第十八章__房屋整體平移.ppt

1、1,第十八章 房屋整體平移,房屋整體平移就是通過一定的技術(shù)手段將整棟房屋從原建筑地址平移到所需位置，這主要是為了滿足整個城市的建設(shè)規(guī)劃、改造和發(fā)展的要求，用整樓平移技術(shù)取代爆破技術(shù)，并拯救一些面臨摧毀之災(zāi)的古建筑或新樓。它可以大大節(jié)省因規(guī)劃需要而必須拆除的建筑物和構(gòu)筑物后而又必須重建的資金，近年來這項(xiàng)技術(shù)象雨后春筍般發(fā)展起來，而且越來越趨于成熟，我們學(xué)習(xí)這方面的知識，大家會感覺很新奇和很有興趣感，正是出于這樣的目的我們才將這部內(nèi)容給大家作一個簡單的介紹，但很遺憾，由于我們江西到目前為止還沒有進(jìn)行過房屋整體平移，所以不能結(jié)合現(xiàn)場參觀來講解和學(xué)習(xí)，我們在這一章僅介紹房屋整體平移的一些關(guān)鍵性技術(shù)和基

2、本原理。,2,第一節(jié) 概 述 一、整體平移技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 所謂房屋的整體平移，就是在不破壞房屋的建筑造型和整體結(jié)構(gòu)的條件下，將其整體水平移動一段距離。房屋整體平移技術(shù)20世紀(jì)初在國外出現(xiàn)，進(jìn)入20世紀(jì)80年代，改革開放的中國也開始應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)讓大樓“整體平移”。20多年來，我國已成功地讓四五十棟房屋“走”了起來。 1992-2004年國內(nèi)主要房屋平移實(shí)例統(tǒng)計結(jié)果見教材上的表181。 二、整體平移技術(shù)的優(yōu)越性 (1)節(jié)約造價。根據(jù)現(xiàn)在已經(jīng)平移的房屋調(diào)查情況來看，其費(fèi)用僅為拆除重建費(fèi)用的1314，甚至達(dá)16。對裝修越豪華的建筑物進(jìn)行整體平移，節(jié)約費(fèi)用就越多。,3,(2)對樓房使用的干擾很小。施工期

3、間，二樓以上可以照常使用。 (3)節(jié)約工期，平移工期一般36個月，拆除重建一般需要12年。 (4)減少建筑垃圾處理，有利于環(huán)境保護(hù)。 (5)減少了用戶的搬遷費(fèi)用和商業(yè)建筑停業(yè)期間的間接損失。 (6)對于紀(jì)念性建筑物來說，即使花再大的代價實(shí)現(xiàn)整體平移也是值得的，因?yàn)橹匾募o(jì)念性建筑物拆除后即使按原樣重建也不能完全恢復(fù)其本來的面目。 三、房屋整體平移的基本原理 (1)將建筑物在某一水平面切斷，使其與基礎(chǔ)分離成為一個可搬動的自由整體。,4,(2)在建筑物切斷處設(shè)置托換梁，形成一個可移動的承重底盤。 (3)在就位處設(shè)置新基礎(chǔ)。 (4)在新舊基礎(chǔ)間設(shè)置行走軌道梁和滾動裝置。 (5)安裝行走機(jī)構(gòu)，施加外加

4、動力將建筑物移動。 (6)就位后拆除行走機(jī)構(gòu)，進(jìn)行上下結(jié)構(gòu)連接，至此平移完成。 四、房屋整體平移分類 房屋整體平移可以根據(jù)其平移方向距離來劃分類別，以區(qū)分其不同的技術(shù)特征與技術(shù)難度，并采取相應(yīng)的技術(shù)措施。 1橫向平移,5,所謂橫向平移就是沿著原建筑物的橫向后退平移一段距離，對于用橫墻和帶型基礎(chǔ)承重的建筑物來說，進(jìn)行橫向平移很是有利，難度不大，費(fèi)用也不會高?？墒菍τ谟每v墻和帶型基礎(chǔ)承重的建筑來說，進(jìn)行橫向平移的技術(shù)難度就要大得多，費(fèi)用也要高得多。選用何種平移方法要根據(jù)平移后街道改造的需要、基礎(chǔ)類型和建筑結(jié)構(gòu)的承重體系綜合考慮。 2縱向平移 縱向平移就是沿原建筑物的長向方向平移一段距離，對于一端臨

