四層辦公樓縱向整體平移

1、四層辦公樓縱向整體平移徐向東賈留東孫劍平張?chǎng)危ㄉ綎|建筑工程學(xué)院工程鑒定加固研究所250014）摘要本文介紹了一座60 X 11.6m四層磚混辦公樓，在不破壞房屋整體結(jié)構(gòu)及造型條件下，將其整體縱向平移8.5m的設(shè)計(jì)施 工方法。文中對(duì)平移機(jī)構(gòu)中各組成部分，包括托梁、基礎(chǔ)、水平力施加體系等進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞建筑物平移基礎(chǔ)滾軸水平力托梁千斤頂Longitudinal move of Four-story Masonry BuildingAbstract: A four story masonry building (LXW=60X11.6m) is removed 8.5 m along its lo

2、ngitudinal axis. The object of the design is to keep the original architectural style and structural integrity of the building. The analysis of the removal constitution is given in detail, including foundation, forcing system and needle beam etc.Keyword: building move; foundation; roller; horizontal

3、 force; needle beam; jack1工程概況河北曲周縣農(nóng)業(yè)局辦公樓，建筑物總長度60m，寬11.6m,建筑面積約1700m2, 總重量約2500t，建成于1996年。磚混結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)為鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，縱橫墻結(jié)合部位均設(shè)有 構(gòu)造柱，層層設(shè)有圈 梁，整體性較強(qiáng)，施 工質(zhì)量較好。樓體平面呈L形（圖 1），東部四層（設(shè)有 室外樓梯），西部三 層。辦公樓位于縣城 東部，北鄰邯（鄲） 臨（西）東路，因城 區(qū)改造，建筑物東部 占據(jù)新規(guī)劃道路8.5m。東半部分（17軸）為四層（全部為大開間），若拆除后 于西側(cè)重建，勢(shì)必破壞其整體設(shè)計(jì)效果，原裝修部分損失更大。遂決定采取樓 房整體平移。辦公樓西

4、側(cè)9m處為三層磚混私人住宅，辦公樓沿縱向向西移動(dòng)8.5m，平移后辦 公樓的西山墻距民宅山墻0.5m。2新舊基礎(chǔ)及地基處理基礎(chǔ)處理包括兩部分，房屋就位后對(duì)應(yīng)的新基礎(chǔ)和建筑物的原基礎(chǔ)。新基礎(chǔ)處理，是指在房屋需要移到的終點(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(jì)新基礎(chǔ)，包括平 移過程中的縱墻基礎(chǔ)，平移 后縱墻和橫墻基礎(chǔ)。房屋新位置與原位置之間的 下軌道基礎(chǔ)（縱向）坐落于 新的地基之上，適當(dāng)加寬基 底寬度。原基礎(chǔ)處理主要針對(duì)下軌道 基礎(chǔ)而言。建筑物原設(shè)計(jì)橫墻承重，平移前豎向荷載的傳遞路徑發(fā)生了改變（上部結(jié)構(gòu)與原基礎(chǔ)切斷），既橫 墻一橫墻托梁（TL）一上軌道梁（SGL）滾軸一下軌道梁（XGL）傳至

5、縱向基礎(chǔ) （圖2），原縱墻下基底壓力增大。但實(shí)際上，施工期間樓面活載考慮折減，加之原基礎(chǔ)設(shè)計(jì)偏于保守，經(jīng)計(jì)算原縱墻基礎(chǔ)承載力可滿足要求，下軌道梁（XGL） 直接坐落于原基礎(chǔ)之上。西鄰民宅基礎(chǔ)寬度約1m，基礎(chǔ)埋深約0.8m，平移后建筑物的基礎(chǔ)埋置深度低于 民宅基礎(chǔ)埋深1.4m。為防止開挖土方破壞民宅基礎(chǔ)以及新基礎(chǔ)對(duì)民宅地基產(chǎn)生 附加應(yīng)力（引起不均勻沉降），設(shè)計(jì)上采取新基礎(chǔ)延伸至民宅1.5m處，上軌道 梁向西挑出1.5m（圖3）。沉降，設(shè)置了部分直徑 250防沉樁。新基礎(chǔ)防沉槌弘下軌道梁XGL |1 -4一 L圖3懸挑、基礎(chǔ)及軌諧梁等示意為防止新做基礎(chǔ)受荷后產(chǎn)生不均勻沉降，尤其是限制西端懸挑1.5

6、m部分的基礎(chǔ)3上、下軌道梁及其布 置上軌道梁（SGL）為夾住 墻體的兩條平行的矩形 托梁（bXh=200X 500）（圖2，3），沿梁的長 度方向上每隔1000設(shè)置一條連系梁（DL），形成了獨(dú)特的n形斷面，DL可以確保上部荷載可靠的 傳至其上。同時(shí)，為使SGL與所夾的墻體有良好的粘接作用，支模前將所夾墻體 的表層剔除5-10mm。上軌道梁承受的上部結(jié)構(gòu)荷載通過位于梁底部均勻布設(shè)的滾軸傳至下軌道梁。由 于滾軸的的間距（200300）小于梁斷面高度，上軌道梁近于倒置均勻受壓的連 續(xù)梁，均按構(gòu)造配筋。下軌道梁直接坐落于基礎(chǔ)之上，與縱向基礎(chǔ)澆注在一起，滾軸均勻地傳來豎向荷 載，可近似地認(rèn)為承受均布線荷

