北京站至北京西站地下直径线近代建筑复建工程7号楼整体平移工程总结(新)
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北京站至北京西站地下直径线近代建筑复建工程
7号楼整体平移工程
一、工程概况
北京站至北京西站地下直径线工程,是一条直接连接北京站与北京西站的列车通道;地处在崇文门三角地尽头处入地。
经前门、宣武门、天宁寺,莲花城东路与原预埋段接驳至北京西站;线路全长9.15 公里,其中隧道长约7.3公里,最大深埋39米。
该工程是北京市第一条采用大直径泥土盾构施工的全线电气化城市地下铁路盾构隧道,也是北京市目前在建施工风险最大的工程之一。
北京站至北京西站地下直径近代建筑复建工程。
是由北京房修一建筑工程有限公司承接的跨年度重点工程,于2008年12月开工,预计2012年底竣工。
7号楼平移工程,是直径近代建筑复建工程项目的一个重要组成部分。
该建筑始建于光绪27年,(即1901年),原为美国教会亚斯教堂神职人员的宿舍用房,此建筑为东城区文物普查登记项目,具有较高的文物保护价值,属于不可移动的古建文物。
二、结构概况
7号楼为地下一层地上两层的砖木结构,总建筑面积578.84m2,总高为8.48米,总重量估算约为1400吨,竖向承重构件砖柱和砖墙由青砖(普通粘土砖)和白灰混合浆砌筑。
(7号楼平移前的历史原貌)
为了更好的保留原建筑遗留下来的历史信息,同时又保证直径线工程的设计总体构思,建设单位组织相关各方对文物保护方案进行了反复的修改完善,并组织相关文物专家对方案进行论证。
经过参建各单位的努力以及上级文物主管部门的审批,同时根据《中华人民共和国文物保护法》的相关规定决定对7号楼建筑主体部分进行平移保护。
三、迁移规划
本次规划建议该保护建筑向北平移24.27米,再向南平移5.6米,将其结构加固,并对立面进行整修,再现其原有风貌。
平移施组 (7#楼平移规划平面图)
四、特点与难点
1、房屋年代久远,原始资料不全,考证困难;
2、房屋年代久远,砖墙局部风化破损严重,1976年唐山大地震时曾遭到过局部破坏;
(7#楼平移前损坏情况) 3、房屋整体稳定性,平移前需加固,采用何种措施不破坏房屋保护立面,是本工程一个难点;
4、对于老建筑平移,采用何种滑移装置,减少平移过程中的震动,确保
结构安全一个难点。
5、由于各滑道间的轴线荷载差异较大,轴线顶推力差异亦较大,如何解决因此而产生的位移同步差异问题,对设备要求高。
五、平移方案
为了确保平移工程安全的实施,建设单位、设计单位、监理单位和施工单位密切合作,对7#楼平移工程做了大量工作,对施工方案进行了专家论证,对地基处理中出现的情况积极组织相关专家进行了多次反复的研究,严格把控制质量进度关。
(组织专家论证会)
1、平移前临时加固
根据检测报告对房屋薄弱环节进行临时加固,增强房屋的刚度及稳定性。
包括墙体钢丝网抹灰、横墙位置增设钢桁架支撑、圈梁位置增设对拉钢筋、裂缝灌浆处理等措施。
墙内钢筋网加固钢架支撑加固
外结构加固灌浆基础加固
2、施工下滑梁结构
下滑梁是整个建筑物位移的行走轨道,用来承受滑动面以上的全部动、静荷载。
本工程横、纵向平移时各布置7条滑梁。
下滑梁施工完毕后、对其顶面进行找平并铺设钢板。
(下滑梁钢筋绑扎加固施工)
3、托盘梁结构施工
所谓托换就是将建筑物的全部荷载从原有基础上转换到托盘上,上托盘由上滑道及其联系梁、夹墙梁及其联系梁、楼梯抬梁等组成。
上托换体系直接承受位移及上部荷载,通过102个滑脚直接支撑于下滑梁上,用来承受夹墙梁和抱柱梁等传来的上部荷载,与下滑梁对应。
(基础托盘梁施工)
4、切割
当上托盘梁及下滑梁的强度均达到设计强度时,对上、下滑梁之间的墙体进行切割,建筑物的全部荷载从原有基础上转换到上托盘上。
5、正式平移
当上下托换体系完成并把基础切断后即可对房屋进行平移。
平移主要分为:
A、施工准备
施工前动员会平移前动员宣传B、试平移
专家听取平移汇报调试机械准备C、平移
机器试运行启动平移正式启动
D、更换顶铁
更换顶铁平移施工全貌
E、进行下一步平移
