jié)構(gòu)中千斤頂布置主要集中在柱周圍,在條件允許時(shí),可在柱底布置千斤頂。

 。3)頂升操作應(yīng)保證千斤頂同步頂升和支墊穩(wěn)固。當(dāng)累計(jì)頂升高度超過(guò)千斤頂行程時(shí),應(yīng)對(duì)千斤頂進(jìn)行回程,回程時(shí)應(yīng)注意相鄰千斤頂不得同步進(jìn)行,回程前應(yīng)先用楔塊進(jìn)行支撐墊保護(hù),并保證受力平穩(wěn)。頂升累計(jì)在設(shè)計(jì)高度后,應(yīng)立即在主要受力部位用墊塊支承,并迅速進(jìn)行結(jié)構(gòu)連接處理。待結(jié)構(gòu)連接完成,并達(dá)到一定強(qiáng)度后才能分批除千斤頂。

 。4)頂升監(jiān)測(cè)各個(gè)頂升點(diǎn)應(yīng)設(shè)置頂升分量標(biāo)尺,其最大分量不超過(guò)10mm,頂升時(shí)統(tǒng)一指揮,每次各頂升點(diǎn)應(yīng)達(dá)到所村求的頂升分量值,以防產(chǎn)生誤差,導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)變形。頂升時(shí)設(shè)置水準(zhǔn)儀和經(jīng)緯儀進(jìn)行觀測(cè),以控制建筑物傾斜。

  5.4整體移位后的連接處理

 。1)承重墻壁體的連接應(yīng)采用不低于原墻壁體要求的砌體材料,新砌墻壁體頂部與托換梁底之間砌筑砂漿應(yīng)飽滿,如間隔小于或等于磚厚度時(shí),應(yīng)采用細(xì)石混凝土灌填密實(shí)。

 。2)在整體垂直移位中,由于頂升到位后千斤頂不可能一次性拆除,墻體砌筑不可能一次砌筑完成,一般需分2-3次砌筑,相鄰墻體搭接砌筑質(zhì)量無(wú)法保證時(shí),可采用澆搗素混凝土,以保證墻壁體整體性。

 。3)框架柱的連接整體水平移位就位后,當(dāng)柱底與基礎(chǔ)面間隙較小時(shí),可采用預(yù)埋鋼筋焊接,間距較大有一定高度時(shí),可采用鋼筋混凝土連接;整體垂直移位后,其連接一般采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆處理。當(dāng)柱主筋每邊不多于4根時(shí),其連接采用主筋上下焊接、連接區(qū)箍筋加密、提高混凝土強(qiáng)度等級(jí);當(dāng)柱主筋每邊多于4根時(shí),除上述處理外,應(yīng)對(duì)該段柱進(jìn)行局部加固處理,可采用加大截面法或外包鋼加固法。應(yīng)注意混凝土澆搗質(zhì)量,防止新舊混凝土之間產(chǎn)生隔縫。

  6、主要機(jī)具設(shè)備

 。1)土方開(kāi)挖挖土機(jī)、裝載機(jī)、正卸汽車。

 。2)托換梁混凝土切割機(jī),空心壓縮機(jī),風(fēng)錘、電焊機(jī)、鋼筋切割機(jī)、混凝土振動(dòng)器、混凝土攪拌機(jī)、砂漿攪拌機(jī)。

 。3)液壓推進(jìn)系統(tǒng)電動(dòng)高壓油泵站、液壓千斤頂、電控箱、機(jī)械式千斤頂。

 。4)行走機(jī)構(gòu)系統(tǒng)組合式下走道板、鋼滾軸、拆裝式反力支座、墊箱、后反力架等。

 。5)頂升機(jī)構(gòu)系統(tǒng)機(jī)械式螺旋千斤頂,墊箱等。

 。6)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、測(cè)力儀表、直尺、對(duì)講機(jī)、播音設(shè)備。

  7、勞動(dòng)組織

  (1)建筑物整體移位涉及的工種水泥工、鋼筋工、水電工、電焊工、機(jī)修工、測(cè)量工、電氣操作工、輔助工、專業(yè)技術(shù)人員。

 。2)整體水平面移位時(shí)一線作業(yè)班組土方開(kāi)挖、托換加固、測(cè)量控制、頂推移位、偏位矯正、設(shè)備搬運(yùn),設(shè)備維修、中央控制。

 。3)整體垂直移位時(shí)一線作業(yè)班組托換加固、測(cè)量控制、頂升操作、墻壁體砌筑、設(shè)備維修、中央控制、輔助用工。

  8、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

  (1)嚴(yán)格按GBJ202-83《地基與基礎(chǔ)工程施工及驗(yàn)收規(guī)定》,GBJ50204-92《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》,GBJ50205-95《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》,GBJ203-83《磚石工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》及有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)施工。

 。2)托換梁底標(biāo)高應(yīng)嚴(yán)格控制,整體水平移位時(shí)水平誤差應(yīng)控制在5-10mm;整體垂直移位時(shí)可適當(dāng)放寬限值。

  (3)水平移位時(shí),其平移軌道及新建基礎(chǔ)面標(biāo)高水平誤差<=5mm;水平移位過(guò)程中軸線偏差應(yīng)控制在1/2托換梁寬,就位時(shí)軸線偏差<=20mm。

 。4)外加動(dòng)力施工加值應(yīng)控制在設(shè)計(jì)計(jì)算值10%左右內(nèi)。

 。5)建筑物就位后,除需對(duì)原有垂直度進(jìn)行調(diào)整外,其垂直度不得超出原有垂直度千萬(wàn)之一。如需對(duì)原垂直度進(jìn)行調(diào)整,其調(diào)整后最終垂直度應(yīng)符合驗(yàn)收要求。

  (6)建筑物就位后,應(yīng)使上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)重新連接,并保證建筑物具有良好的整體性能和抗震性能,連接構(gòu)造傳力路線明確,構(gòu)造簡(jiǎn)單,其承載力不低于原有結(jié)構(gòu)。

 。7)建筑物整體移位應(yīng)保證主要受力構(gòu)件不出現(xiàn)裂損,次要構(gòu)件不破壞,附屬構(gòu)件可修復(fù)。

  9、安全措施(略)

  10、技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益分析

  (1)節(jié)省能源、成本低、省工省時(shí)據(jù)統(tǒng)計(jì),建筑物整體移位所需旨用約點(diǎn)拆除重建費(fèi)用的20%-60%,整體垂直移位一般在20%,整體水平移位一般在40%.節(jié)省建筑用材,減少拆除引起的環(huán)境污染。整體移位所需時(shí)間一般為60-90d。

  (2)建筑物整體移位應(yīng)用于古建筑等方面,可保持其原貌與結(jié)構(gòu)構(gòu)造完整。

 。3)整體移位過(guò)程對(duì)建筑物本身結(jié)構(gòu)影響較小,對(duì)鄰近建筑物及周圍環(huán)境無(wú)影響。

 。4)托換梁、移位基礎(chǔ)、新建基礎(chǔ)可同時(shí)組織施工,在摻加外加劑等措施后,可進(jìn)一步縮短工期,滿足各方要求。

 。5)采用液壓推進(jìn)系統(tǒng),其平移速度比傳統(tǒng)機(jī)械千斤頂提高約30倍。

 。6)整體垂直移位可對(duì)建筑物傾斜進(jìn)行處理,恢復(fù)其使用功能。