5、街的建筑物，由于馬路拓寬，往往要進(jìn)行縱向平移。如果要求縱移的距離不超出原來基礎(chǔ)底盤范圍之外，而且對于橫向軸線的間距不相等的房屋，縱向平移以后，會出現(xiàn)墻軸線與基礎(chǔ)軸,6,線錯位的情況。如果縱向平移距離大，舊基礎(chǔ)全部廢棄而由新基礎(chǔ)取代。 3遠(yuǎn)距離平移 為了調(diào)整總平面，有時要對建筑物進(jìn)行遠(yuǎn)距離平移。根據(jù)場地條件，可以先橫移，再縱移；也可以先縱移，再橫移。分兩步走，最終達(dá)到預(yù)定目的地。只要場地平整度和場地承載力允許，平移距離可不受限制，難度不會太大，費(fèi)用也不一定高。 4局部挪移 局部挪移是指建筑物的橫向平移或縱向平移的距離很小，不超越建筑物原有基礎(chǔ)底盤(建筑物占地面積)范圍之外。但移位后的建筑物一部分

6、仍在舊基礎(chǔ)上，而且有可能軸線錯位，另一部分則落在新基礎(chǔ)上。,7,5平移并旋轉(zhuǎn) 一般只進(jìn)行平移，不提倡旋轉(zhuǎn)。因?yàn)榻ㄖ锏挚古まD(zhuǎn)的能力極低。在不得已的情況下要進(jìn)行平移加旋轉(zhuǎn)時，必須對結(jié)構(gòu)進(jìn)行臨時性或永久性的抗扭加固，但是這樣代價較高，而且風(fēng)險很大。 第二節(jié) 房屋整體平移的關(guān)鍵技術(shù) 房屋整體平移能否實(shí)現(xiàn)，主要是靠兩個關(guān)鍵技術(shù)：一是基礎(chǔ)處理，二是行走體系的設(shè)計。 一、基礎(chǔ)處理 1原基礎(chǔ)處理 原基礎(chǔ)處理指怎樣將被移動的房屋在同一水平面上切斷，使其與原基礎(chǔ)分離以便移動。步驟如下。如圖18.1所示。,8,行走滾軸 (1)先把原基礎(chǔ)兩側(cè)的填土挖去，讓全部基礎(chǔ)暴露出來。 (2)在原墻和柱子兩側(cè)的切口水平面以下澆

7、筑鋼筋混凝土梁，這個梁稱為下軌道梁。下軌道梁一直沿平移方向延伸到新基礎(chǔ)。 (3)待下軌道梁達(dá)到一定強(qiáng)度后，在下軌道梁上安裝行走機(jī)構(gòu)(敷設(shè)鋼板、安裝滾軸等)。,9,(4)在原墻和柱子兩側(cè)的切口水平面以上，澆筑鋼筋混凝土梁，該梁沿平移方向，與下軌道梁相對應(yīng)存在時，稱上軌道梁，按上軌道梁設(shè)計。與平移方向正交、下面沒有下軌道梁時，只起托梁作用，按托梁設(shè)計。 (5)待上軌道梁(或托換梁)、下軌道梁達(dá)到計算強(qiáng)度后，再在上軌道梁(或托換梁)與下軌道梁之間適當(dāng)位置把房屋上部結(jié)構(gòu)與原基礎(chǔ)切斷。這樣房屋的上部結(jié)構(gòu)就脫離了原基礎(chǔ)。切開的上部結(jié)構(gòu)便通過滾軸支撐在下軌道梁上，在牽引或推拉作用下就可以移動。房屋只有通過軌

