房屋整體平移課件

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房屋整體平移概述一.整體平移技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀隨著城市建設(shè)日新月異的發(fā)展，城市改造成為每個(gè)城市所面臨的重大問題，新的城市布局導(dǎo)致許多建筑需要拆除，這會(huì)使得一些尚有頗高使用價(jià)值或紀(jì)念意義的建筑物遭到破壞。在這種情況下采用房屋平移技術(shù)，既可以滿足城市發(fā)展的需要，又能對(duì)有價(jià)值的建筑遺產(chǎn)進(jìn)行保留，而且投入少，周期短，可以獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。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(dòng)一段距離。房屋整體平移技術(shù)20世紀(jì)初在國(guó)外出現(xiàn)，進(jìn)入20世紀(jì)80年代，改革開放的中國(guó)也開始應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)讓大樓“整體平移”。20多年來(lái)，我國(guó)已成功地讓四五十棟房屋“走”了起來(lái)，這個(gè)總數(shù)已超過(guò)國(guó)外的總和。下面對(duì)我國(guó)房屋整體平移工程進(jìn)行了不完全統(tǒng)計(jì)，見表18-1。表18-11992－2004年國(guó)內(nèi)主要房屋平移實(shí)例概述二.整體平移技術(shù)的優(yōu)越性整體平移和拆除重建相比有以下優(yōu)點(diǎn)。(1)節(jié)約造價(jià)。整體平移工程所需要費(fèi)用由以下四個(gè)因素決定：一是建筑物自重；二是平移距離；三是平移場(chǎng)地的環(huán)境條件；四是建筑物結(jié)構(gòu)的堅(jiān)固程度。根據(jù)現(xiàn)在已經(jīng)平移的房屋調(diào)查情況來(lái)看，其費(fèi)用僅為拆除重建費(fèi)用的1/3～1/4，甚至達(dá)1/6。對(duì)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。對(duì)于南京江南大酒店而言，建于1995年，包括裝潢在內(nèi)總投資1860多萬(wàn)元，若拆除重建損失巨大，而采取整體平移僅需425萬(wàn)元，節(jié)約70%以上的費(fèi)用。(2)對(duì)樓房使用的干擾很小。施工期間，二樓以上可以照常使用。(3)節(jié)約工期，平移工期一般3～6個(gè)月，拆除重建一般需要1～2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(duì)于紀(jì)念性建筑物來(lái)說(shuō)，即使花再大的代價(jià)實(shí)現(xiàn)整體平移也是值得的，何況付出的代價(jià)還不一定高。因此用整體平移技術(shù)來(lái)保護(hù)紀(jì)念性建筑物是最佳選擇?？傊?，不管是經(jīng)濟(jì)效益方面還是社會(huì)效益方面，樓房平移對(duì)我國(guó)的建筑產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)意義是巨大的。因此樓房平移工程有巨大的市場(chǎng)前景。但由于房屋整體平移技術(shù)在很大程度上要依賴于經(jīng)驗(yàn)，系統(tǒng)的計(jì)算理論及施工技術(shù)還有待于國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)一步研究。概述三.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(gè)可搬動(dòng)的自由整體。(2)在建筑物切斷處設(shè)置托換梁，形成一個(gè)可移動(dòng)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(dòng)裝置。(5)安裝行走機(jī)構(gòu)，施加外加動(dòng)力將建筑物移動(dòng)。(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。概述四.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(lái)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.橫向平移沿街建筑為了適應(yīng)城市發(fā)展拓寬?cǎi)R路的需要，往往要進(jìn)行橫向平移后退，因此橫向平移的幾率為最高。