建筑物整體平移施工技術

建筑物整體平移施工技術摘要：本文通過對福鐵*公司原職工食堂整體平移的工程實踐，詳細介紹了建筑物整體平移的施工方法。關鍵詞：整體托換房屋平移就位連接1工程概況福鐵*公司原職工食堂為兩層框架結構，柱距6×6m，底層層高4.5m，二層層高3.9m，房屋總長29m，寬度12m，局部寬度15.6m，建筑面積816m2。填充墻均為240厚實心磚墻，基礎為鋼筋砼獨立柱基，局部為墻下漿砌片石條形基礎。因公司基地住宅建設規(guī)劃需要，該食堂需向東整體平移51.1m。圖1基地規(guī)劃及食堂平移總平面圖2建筑物整體平移施工方法建筑物整體平移是指在保持建筑物整體性和可用性不變或者說在不破壞建筑物整體結構和建筑功能條件下，將其整體水平移動一定距離。職工食堂平移是采用整體托換，預埋行走裝置，鋪設平移軌道，新基礎施工，電動油壓千斤頂頂進，就位后將上部結構與新基礎進行整體連接的施工方法。2.1房屋整體托換施工它是應用建筑物整體托換技術，將原食堂底層墻體及框架柱在獨立柱基礎頂面標高以上分段設置連續(xù)的鋼筋砼托換梁作為上軌道梁，在獨立柱基之間沿平移方向利用原墻下條形基礎或新增設砼條形基礎作為下軌道梁。2.1.1墻下托換梁（上軌道梁）施工。托換梁施工應分段進行，首先將外墻柱間窗臺墻中段托換梁設計高度范圍內的墻體鑿出一定長度的洞口，形成一個單元梁段，然后利用該段原房屋條形基礎作為下軌道基礎，在下軌道基礎上鋪設平移軌道板（軌道板是采用20號槽鋼與鋼板焊接成囗字形，中間灌滿砼），在軌道板上面均勻擺上Φ40實心鋼滾軸，間隔約20～30cm，在鋼滾軸上方再鋪設與托換梁同寬的10mm厚鋼板作為托換梁底模，在底模上安裝綁扎梁的鋼筋、支側模、灌注砼。為了保證托換梁頂面砼與墻體緊密結合，側模上口應支成喇叭口，并超灌20cm高的砼。2.1.2框架柱托換梁加固施工。將框架柱兩側托換梁牛腿高度范圍內的墻體鑿除，并與柱間已灌注完成的單元梁段連接，然后按上述托換梁的施工順序施工該單元梁段。單元梁段之間以及梁與柱子主筋的連接應采用雙面焊接處理（梁與柱鋼筋焊接前，應將柱子砼保護層鑿除干凈，將主筋完全暴露出來）。由于框架柱托換是通過后澆牛腿實現(xiàn)，因此后澆牛腿在梁柱節(jié)點處的鋼筋布置、鋼筋與柱子的錨固或焊接等都要采取加固處理措施。相鄰框架柱不得同時托換施工，應間隔進行，施工時應設置臨時鋼管支撐。室內無隔墻的框架柱間托換梁和聯(lián)系梁施工基本上與上述方法一致，但為了保證房屋在平移過程中框架不變形，本工程在框架梁與托換梁及橫向連系梁之間設置Φ150鋼管臨時斜撐，以增強框架梁、柱間的空間整體剛度。2.1.3框架柱切斷?？蚣苤蛪w托換全部完成后，待最后澆灌的砼達到設計強度75%后采取間隔形式將框架柱切斷。切斷采用人工開鑿柱腳砼為主，機械鉆孔為輔。柱腳砼鑿除后，用氣割切斷柱子主筋，然后按照安裝平移軌道板、鋼滾軸、梁底鋼板、側模、灌注砼的施工順序，將基礎以上各單元梁段全部連接成整體，完成上部結構的整體托換和加固。2.2平移軌道基礎（下軌道梁）施工平移軌道基礎的設置是保證建筑物能順利平移到位，它既要保證能夠承受上部結構的荷載，又要為建筑物整體頂推提供反力支座。平移軌道基礎的形式一般應根據現(xiàn)場施工條件、地質勘察資料、建筑物總荷載、結構形式和重要等級等各方面情況來確定。其主要形式有鋼結構、鋼筋砼結構、砼結構、磚石砌體結構。本工程在房屋新老基礎之間約20多米的平移線路上以及新基礎中獨立柱基之間設置了平移軌道基礎，由于地質狀況較好，平移軌道基礎采用C15毛石砼澆注成梯形斷面。建筑物平移到位后，新基礎中柱間的軌道基礎可利用作為墻下條形基礎。