8、道梁才能從舊址移動到新址，對軌道梁的要求是：必須保持表面水平，以減少運(yùn)動阻力；要有足夠的強(qiáng)度承受移動過程的作用力。,10,(6)移動過程中，軌道梁下地基與基礎(chǔ)所承受的作用力要遠(yuǎn)大于原本承受的凈荷載，因此必須關(guān)注其允許提供承載力的條件。必要時，應(yīng)對地基與基礎(chǔ)進(jìn)行加固。一般情況下，可以不進(jìn)行加固處理。 (7)如果屬于局部挪移，還要利用部分舊基礎(chǔ)來承擔(dān)部分上部墻柱新荷載，此時必須根據(jù)新的荷載調(diào)整情況來對舊基礎(chǔ)進(jìn)行加固處理。 2新基礎(chǔ)設(shè)置 新基礎(chǔ)設(shè)置是指在房屋需要移動的終點(diǎn)位置，根據(jù)新的地質(zhì)情況，按原基礎(chǔ)平面形式設(shè)計新基礎(chǔ)。新基礎(chǔ)的上部標(biāo)高應(yīng)低于原基礎(chǔ)切斷處標(biāo)高100mm200mm，且基礎(chǔ)能夠承受整體

9、平移荷載。平移過程中產(chǎn)生的水平作用力較大，淺埋式天然地基或軟土,11,條件下的樁基礎(chǔ)的抗水平荷載能力很低，尤其對于橫向平移條件下的軟土樁基，最易導(dǎo)致樁身傾斜引起建筑物傾斜等事故，必須高度警惕!待房屋移至新基礎(chǔ)后，可以將行走機(jī)構(gòu)以及上下軌道(或托換梁)進(jìn)行連接形成整體。 3新舊基礎(chǔ)連接處理 新舊兩部分混凝土能否整體性工作，關(guān)鍵在于結(jié)合面能否有效的傳遞剪力。新舊兩部分混凝土連接處處理不當(dāng)，會使連接處斷裂，因此必須從設(shè)計和施工兩方面慎重對待。 1)在設(shè)計方面可采取的措施 (1)新基礎(chǔ)設(shè)計選型以支撐能力可靠和施工干擾小為原則，一般選用小型樁基。,12,(2)新澆混凝土強(qiáng)度等級宜提高。鋼筋焊接應(yīng)采用雙面

10、焊，并適當(dāng)加大焊縫長度。 (3)加設(shè)跨越結(jié)合面的抗剪構(gòu)造筋。 (4)新舊混凝土連接段箍筋加密。 2)從施工方面可采用的措施 (1)對舊混凝土結(jié)合面進(jìn)行鑿糟或刷糙處理，清除表面浮石、浮灰；對其進(jìn)行保水濕潤不少于24小時。 (2)在舊混凝土結(jié)合面上涂刷界面劑，如涂刷水泥凈漿、摻有鋁粉的水泥凈漿或抹一層高強(qiáng)度等級的水泥砂漿。 (3)在新舊混凝土界面處仔細(xì)搗實(shí)并加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。 4新舊基礎(chǔ)的沉降差控制,13,(1)加固新地基，減小其沉降； (2)適當(dāng)加大新基礎(chǔ)面積； (3)在新舊基礎(chǔ)交接面處加設(shè)地梁或加大原基礎(chǔ)剛度來調(diào)整沉降。 5過渡段軌道梁下的地基處理 過渡段的下軌道梁下的地基必須進(jìn)行加固處理，以滿足房屋

11、平移行走過程中的承載力要求，防止沉降過大，從而使房屋開裂甚至坍塌。措施有： 1)墊層擴(kuò)散 可以借鑒鐵路軌道敷設(shè)經(jīng)驗(yàn)，在經(jīng)過整平的地基上鋪設(shè)500mm1000mm厚的道渣，振搗密實(shí)后，找平再澆筑下軌道梁，并將下軌道梁局部埋置于道渣內(nèi)，以求穩(wěn)定。還可在軌道梁下的道渣層內(nèi)加鋪枕木，將軌道梁的壓力擴(kuò)散。,14,2)擠密加固 如果地基土屬于松散雜填土、粉細(xì)砂土，則可采用夯壓、振搗、或擠密的常用方法進(jìn)行加固。也可采用砂石樁擠密、石灰樁擠密方法。 3)淺樁加固 也可采用淺樁支承方案，一般可采用木樁進(jìn)行臨時性加固地基。 二、行走體系 當(dāng)房屋從原基礎(chǔ)上脫離之后，整棟樓房就支撐在下軌道梁上的滾軸上。在上軌道梁(或