7、載，構(gòu)造配筋即可。I制 I西端懸挑制l下軌道梁TL橫靖托梁LL斛向連添梁圖4上下軌-道梁布置設(shè)計(jì)要求下軌道頂標(biāo)高施工誤差不大于正負(fù)1mm。上下軌道梁布置如下（圖4）：1.沿B，C軸設(shè)有兩條軌道梁。2.對(duì)應(yīng)凸出部位設(shè)軌道梁（A，D軸）四條。室外樓梯柱子Z（E軸），若單獨(dú)設(shè)置軌道梁，增 加了施工成本。1設(shè)計(jì)上巧妙地采用由橫墻上托梁 TL1外伸挑住1，切斷柱子與基礎(chǔ)的連接， 外樓梯的兩棵柱子Z3坐落于TL之1上，使樓梯似有 “懸掛”于建筑物側(cè)1面（D軸）3的形式（圖5）。圖5 懸掛樓梯為加強(qiáng)凸出部分（A、B和C、D軸間）上軌道梁平 面內(nèi)的剛度，使傳力捷近（水平推力盡可能傳至 B,C軸上軌道梁），在凸

8、出部分的室內(nèi)（外）設(shè)置 了斜向連系梁（LL），加強(qiáng)凸出房間平面剛度。當(dāng)把房屋從原基礎(chǔ)上脫離之后，整棟樓房就支承在上下軌道梁間的滾軸之上。在 上軌道梁上均勻施加水平力-足以克服上下軌道梁間與滾軸的滾動(dòng)摩擦力，房屋 即可水平移動(dòng)。平移機(jī)構(gòu)的構(gòu)成包括滾軸的強(qiáng)度和間距，上下軌道梁的平整度， 水平力施加機(jī)構(gòu)等。平移機(jī)構(gòu)的優(yōu)劣，是決定房屋平移能否成功的關(guān)鍵。其中滾軸的強(qiáng)度是第一位的， 若平移過程中出現(xiàn)滾軸較大的變形或破壞，則前功盡棄（平移前的施工工期及成 本占總量8090%），施工前應(yīng)對(duì)滾軸進(jìn)行抗壓試驗(yàn)。滾軸設(shè)計(jì)強(qiáng)度取值為100kN， 徑向允許變形0.6-0.7mm。工程實(shí)際選用壁厚5,直徑60的無縫鋼管

9、灌注高標(biāo)號(hào) 砂漿。建筑物北側(cè)懸挑二三層外走廊（寬度1.5m），B軸軌道壓力比C軸大約30%，滾 軸間距相應(yīng)減小。設(shè)計(jì)上B軸軌道滾軸間距為200，C軸為250，A軸300、“懸 掛”室外樓梯的D軸間距為250。本工程采用沿上下軌道梁敷設(shè)-3X 200鋼帶，上軌道梁底鋼帶兼做模板，下軌道 梁頂砂漿找平后干鋪鋼帶，以保證上下軌道梁的平整度。水平力施加機(jī)構(gòu)包括水平力的施加方式和施加位置，水平推力計(jì)算，千斤頂布置， 拉桿及其錨固等（圖6）。ffi &水平力觸咻0構(gòu)辦公樓前方只有9m長 度，平移到位后兩建筑 物墻墻間距只有0.5m， 千斤頂只能直接推動(dòng)上 軌道梁水平伸出的牛 腿，水平力通過型鋼焊 制的反力

10、架和兩根平行 的拉桿傳至基礎(chǔ)，因此 設(shè)計(jì)采用了千斤頂直接 推動(dòng)上軌道梁，反力通 過拉桿傳至基礎(chǔ)。理論上鋼鋼間滾動(dòng)摩擦系數(shù)1/60-1/30。工程應(yīng)用中要考慮的影響因素較多，如 上下軌道的平整度，水平力施加體系的變形，滾軸的變形，千斤頂操作者可工作 性等。為使建筑物順利地啟動(dòng)及運(yùn)行，水平推力宜保有較大的富裕量。本工程設(shè) 計(jì)使用了 12只32t及14只20t千斤頂，最大推力為664t，由于操作者施力難 度和水平力施加機(jī)構(gòu)的變形等因素影響，實(shí)際推力達(dá)到65%左右（430t），換算 下來約為上部荷重的1/6。拉桿選用直徑25II級(jí)鋼筋拉桿穿越牛腿處預(yù)留孔道，錨固端直接埋設(shè)于下軌 道梁或新做基礎(chǔ)之中。房屋平移到位（圖7）,在新基礎(chǔ)與房屋上部結(jié)構(gòu)之間以及上、下軌道梁之間澆 注細(xì)石混凝土，將上下軌道梁之間的滾軸埋于梁內(nèi)?；炷吝_(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，房 屋與基礎(chǔ)就成為一個(gè)整體。上下軌道梁澆注在一起，成為基礎(chǔ)之上的“基礎(chǔ)梁”。因此，平移后房屋 的整體性及基礎(chǔ)的 可靠性將優(yōu)于原房 屋。本工程從破土動(dòng)工 至平移就位共歷時(shí) 70天，其中平移施 工僅8天時(shí)間，平 移速度最快每天達(dá)2.5m。整個(gè)施工期間，二樓以上照常工作。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展