建筑物整体平移技术.

建筑物整体平移技术

这项技术主要包括:平移轨道的设置;建筑物的上部结构与原有基础的切断;牵引建筑物在轨道上移动将建筑物固定在新基础上。根据建筑物整体平移的工程经验,所使用的方法也略有不同。

1 平移轨道的设置方法

建筑物整体平移过程是在平移轨道上进行的。轨道的构造通常有滑动机构和滚动机构2种。滑动机构的牵引过程比较稳定,但目前尚未找到一种理想的强度高、硬度大、摩擦系数小的材料。滚动机构是由上轨道梁、下轨道梁及位于其间的许多个滚轴构成。

轨道梁在建筑物平移过程中承担着上部建筑物传来的恒载和活载.因此,轨道梁的设计非常重要,其强度、刚度若出现问题,建筑物将会产生裂缝、破坏,甚至危及人身安全。

2 双梁式轨道梁做法

挖去原基础两侧的填土, 暴露全部基础。在原基础两侧底部各浇注1 根钢筋混凝土梁

( 下轨道梁) , 在水平方向一直延伸到房屋新基础的位置。下轨道梁达到一定强度后,

在梁上安装滚轴( 直径50~ 100mm 的钢棒) 。在安装好的滚轴上支模浇注 2 根钢筋

混凝土梁(上轨道梁) ,把原基础夹持住。为使夹持牢固,浇注上轨道梁前,先将原基

础沿轴线方向的两侧各切去10~ 20mm, 以便与上轨道梁能够良好地连接。并在左右

两侧上轨道梁之间每隔1~ 2m浇注1根钢筋混凝土联系梁,保证其整体刚度。待

上、下轨道梁达到设计强度后, 再在上、下轨道梁之间适当位置把房屋上部结构与原基础

切断。至此,房屋的上部结构就脱离了原基础,而支承在新浇注的上轨道梁上。施加

动力,房屋即可移动。

3 单梁式轨道梁做法

挖土至基础底面.将柱的原独立基础表面凿毛, 在独立基础之间.浇注下轨道梁。下轨道梁底面坐落在坚硬土层或岩石层上,从而防止不均匀沉降。下轨道梁在水平方向一直延伸到房屋新基础的位置。下轨道梁达到一定强度后, 在梁上安装滚轴。将柱根部四周剔凿露出主筋, 在安装好的滚轴上绑筋、支模、浇注上轨道梁,上轨道梁主筋夹住柱的主筋,浇注后,柱与上轨道梁连成一体。待上、下轨道梁达到设计强度后, 再在上下轨道梁之间将柱与原基础切断。至此,房屋的上部结构就脱离了原基础,而支承在新浇注的上轨道梁上

建筑物的上部结构与原有基础的切断

上下轨道梁施工完毕,混凝土强度达到设计要求,即可切断框架柱与原有基础的连接。上下轨道间的间隙仅为50~ 100mm(滚轴直径) ,给切断柱的施工带来困难。通常选用的方法有:钢筋混凝土钻石钢线切割机施工,可克服施工空间狭小的困难用风镐破碎混凝土,用氧乙炔切割钢筋;用手锤、钢钎进行剔凿。

牵引建筑物在轨道上移动

牵引动力计算

牵引动力是指对房屋移动施加的外界力。总牵引动力由若干个牵引分力组成,即在与沿移动方向平行的每组上轨道梁上施加1个牵引分力。牵引设备可用机械手摇千斤顶、电动葫芦、卷扬机、液压千斤顶等。

牵引动力设计的基本要求是:施加在房屋各个轴线上的牵引分力须与房屋上部结构传给上轨道梁的重

力成比例,以保证牵引力的合力通过房屋的重心,避免牵引过程中出现扭转。牵引力大小与建筑物荷重、行走机构材料等有关,其计算可按下列各式进行。

房屋由静到动或由动到静,都将产生一个加速度。该加速度会对房屋上部结构产生剪应力,导致房屋前后倾斜、摇摆。如该剪应力超过房屋的抗剪能力时,会导致房屋出现裂缝、甚至倾塌。因此加速度应严格控制在一定范围内,并采取有效措施,尽量减小。采用油压千斤顶进行平移

对建筑物来说,此加速度产生的剪应力是很小的,不会因此而出现裂缝。须格外注意牵引过程中的不均匀沉降,否则将导致建筑物开裂。

牵引的动力设备可以放在房屋移动的前方,采用拉的方式;也可放在房屋移动的后方,采用推的方式。

动力设备位于房屋移动的后方,用推力比较稳定,但房屋每移动一段距离,千斤顶就要重新安装,且要另浇注反力梁或安装反力柱。

移动过程中的控制

建筑物移动阶段,控制重点应放在保证建筑物在移动期的安全方面,其手段主要有沉降观测和裂缝观察。对常见的矩形民用建筑来说,在涉及到本工程自东向西这种移动形式时,还要面临另外一个不利因素,即在向建筑物的纵轴方向移动时,建筑物墙体的承重方式由原横墙承重变为纵墙承重,同时建筑物本身对不均匀沉降的敏感性增大,以上两种因素综合作用易造成墙体开裂。所以,在建筑物移动阶段,主要控制重点应放在沉降观测和建筑物裂缝观察方面。

对于本工程,在建筑物平移路线的两侧建立用于沉降观测的高程控制网,在平移开始后的每天早、晚各作一次观测,及时发现建筑物在平移过程中可能产生的不均匀沉降,并采取相应措施。建筑物移动时应对以下阶段进行重点观测:地基承载力不均匀的区域,如旧房基与普通土共存区,永久地基和行走地基(由于两者不同的处理方法造成承载力差异)共存区。

建筑物移动的动力,通常是在建筑物前进方向上施加牵引力,在建筑物前进的后方加上顶推力。牵引千斤顶主要保证建筑物移动过程中前进的方向,顶推千斤顶主要是建筑物移动过程中所需加的动力。有关文献研究表明:建筑物整体平移所需的启动牵引力随着建筑物自重的增大而增大,但并不成线性比例关系,其增加的速度大于自重增加的速度;启动牵引力与滚轴直径的大

小成反比关系,即牵引力随滚轴直径的增大而成比例减小。移位过程中的牵引机构及行走基础。移动后的控制

在建筑物的就位与新基础连接阶段,主要应保证建筑物最终准确定位和保证水平支撑系统

与新位(永久)基础的连接。最终定位阶段应根据移动距离逐步缩短观测间隔,保证建筑物的定位满足施工要求。在进行基础与水平支撑系统连接时,注意混凝土垫块的放置间距和位置,保证混凝土浇注的密实度。