12、托換梁)上施加水平力，只有它足以能克服上軌道梁(或托換梁)和下軌道梁與滾軸之間的滾動摩擦力，房屋即可水平移動。,15,1移動裝置的選用和設(shè)計 目前我國的多數(shù)工程均采用滾軸作為滾動裝置。滾動裝置要求其應(yīng)有很好的強(qiáng)度、硬度及摩阻力小、滾軸與上部結(jié)構(gòu)和下軌道梁的相對關(guān)系如圖18.2如示。 滾軸強(qiáng)度和變形控制非常重要。若平移過程中出現(xiàn)滾軸破壞或較大的變形，整個工程將前功盡棄。滾軸可采用實(shí)心鋼棒或空心鋼管填充膨脹混凝土。,16,滾軸個數(shù)計算公式如下 式中： n滾軸個數(shù)； 上部荷載總和； k安全系數(shù)。為保證平移中滾軸不破壞， k值不小于3； F單個滾軸平均受壓承載力。 滾軸的平均壓力計算 式中： r綜合系

13、數(shù)，與長度、混凝土強(qiáng)度有關(guān)，可取45： d滾軸直徑； 滾軸長度； f內(nèi)填混凝土的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。,17,2動力系統(tǒng)的選擇與設(shè)計 (1)推力式。 推力式是將千斤頂?shù)耐苿恿χ苯幼饔迷谏宪壍懒荷?，作用力通過牛腿傳給下軌道梁及基礎(chǔ)。上軌道梁(或托架梁)間隔一段距離水平伸出牛腿作為上推力點(diǎn)，沿下軌道前邊方向一定距離制作豎向牛腿(反力點(diǎn))。優(yōu)點(diǎn)是移動比較穩(wěn)定，平移偏位易調(diào)整；缺點(diǎn)是：房屋每移動一段距離，千斤頂就要重新安裝。 (2)拉力式。 置于建筑物前方的千斤頂施力于地基，通過拉桿直接拉動上軌道梁(或拖架梁)。 千斤頂直接推動上軌道梁，反力通過拉桿傳至基礎(chǔ)。其優(yōu)點(diǎn)是：在遠(yuǎn)距離單向平移中，只要設(shè)置一個反力裝

14、置即可實(shí)現(xiàn)平移。拉桿的選用有兩種，一是大直徑鋼筋，二是鋼絲繩或鋼絞線,18,各軌道所需外加動力計算式如下： 總外加力N 式中：F滾軸的豎向壓力； 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加大系數(shù)，一般K的值在2.55.0之間； Q建筑物總荷載： f沿托架板或上軌道板的摩擦系數(shù)； 沿下軌道板的摩擦系數(shù)； d滾軸直徑； 摩擦系數(shù)值(鋼與鋼)取值見表18-2,19,平移時建議采取以下措施： (1)牽引力的增加和房屋的平移速度要慢； (2)設(shè)計緩沖制動裝置； (3)房屋頂部設(shè)置防傾斜的穩(wěn)繩。 第三節(jié) 平移實(shí)例 一、多層磚混結(jié)構(gòu)縱向平移 農(nóng)業(yè)局辦公樓總長度60m，寬11.6m，建筑物面