2.3建筑物整體平移施工建筑物整體托換、平移線路軌道基礎和新基礎全部完成后，即可實施整體移位。移位前應將所有橫墻托換梁下的模板及支撐等障礙物清理干凈，使其完全懸空。移位方式有頂推和牽引兩種，本工程采用頂推移位。2.3.1反力支座設置。反力支座是利用平移軌道板兩側的預留洞將活動鋼牛腿用φ20鋼插銷聯(lián)接而成，它可以隨著建筑物的向前推進不斷地向前移動。2.3.2頂推施工。本工程采用4臺50t電動油壓千斤頂系統(tǒng)作為外加動力頂推設備。為了保證頂推力的準確性，在正式頂推前應對千斤頂與壓力表進行配套校驗和標注，在施工時配套使用。外加動力作用點必須盡可能與建筑物各軸線重合，作用點分布應根據托換梁布置綜合考慮，以對稱均勻為原則。因此，頂推時將4臺千斤頂分別作用在建筑物西側沿縱向平移方向的4條托換梁端部軸線位置上，每臺千斤頂均由兩人負責操作，一人負責控制電動油泵，一人負責往前移動千斤頂并在千斤頂和鋼牛腿之間加入支撐塊作為傳力柱，4臺千斤頂由現(xiàn)場總指揮統(tǒng)一下達口令同步操作。2.3.3外加動力計算。外加動力的大小與建筑物荷重、行走機構材料等有關，當上下軌道板材料相同時，其大小可按下式計算確定：各軌道所需外加動力T：T＝Pf/R總外加動力N：N＝K·Qf/R式中：K—因軌道板與滾軸表面不平及滾軸方向偏位不正等原因引起的阻力增大系數(shù)，當軌道板與滾軸均為鋼材時K＝2.5。P—各軌道上滾軸的豎向總壓力Q—建筑物總荷重(kN)R—滾軸半徑(cm)f—沿上下軌道板（鋼與鋼）的摩擦系數(shù)(cm)，起動時為0.15～0.25，運動中為0.07～0.092.4就位后上下結構連接加固施工2.4.1墻體的連接。墻體托換梁與新基礎之間的空隙應采用不低于原設計標準的砌體材料砌筑，墻體頂部與托換梁應砌筑飽滿，如間隙較小則采用細石砼灌注密實。2.4.2框架柱的連接?？蚣苤c新基礎連接，當柱主筋每邊少于4根時，其連接一般采用主筋上下搭接焊接，并在接頭處設置加密箍筋;當柱主筋每邊多于4根時，由于鋼筋搭接是在同一水平面上，因此除采用上述連接方法外，還應對連接處進行局部加固處理，提高框架柱的整體剛度和承載能力，處理方法可采用加大截面法或外包鋼加固法。柱腳新澆灌的砼要摻加適量的膨脹劑以保證柱腳砼密實，砼強度要比原結構提高一級。2.4.3拆除行走裝置。當框架柱連接處砼強度達到設計強度后，即可鑿除柱間平移軌道基礎面層的磚砌體（基礎面層用紅磚砌筑，目的就是為了方便拆除行走裝置），然后取出下軌道板、鋼滾軸和托換梁底鋼板。行走裝置拆除完后，用實心磚和水泥砂漿將間隙砌滿。3整體移位存在的問題及控制措施3.1上下走道板間水平誤差。由于托換梁施工是分單元梁段進行的，因此，各單元梁段間必然存在一定的水平誤差，實際施工中最大水平誤差可達20mm。水平誤差太大將影響托換梁與行走機構的緊密結合，引起行走機構受力不均，嚴重時將引起托換梁及上部結構開裂，因此各單元梁段施工中必須采取有效措施來控制水平誤差。主要措施是加強水準測量，反復校核;對變形較大的上、下走道板要及時予以更換，走道板接縫處的連接要保證平順。3.2整體移位發(fā)生偏位。由于上下走道板之間局部存在不平行，在移位時因滾軸受力不均，引起滾軸與軌道板軸線不垂直，其結果將導致建筑物在移位時發(fā)生偏位。若出現(xiàn)偏位，應及時根據偏位方向統(tǒng)一利用滾軸進行矯正。3.3加強移位監(jiān)測。整體水平移位時應對外加動力各作用點實際施加力進行觀測記錄，根據外加動力變化判斷移位時的異常情況，同時采用鋼尺和經緯儀，對移位過程中的建筑物偏位進行監(jiān)