比如著名的南京江南飯店平移工程，就是為了滿足模范馬路拓寬的需要，橫向平移后退了26m。對(duì)于用橫墻和帶型基礎(chǔ)承重的建筑物來(lái)說(shuō)，進(jìn)行橫向平移很是有利，難度不大，費(fèi)用也不會(huì)高?？墒菍?duì)于用縱墻和帶型基礎(chǔ)承重的建筑來(lái)說(shuō)，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。2.縱向平移對(duì)于一端臨街的建筑物，由于馬路拓寬，往往要進(jìn)行縱向平移。由于平移距離有限，而且建筑物縱墻基礎(chǔ)一般都是貫通的，軸線數(shù)量也少，給平移帶來(lái)了很多有利條件。但是如果要求縱移的距離不超出原來(lái)基礎(chǔ)底盤范圍之外，而且對(duì)于橫向軸線的間距不相等的房屋，縱向平移以后，會(huì)出現(xiàn)墻軸線與基礎(chǔ)軸線錯(cuò)位的情況。對(duì)于層高不一致的建筑物，平移以后也會(huì)出現(xiàn)墻基承載力增加或減少的情況，給舊基礎(chǔ)的處理或加固增加了很大的難度。相反，縱向平移距離大，舊基礎(chǔ)全部廢棄而由新基礎(chǔ)取代時(shí)，可能更為有利。概述3.遠(yuǎn)距離平移為了調(diào)整總平面，有時(shí)要對(duì)建筑物進(jìn)行遠(yuǎn)距離平移。根據(jù)場(chǎng)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(chǎng)地平整度和承載力允許，平移距離可不受限制，難度不會(huì)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。比如建筑物底盤尺寸為長(zhǎng)度a，寬度b，當(dāng)縱移距離小于a，橫移距離小于b時(shí)，就視為局部挪移。這看起來(lái)平移距離有限，工作量不大，但移位后的建筑物一部分仍在舊基礎(chǔ)上，而且有可能軸線錯(cuò)位，另一部分則落在新基礎(chǔ)上。因此要牽涉到新基礎(chǔ)施工對(duì)舊基礎(chǔ)的干擾、破壞問題，新舊基礎(chǔ)沉降不均勻問題，新舊基礎(chǔ)之間的相互結(jié)合問題；對(duì)舊基礎(chǔ)的加固問題，情況極為復(fù)雜，技術(shù)難度最大，因此費(fèi)用也不會(huì)低。5.平移并旋轉(zhuǎn)建筑物一般都由平面結(jié)構(gòu)組合成空間結(jié)構(gòu)，雖然具有一定的空間剛度，但抵抗扭轉(zhuǎn)的能力極低。因此一般只進(jìn)行平移，不提倡旋轉(zhuǎn)。在不得已的情況下要進(jìn)行平移加旋轉(zhuǎn)時(shí)，必須對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行臨時(shí)性或永久性的抗扭加固，代價(jià)較高，而且風(fēng)險(xiǎn)很大。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?jī)蓚€(gè)關(guān)鍵技術(shù)：一是基礎(chǔ)處理，二是行走體系的設(shè)計(jì)。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(dòng)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(dòng)。其一般的步驟如下。如圖18.1所示。圖18.1上下軌道梁斷面房屋整體平移的關(guān)鍵技術(shù)(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(lái)。(2)在原墻和柱子兩側(cè)的切口水平面以下澆筑鋼筋混凝土梁，這個(gè)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)。(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(duì)應(yīng)存在時(shí)，稱上軌道梁，按上軌道梁設(shè)計(jì)。與平移方向正交、下面沒有下軌道梁時(shí)，只起托梁作用，按托梁設(shè)計(jì)。(5)待上軌道梁(或托換梁)、下軌道梁達(dá)到計(jì)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(guò)滾軸支撐在下軌道梁上，在牽引或推拉作用下就可以移動(dòng)。房屋只有通過(guò)軌道梁才能從舊址移動(dòng)到新址，所以對(duì)軌道梁的要求是：必須保持表面水平，以減少運(yùn)動(dòng)阻力；要有足夠的強(qiáng)度承受移動(dòng)過(guò)程的作用力。