15、積約1700，總重量約2500t，建于1996年。該樓為磚混結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)為混凝土條形基礎(chǔ)，縱橫墻結(jié)合部位均設(shè)有構(gòu)造柱；每層均設(shè)有圈梁，整體性較強(qiáng)，施工質(zhì)量較好；樓面呈L形，如圖18.3所示。辦公樓北臨一條公路，因城區(qū)改造，建筑東部占據(jù)新規(guī)劃道路8.5m，東半部分(軸線)為四層，其余為三,20,層，全部為大開間。若拆除東部后在西端復(fù)建，勢必破壞其整體設(shè)計效果，原裝修部分損失更大，于是采取房屋整體縱向平移。 1基礎(chǔ)處理 原基礎(chǔ)的處理主要針對下軌道而言。豎向荷載的傳遞途徑為：橫墻橫墻托梁上軌道梁滾軸下軌道梁原縱向基礎(chǔ)。經(jīng)計算，原縱墻基礎(chǔ)承載力滿,21,足要求，故可。將下軌道梁直接坐落于原基礎(chǔ)上，與縱向

16、基礎(chǔ)澆注在一起。斷面?。篵h=250mm200mm，按構(gòu)造要求配筋即可，設(shè)計要求下軌道梁頂標(biāo)高施工誤差不大于1mm。 上軌道梁為夾住墻體的兩條平行的矩形托梁。如圖18.4所示。?。篵h=200mm500mm，沿梁的長度方向上每隔1000mm1300mm設(shè)置一條連系梁，形成了獨(dú)特的 形斷面。上軌道梁承受的上部結(jié)構(gòu)荷載通過均勻布置(間距為200mm300mm的滾軸)的滾軸傳至下軌道梁。上軌道梁近似于倒置均勻受壓的連續(xù)梁，其支座為均勻布置的連系梁，故按構(gòu)造配筋即可。,22,橫墻托梁斷面形式與上軌道梁相同，兩端穿越縱墻后支撐于上軌道梁上。當(dāng)橫墻與基礎(chǔ)斷開后，托梁承受橫墻傳來的上部荷載，并把荷載傳至縱向

17、的上軌道梁，此墻梁按照設(shè)計方法配筋。 上下軌道布置如下圖18.5所示。沿B軸、C軸各設(shè)一條軌道梁。對應(yīng)凸出部分A軸，D軸也各設(shè)置一條軌道梁。,23,建筑物的上軌道梁、橫墻托梁以及斜向連系梁緊貼在原建筑物基礎(chǔ)之上?？v橫聯(lián)系完整，形成了剛度很大的水平框架體系。 新基礎(chǔ)的處理：根據(jù)新的地質(zhì)情況，按原基礎(chǔ)平面形式設(shè)計新基礎(chǔ)。 舊基礎(chǔ)的處理：移位后軸線錯動，舊基礎(chǔ)的處理工作量較大。,增加的軌道梁,斜向連系梁,24,2行走體系 本工程采用壁厚5mm、直徑60mm的無縫鋼管灌注高標(biāo)號砂漿。設(shè)計上滾軸均勻布置B軸滾軸間距為200mm，C軸和D軸滾軸間距均為250mm，A軸滾軸間距為300mm。平移過程中分段設(shè)

18、專人觀察滾軸轉(zhuǎn)動情況，對傾斜滾軸及時校正。 上下軌道接觸面鋪設(shè)3mm厚200mm寬的鋼帶，上軌道梁底鋼帶兼做模板，下軌道梁用砂漿找平后再干鋪鋼帶。 本工程采用拉力式行走裝置。如圖18.6所示，將千斤頂直接拉動上軌道梁水平伸出的牛腿，水平力通過型鋼焊制的反力架和兩根平行的拉桿傳至基礎(chǔ)。 本工程設(shè)計使用了12只32t及14只20t千斤頂，最大推力為664t。,25,實(shí)際推力為65左右(約430t)。這個值約為上部荷重的16，所以工程應(yīng)用中，水平推力的計算值宜取為上部荷重的11016。千斤頂有液壓式和螺旋式、有人工和自動的千斤頂本工程采用手動千斤頂，每次可實(shí)現(xiàn)空載行程1.25mm，每次負(fù)載后可實(shí)現(xiàn)行程約0.50.8mm。,26,拉桿，本工程采用25鋼筋拉桿