建筑物平移技術(shù)管理論文

1、建筑物平移技術(shù)管理論文 近年來(lái)，在大規(guī)模城市改造和房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，常常涉及到一些保護(hù)性的文物建筑和近代優(yōu)秀建筑，由于這些建筑的特殊性及其在地塊中的特殊位置，常常使規(guī)劃設(shè)計(jì)顧此失彼，矛盾重重。對(duì)這些建筑采取何種保護(hù)措施直接關(guān)系到規(guī)劃設(shè)計(jì)的總體布局，影響到城市改造及房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。而采用建筑物整體遷移技術(shù)則可以很好的解決好這一問(wèn)題：一方面通過(guò)平移可能完好無(wú)損的將建筑保存下來(lái)，另一方面，通過(guò)平移可以使整個(gè)地塊的規(guī)劃布局更趨科學(xué)合理，從而使經(jīng)濟(jì)效益得到明顯提升。下面以兩個(gè)工程實(shí)例來(lái)說(shuō)明建筑物整體遷移技術(shù)及其在解決上述問(wèn)題中所發(fā)揮的積極作用： 工程實(shí)例一：愚園路劉長(zhǎng)勝故居遷移工程 劉長(zhǎng)

2、勝故居位于靜安區(qū)愚園路81號(hào)，是四層磚、木、混凝土混合結(jié)構(gòu)房屋。房屋始建于1916年，是劉長(zhǎng)勝1946年在上海時(shí)的寓所，也是中共中央上海局和上海市委的秘密機(jī)關(guān)所在地。1991年公布為上海市革命紀(jì)念地點(diǎn)。房屋東西長(zhǎng)14.6m,南北長(zhǎng)14.69m，占地面積約200平方米,建筑面積約800平方米，總重約1000噸。 由于要在該地段建造九百城市廣場(chǎng)，而故居正處于規(guī)劃位置的一角，如不將其遷移，不但影響到九百?gòu)V場(chǎng)的建筑面積和綜合效益，且保留下來(lái)的故居由于與九百?gòu)V場(chǎng)太近，其歷史價(jià)值也無(wú)法得到充分的挖掘。有關(guān)方面經(jīng)反復(fù)論證后，決定采用建筑物平移技術(shù)將故居遷出原址，從而徹底解決這一問(wèn)題。 該工程于2001年4月

3、開(kāi)工，于2002年3月底結(jié)束，累計(jì)平移79.5米，抬升45cm。 目前，九百城市廣場(chǎng)主體已經(jīng)完成，遷移到位的劉長(zhǎng)勝故居也已大修改造完畢，重新裝修后擬作為黨史紀(jì)念館對(duì)中外游人開(kāi)放。 工程實(shí)例二：上海音樂(lè)廳整體遷移與頂升工程 上海音樂(lè)廳（原名南京大戲院）位于延安東路523號(hào)，建于1930年。由何挺然等人組織的怡怡股份有限公司所購(gòu)愛(ài)多利亞路（今延安東路）原潮州會(huì)館冢地興建。1930年3月25日以美國(guó)寰球電影公司的新片百老匯（Broadway）首映開(kāi)幕。1951改名為北京電影院。1959年，為舉辦第一屆上海之春音樂(lè)會(huì)，經(jīng)改造后更名為上海音樂(lè)廳。 上海音樂(lè)廳長(zhǎng)48.76米，寬27.56米，總建筑面積30

4、00平方米，為中國(guó)著名建筑師范文照設(shè)計(jì)的西方古典建筑形式的實(shí)例之一,1989年市政府公布為上海市優(yōu)秀近代建筑文物保護(hù)單位。 上海音樂(lè)廳以其特殊的構(gòu)造特點(diǎn)所產(chǎn)生的音響效果為中外音樂(lè)家所稱道，但長(zhǎng)期以來(lái)，由于其狹小的舞臺(tái)、臨近延安路噪音大、周圍無(wú)法停車、功能設(shè)施不全等缺點(diǎn)嚴(yán)重影響了其優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮和經(jīng)濟(jì)效益。有關(guān)方面急需改變這種狀況。隨著人民廣場(chǎng)綜合改造工程的實(shí)施，上海音樂(lè)廳整體遷移也成為其中的一個(gè)重要組成部分，根據(jù)規(guī)劃要求，音樂(lè)廳向東南方向平移66.4米，整體抬升3.38米。 音樂(lè)廳整體平移到位后,恰處于延中三期新建綠地的中間，就像鑲嵌在綠地中間的一顆明珠，不僅使音樂(lè)廳可以得到很好的保護(hù)，同時(shí)使音樂(lè)