房屋整體平移的關(guān)鍵技術(shù)(6)顯然，建筑物移動(dòng)過(guò)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(shí)，應(yīng)對(duì)地基與基礎(chǔ)進(jìn)行加固。但是根據(jù)一般情況，已有地基在經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)期的預(yù)壓考驗(yàn)以后，其承載力有了較大幅度的提高，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(lái)承擔(dān)部分上部墻柱新荷載，此時(shí)必須根據(jù)新的荷載調(diào)整情況來(lái)對(duì)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(dòng)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)。新基礎(chǔ)的上部標(biāo)高應(yīng)低于原基礎(chǔ)切斷處標(biāo)高100mm～200mm，且基礎(chǔ)能夠承受整體平移荷載，當(dāng)房屋移到任何位置時(shí)基礎(chǔ)梁板系統(tǒng)及地基土壤均能承受移動(dòng)荷載而不發(fā)生影響移動(dòng)的變形。由于平移過(guò)程中產(chǎn)生的水平作用力較大，而淺埋式天然地基或軟土條件下的樁基礎(chǔ)的抗水平荷載能力很低，尤其對(duì)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。由于上下軌道的剛度較大，不僅能增加房屋的整體性，而且對(duì)基礎(chǔ)的不均勻沉降也有很好的抑制作用。房屋整體平移的關(guān)鍵技術(shù)3.新舊基礎(chǔ)連接處理在局部挪移的情況下，減少新基礎(chǔ)施工對(duì)舊基礎(chǔ)的干擾和保證新舊基礎(chǔ)的連接則是一個(gè)重大問題。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。新混凝土的凝縮、徐變、彈性變形和塑性變形與舊混凝土的存在差異，二者結(jié)合面的抗剪強(qiáng)度遠(yuǎn)低于整澆混凝土的抗剪強(qiáng)度。處理不當(dāng)，會(huì)使連接處斷裂，因此必須從設(shè)計(jì)和施工兩方面慎重對(duì)待。1)在設(shè)計(jì)方面可采取的措施(1)新基礎(chǔ)設(shè)計(jì)選型以支撐能力可靠和施工干擾小為原則，一般以選擇微型樁基礎(chǔ)過(guò)渡為上策。(2)新澆混凝土強(qiáng)度等級(jí)宜提高。鋼筋焊接應(yīng)采用雙面焊，并適當(dāng)加大焊縫長(zhǎng)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。房屋整體平移的關(guān)鍵技術(shù)2)從施工方面可采用的措施(1)對(duì)舊混凝土結(jié)合面進(jìn)行鑿粗或刷糙處理，清除表面浮石、浮灰；對(duì)其進(jìn)行保水濕潤(rùn)不少于24小時(shí)。(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(jí)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)的沉降差控制由于新舊基礎(chǔ)沉降不一致，必須采取措施使二者的沉降差控制在一定的范圍內(nèi)，以免引起墻體、梁、柱開裂等質(zhì)量問題。調(diào)整沉降差的方法有以下幾種。(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(lái)調(diào)整沉降。房屋整體平移的關(guān)鍵技術(shù)5.過(guò)渡段軌道梁下的地基處理若房屋的新位置與舊位置之間有一定的距離，則過(guò)渡段的下軌道梁下的地基必須進(jìn)行加固處理，以滿足房屋平移行走過(guò)程中的承載力要求，防止沉降過(guò)大，從而使房屋開裂甚至坍塌。則該段地基處理可采用以下措施。1)墊層擴(kuò)散即使是一般軟土地區(qū)，也有3m～5m厚度的硬殼層，具有80kPa以上的承載力，完全可以充分利用硬殼層作軌道持力層。為了安全，可以借鑒鐵路軌道敷設(shè)經(jīng)驗(yàn)，在經(jīng)過(guò)整平的地基上鋪設(shè)500mm～1000mm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。在上部行走荷載過(guò)大的情況下，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。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。振沖樁擠密法將污染場(chǎng)地，威脅已有基礎(chǔ)，宜慎用之。砂石樁擠密、石灰樁擠密法均能收到良好效果，應(yīng)以經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便為前提。3)淺樁加固必要時(shí)，也可采用淺樁支承方案。但畢竟只是臨時(shí)服務(wù)性工程，對(duì)工程成本還應(yīng)適當(dāng)控制。淺木樁造價(jià)不一定高，只是會(huì)浪費(fèi)珍貴的木材資源，不可濫用。房屋整體平移的關(guān)鍵技術(shù)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(或托換梁)上施加水平力，足以克服上軌道梁(或托換梁)和下軌道梁與滾軸之間的滾動(dòng)摩擦力，房屋即可水平移動(dòng)。行走體系要考慮移動(dòng)裝置、動(dòng)力設(shè)備的選用與設(shè)計(jì)。1.移動(dòng)裝置的選用和設(shè)計(jì)在平移過(guò)程中，移動(dòng)裝置可分為滑動(dòng)裝置和滾動(dòng)裝置。但要找到一種強(qiáng)度高、硬度大、摩擦系數(shù)小的材料作為滑動(dòng)裝置很困難。因此，目前我國(guó)的多數(shù)工程均采用滾軸作為滾動(dòng)裝置。滾軸與上部結(jié)構(gòu)和下軌道梁的相對(duì)關(guān)系如圖18.2如示。圖18.2滾軸裝置位置示意圖房屋整體平移的關(guān)鍵技術(shù)滾軸上部和下部的鋼板有兩個(gè)作用：一是防止結(jié)構(gòu)和滾軸直接接觸時(shí)，局部壓力過(guò)大造成損傷。二是可以增大上下軌道的平整度，減小阻力。鋼板厚度一般為10mm～20mm。目前，我國(guó)采用的滾軸裝置主要有兩種擺放方式：一是在整個(gè)下軌道梁上均勻擺放。如圖18.2所示。其特點(diǎn)是：?jiǎn)蝹€(gè)滾軸設(shè)計(jì)荷載小，使用中變形小。選擇支撐點(diǎn)只在支撐點(diǎn)處擺放滾軸，如圖18.2所示。其特點(diǎn)是：?jiǎn)蝹€(gè)滾軸設(shè)計(jì)荷載較大，強(qiáng)度要求高。滾軸強(qiáng)度和變形控制非常重要。若平移過(guò)程中出現(xiàn)滾軸破壞或較大的變形，整個(gè)工程將前功盡棄。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，滾軸可采用實(shí)心鋼棒或空心鋼管填充膨脹混凝土，直徑40mm～100mm，長(zhǎng)度根據(jù)實(shí)際需要而定?？招匿摴芴畛渑蛎浕炷磷鳛闈L軸時(shí)，鋼管選用壁厚為5mm～6mm的，混凝土可采用C30以上的微膨脹混凝土。房屋整體平移的關(guān)鍵技術(shù)滾軸個(gè)數(shù)計(jì)算公式如下