F、C~E反复进行,直到平移到位。
6、PLC同步平移控制系统
施工人员对机械控制设备运转监测
由于房屋结构整体性差,在用液压千斤顶对其房屋进行平移时若各点的液压千斤顶不同的话,对房屋的结构将发生较大的破坏,本工程采用计算机同步控制技术(PLC液压控制系统)可完全解决同步问题。
PLC就是计算机通过指令信号控制液压系统,然后液压压顶推系统的数据反馈给计算机。
PLC控制液压同步系统由液系统(油泵、油缸等)、检测传感器、计算机控制系统几个部分组成,液压系统由计算机控制,可以全自动完成同步位移,实现力和位移控制、操作闭锁、过程显示、故障报警等多种功能。
六、新址基础
下托盘换梁利用新址地下室的墙体作为支撑点,并在新址的筏板基础上设置临时支撑柱,以满足平移滑梁荷载的需求。
待平移就位后,将临时支撑柱凿除。
将房屋与基础的剪力墙进行连接。
新基础绑扎钢筋新基础全貌
根据设计方案要求,永久连接即在夹墙梁下增设隔震支座,可以降低房屋
抗震设防烈度0.5~1度,从而简化上部结构抗震加固措施,达到“以柔克刚”保护老建筑的目的
七、工期部署
平移工程自开工准备至平移到达新址计划工期为60天。
整个工程同步进行施工,合理安排工期,改善工序衔接关系,保证施工总工期。
认真做好生产作业计划,及时调整机械及人员的力量,加强动态管理,把施工任务落实到班组。
根据工程特点,合理地组织工程必须的施工人员及施工机械,满足工程施工需要,并做好人力、材料、设备、机械的后勤保证工作。
采用横向施工法,即按分步平移法施工,尽快形成流水作业。
八、平移监测
1、加固施工前后阶段
结合“房屋质量检测报告”,对房屋进行踏勘,确定监测重点。
确定结构薄弱环节,并做记录和标志;采取裂缝观测仪、石膏饼等对裂缝进行观测。
加固完成后,对房屋进行频率监测和房屋姿态监测,在房屋周围设置沉降观测点,对房屋进行水准测量,记录房屋四周的相对标高;对房屋立面主要棱角进行垂直度测量,记录房屋垂直状况。
平移过程中的监测
2墙体切割偷换阶段监测
在被切墙与上滑道间,上下滑之间布置百分表,监测切墙前后夹墙梁对墙抱箍效果。
切割托换过程中,对裂缝进行监测,并对房屋周围设施进行水准测量,发现问题可调整方式。
墙体切割偷换阶段监测
3、承重阶段
采用逐步增大和调整升千斤顶力值的方法,使原结构基础荷载转移到千斤顶上,承重过程中,对应变、裂缝进行持续监测;在102个滑脚处布置百分表,测量上下滑道的相对形变,并对房屋基础沉降进行观测。
对房屋基础沉降进行观测
九、应急措施
成立以项目经理为首、由建筑、结构、液压、计算机等方面的专家及经验丰富的技术人员组成的应急领导小组,领导小组昼夜值班,在紧急情况下可以随时启动应急程序;
(应急领导小组研究方案)
(组织抢险队并进行抢险动员)
监测部位的结构变形超过预警值时;立即停止工作,检查原因,迅速采取措施进行加固,并继续跟踪监测。
滑梁施工时结构变形开裂;立即停止施工,组织有关人员对出现的异常情况进行评价分析,查找原因,根据评价结论采取相应的处理措施,同时加强监测;
平移时产生明显不均匀沉降:检查上、下滑梁体系有无变形开裂、建筑物结构有无变形、开裂,应对其分析评价后采取加固措施;
平移过程中偏向:采用了计算机控制的同步顶推系统,并由光栅尺精测各点位移。
当发生偏向并超出允许范围时,应检查测距系统的工作情况,电线及信号线是否连通,并有另一套位移测量系统进行复核;
平移系统故障:立即由专业工程师对系统进行系统检查,尽快排除故障,现场应有足够的备品、备件;
暴雨排水:工地排水经沉淀后排入城市污水外排系统;同时应具备有足够的污水泵,以防止暴雨突袭,施工地受淹。
平移的排水系统
防大风,在位移过程中,应预设足够的锚点,当大风来临时,停止作业。
北京站至北京西站地下直径线近代建筑复建工程:7号楼整体平移工程,经建设单位的大力支持,总包单位、专业分包单位及监理单位的积极配合,7号
楼整体平移工程于2010年4月5日下午14时正式平移到位。
平移工程竣工后合影
2012建成后北京站至北京西站地下直径线近代建筑复建工程全貌
北京房修一建筑工程有限公司
精瑞达分公司
2010年12月7日。