5、廳獲得更大的擴(kuò)建和發(fā)展空間，提高了其藝術(shù)品位和人民廣場(chǎng)的文化氛圍，給上海市人民奉獻(xiàn)了一件建筑、文化藝術(shù)精品。 平移到位后，音樂(lè)廳的交通條件將更加便利，通過(guò)擴(kuò)建，其配套設(shè)施及演出條件將大大改善，通過(guò)提升高度，將使其更加矚目，良好的休閑環(huán)境及濃厚的藝術(shù)氛圍將為其帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益。 該工程于2002年12月16日開(kāi)工，于2003年7月8日遷移到位，目前已進(jìn)入接柱及新結(jié)構(gòu)施工階段。 上述兩例工程都采用了如下關(guān)鍵技術(shù)：結(jié)構(gòu)加固、基礎(chǔ)托換和同步頂推。其中劉長(zhǎng)勝故居還采用了旋轉(zhuǎn)技術(shù)，上海音樂(lè)廳還采用了同步頂升技術(shù)，在設(shè)備上音樂(lè)廳采用了更為先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制的液壓同步系統(tǒng)。 1房屋加固技術(shù)： 對(duì)于文物建筑由于

6、使用年代較遠(yuǎn)，結(jié)構(gòu)較為松散，材料老化嚴(yán)重，經(jīng)有關(guān)部門對(duì)房屋進(jìn)行質(zhì)量、安全鑒定后，一般都需要進(jìn)行不同程度的加固，加固時(shí)以不改變房屋外貌為原則。 劉長(zhǎng)勝故居以強(qiáng)度加固為主，穩(wěn)定性加固為輔。 劉長(zhǎng)勝故居房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)無(wú)抗震構(gòu)造，木結(jié)構(gòu)局部腐朽并損壞嚴(yán)重，墻體砂漿強(qiáng)度較低，部分粘土磚已風(fēng)化剝落，有多處空洞及裂縫，個(gè)別內(nèi)墻開(kāi)裂，承載力有所降低。為保證平移過(guò)程中房屋的安全，對(duì)一樓采用鋼絲網(wǎng)水泥砂漿和型鋼進(jìn)行加固，對(duì)二、三樓則只用型鋼進(jìn)行拉，如下圖所示。 加固后的故居在先后三階段平移一次旋過(guò)程中，均完好無(wú)損，沒(méi)有出現(xiàn)任何結(jié)構(gòu)裂縫。 上海音樂(lè)廳加固以空間剛度加固為主，強(qiáng)度加固為輔。 音樂(lè)廳具有如下結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： a

7、.占地面積廣、體量大，結(jié)構(gòu)空曠，空間剛度差，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜； b.平面荷重分布極不規(guī)則，墻、柱布置不對(duì)正，立面上錯(cuò)層較多，結(jié)構(gòu)抗震性較差； c.梁柱之間缺少拉結(jié)，舞臺(tái)部分柱子自由度較大，穩(wěn)定性差； d.使用年限較長(zhǎng)，混凝土強(qiáng)度較低，柱的檢測(cè)強(qiáng)度只有6.313.2Mpa,局部結(jié)構(gòu)已經(jīng)開(kāi)裂或變形； e.結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀不清晰，傳力路線不明確，結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全度不一致，不可預(yù)知因素多； f.因其為保護(hù)性建筑，建筑藝術(shù)高，保護(hù)要求嚴(yán)，平移過(guò)程中不能損壞原有風(fēng)貌風(fēng)格，這就為平移前的加固增加了相當(dāng)難度，也是歷史保護(hù)性建筑成功遷移的關(guān)鍵因素之一； 根據(jù)上述結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，為了提高音樂(lè)廳的整體穩(wěn)定性，對(duì)音樂(lè)廳總體上采用空間輕型鋼

8、桁架進(jìn)行外拉內(nèi)撐式“捆綁”加固法，重點(diǎn)對(duì)東西兩則、觀眾廳及舞臺(tái)進(jìn)行加固。通過(guò)加固增加該部分梁柱之間的連接，降低墻、柱的自由度，從而改善原有結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)，增加音樂(lè)廳整體穩(wěn)定性及整體剛度。加固總體布置圖如下 音樂(lè)廳加固的特點(diǎn)與效果： 與劉長(zhǎng)勝故居及以往移樓加固相比，音樂(lè)廳加固具有如下特點(diǎn)： 1全部為空間剛度加固為主，以彌補(bǔ)音樂(lè)廳空間剛度不足，穩(wěn)定性差的缺點(diǎn) 2.全部為輕型空間鋼桁架，與原結(jié)構(gòu)點(diǎn)狀連接，不會(huì)對(duì)原建筑裝飾造成破壞； 3.只是為保證平移安全而進(jìn)行的臨時(shí)加固，到位后全部拆除。 4.在平移和兩次頂升過(guò)程中有效發(fā)揮了作用，保證了音樂(lè)廳的結(jié)構(gòu)安全。 5.驗(yàn)收結(jié)果表明，由于采用了有效的加固措施，

9、遷移結(jié)束后沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何結(jié)構(gòu)裂縫，吊頂及壁飾完好無(wú)損。 劉長(zhǎng)勝故居與音樂(lè)廳加固對(duì)比表如下： 工程項(xiàng)目加固重點(diǎn)加固范圍加固方式加固效果是否需要拆除 劉長(zhǎng)勝故居強(qiáng)度主要承重墻鋼絲水泥網(wǎng)、型鋼良好型鋼拆除 上海音樂(lè)廳剛度觀眾廳，舞臺(tái)輕型空間桁架良好全部拆除 2基礎(chǔ)托換技術(shù) 所謂整體托換技術(shù)就是將滑動(dòng)面以上的結(jié)構(gòu)從原基礎(chǔ)轉(zhuǎn)換到一個(gè)新的可移動(dòng)體系上，這個(gè)新的體系通常由夾墻梁、上滑梁、抱柱梁、連系梁等組成，總稱為托盤梁系。其布置要與平移方向、墻柱分布、頂點(diǎn)布置相適應(yīng)。 劉長(zhǎng)勝故居基礎(chǔ)托換： 劉長(zhǎng)勝故居屬磚混結(jié)構(gòu)，托換主要是墻托換，局部有柱托換。托盤總布置圖如下：。 音樂(lè)廳基礎(chǔ)托換： 音樂(lè)廳總體上是框架結(jié)構(gòu)，

10、主要是柱托換，還有對(duì)保留墻體的托換，由于局部荷載比較集中，平移前利用托盤四根荷載較大的柱進(jìn)行了卸荷。音樂(lè)廳托盤總體布置圖如下： 與劉長(zhǎng)勝故居及其它類似工程相比，上海音樂(lè)廳因其體量大，需要頂升的特點(diǎn)，托盤的設(shè)計(jì)與施工要復(fù)雜很多：增加了頂升上支墩、卸荷支撐梁、鋼結(jié)構(gòu)支撐梁、限位梁等多種結(jié)構(gòu)。正是這些梁系很好的保證了音樂(lè)廳在遷移過(guò)程中的安全。 3同步移位技術(shù) 所謂同步平移是指房屋各軸線在平移過(guò)程中保持方向不變，各滑道上的位移相同。如果說(shuō)劉長(zhǎng)勝故居的“同步”還處于肉眼觀察、人工控制的初級(jí)階段，那么上海音樂(lè)廳的“同步”已發(fā)生了質(zhì)的飛躍，其整個(gè)過(guò)程可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)、自動(dòng)控制，其精度提高了十倍以上。音樂(lè)廳的

11、平移就位誤差可以較好的說(shuō)明這一點(diǎn)：最大誤差不超過(guò)13mm。 為了減少平移阻力，在音樂(lè)廳施工過(guò)程中第一次將不銹鋼板四氟板磨擦應(yīng)用到平移領(lǐng)域，其摩擦系數(shù)只有0.020.025，而劉長(zhǎng)勝居所采用的鋼板鋼板的摩擦系數(shù)為0.10.2。 同步頂升技術(shù)： 建筑物提升適用于以下幾種情況： （1）建造年代較遠(yuǎn)的老建筑，由于上海近幾十年來(lái)的地層沉降和道路多次修建，使得這些老建筑的底層地坪低于室外道路0.51.0甚至底于排水管道；常常因雨天積水室內(nèi)潮濕而無(wú)法正常使用，為了改變其現(xiàn)狀，可以通過(guò)整體提升的辦法解決，劉長(zhǎng)勝故居即屬于這種情況。 （2）建筑物本身極具保護(hù)價(jià)值，但建筑面積小，功能不全，土地?zé)o法得到充分利用，歷

12、史價(jià)值無(wú)法得到充分挖掘，或經(jīng)濟(jì)效益不明顯，或建筑效果不理想。通過(guò)整體提升并增加地下室進(jìn)行擴(kuò)建的方法可以解決此類問(wèn)題，上海音樂(lè)廳即屬于這種情況。 整體提升可以兩種方式實(shí)現(xiàn)：爬坡提升和同步提升。 在劉長(zhǎng)勝故居的遷移過(guò)程中，由于其平移距離較長(zhǎng)，提升的高度不大，且現(xiàn)場(chǎng)施工條件較好，適宜于爬坡提升的方法，通過(guò)單向爬坡和正反坡平移將故居累計(jì)提升45cm,提升后的室內(nèi)地坪高于室外人行道。 由于要與周邊環(huán)境相適應(yīng)及增加地下室的需要，上海音樂(lè)廳累計(jì)提升高度3.38米，為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，經(jīng)過(guò)專家反復(fù)論證，采用了整體頂升技術(shù)，頂升分兩步：第一次在原地頂升1.7米，平移66.4米到達(dá)新址后再提升1.68米，整個(gè)頂升過(guò)程

13、歷時(shí)二十天，頂升結(jié)束后，吊頂?shù)韧庋b飾及結(jié)構(gòu)完好無(wú)損。如此大規(guī)模，大體量的頂升，在國(guó)骨尚屬首例，在國(guó)外亦不多見(jiàn)，該工程因其特殊性引起了國(guó)內(nèi)外媒體的廣泛關(guān)注。 4PLC同步控制系統(tǒng) 在國(guó)內(nèi)已經(jīng)實(shí)施的建筑物移位項(xiàng)目中，無(wú)論是平移或是頂升，多以手動(dòng)控制為主，同步控制的自動(dòng)水化水平還較低，采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的更少。且多用在糾偏頂升中，頂升的高度一般不超過(guò)80cm。上海音樂(lè)廳整體平移66.4米,累計(jì)頂升3.38米，遷移重量達(dá)5850噸，其綜合施工難度堪稱國(guó)內(nèi)之最，在國(guó)外亦不多見(jiàn)。該方案集成了國(guó)內(nèi)房屋平移、頂升方面先進(jìn)的設(shè)計(jì)理論及施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并運(yùn)用了國(guó)際上先進(jìn)的平移及頂升設(shè)備，代表了國(guó)際、國(guó)內(nèi)在文物建筑平

14、移領(lǐng)域的領(lǐng)先水平，該項(xiàng)目首次采用了PLC控制的液壓同步系統(tǒng)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)在這方面的空白。 該套系統(tǒng)由由液壓系統(tǒng)（油泵、油缸等）、檢測(cè)傳感器、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等幾個(gè)部分組成。液壓系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)控制，可以全自動(dòng)完成同步位移，實(shí)現(xiàn)力和位移控制、操作閉鎖、過(guò)程顯示、故障報(bào)警等多種功能。該系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)： 具有友好Windows用戶界面的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)；整體安全可靠，功能齊全；液控單向閥可防止任何形式的系統(tǒng)及管路失壓，從而保證負(fù)載有效支撐；所有油缸既可同時(shí)操作，也可單獨(dú)操作；同步控制點(diǎn)數(shù)量可根據(jù)需要設(shè)置；適用于大體積建筑物或構(gòu)件的同步位移； 由于在音樂(lè)廳遷移工程中采用了許多新技術(shù)、新材料，并引進(jìn)了國(guó)外先進(jìn)的設(shè)備，綜合各方面，音樂(lè)廳平移與劉長(zhǎng)勝故及類似的工程相比具有如下先進(jìn)性： 工程項(xiàng)目摩擦系數(shù)平移速度(max)監(jiān)測(cè)同步精度就位誤差 劉長(zhǎng)勝故居01-026cm/min肉眼觀察30mm50mm 上海音樂(lè)廳0.02-0.0255cm/min計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控2mm13mm 除了上述關(guān)鍵技術(shù)外，在劉長(zhǎng)勝整體平移工程中還采用了旋轉(zhuǎn)技術(shù)、正反坡平移技術(shù)；在上海音樂(lè)廳平移工程中還采用了卸荷技術(shù)和限位技術(shù)等。其中正反坡平移和限位技術(shù)在國(guó)內(nèi)屬首次使用。 目前，建筑物整體平移技術(shù)已經(jīng)日趨成熟和完善，特別是上海音樂(lè)廳的成功遷移，使這