(18-1)式中：——滾軸個(gè)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(gè)滾軸平均受壓承載力。滾軸的平均壓力計(jì)算

(18-2)式中：——綜合系數(shù)，與長(zhǎng)度、混凝土強(qiáng)度有關(guān)，可取4～5；

——滾軸直徑；

——滾軸長(zhǎng)度；

ft——內(nèi)填混凝土的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。房屋整體平移的關(guān)鍵技術(shù)2.動(dòng)力系統(tǒng)的選擇與設(shè)計(jì)在房屋平移過(guò)程中，水平力的施加有兩種方式。(1)推力式。推力式是將千斤頂?shù)耐苿?dòng)力直接作用在上軌道梁上，作用力通過(guò)牛腿傳給下軌道梁及基礎(chǔ)。推力式比較穩(wěn)定，具體做法是：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))。其優(yōu)點(diǎn)是移動(dòng)比較穩(wěn)定，平移偏位易調(diào)整；其缺點(diǎn)是：由于千斤頂?shù)男谐逃邢?，房屋每移?dòng)一段距離，千斤頂就要重新安裝。作為反力點(diǎn)的牛腿數(shù)量必須增多，增加了施工難度。房屋整體平移的關(guān)鍵技術(shù)(2)拉力式。拉力式有兩種：①置于建筑物前方的千斤頂施力于地基，通過(guò)拉桿直接拉動(dòng)上軌道梁(或拖架梁)。②千斤頂直接推動(dòng)上軌道梁，反力通過(guò)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(gè)反力裝置即可實(shí)現(xiàn)平移。千斤頂及反力裝置無(wú)須反復(fù)移動(dòng)，但拉桿受力后變形較大，應(yīng)保證受力均勻。拉桿的選用有兩種，一是大直徑鋼筋，二是鋼絲繩或鋼絞線。外加動(dòng)力，其大小與建筑物荷重、行走機(jī)構(gòu)材料等有關(guān)，其計(jì)算可按下列各式進(jìn)行。房屋整體平移的關(guān)鍵技術(shù)各軌道所需外加動(dòng)力T(18-3)總外加力N(18-4)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2.5～5.0之間；

——建筑物總荷載；

——沿托架板或上軌道板的摩擦系數(shù)；

f——沿下軌道板的摩擦系數(shù)；

d——滾軸直徑；注：f，f取值見表18-2，上下軌道板材料相同時(shí)f=f。房屋整體平移的關(guān)鍵技術(shù)表18-2摩擦系數(shù)f(f)值(鋼與鋼)摩擦條件啟動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)中無(wú)油涂油無(wú)油涂油壓力較小時(shí)0.150.150.110.10～0.08壓力≥100MPa0.15～0.250.11～0.120.07～0.09建筑物在水平動(dòng)力和摩擦力作用下處于變速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，會(huì)導(dǎo)致房屋前后傾斜搖擺。尤其是磚混結(jié)構(gòu)，房屋抗剪能力比較差，如果加速度過(guò)大可能產(chǎn)生剪應(yīng)力，當(dāng)其超過(guò)房屋的抗剪能力時(shí)，會(huì)導(dǎo)致房屋出現(xiàn)水平裂縫，還可能導(dǎo)致房屋前后傾倒，使平移失敗。因此其加速度應(yīng)嚴(yán)格控制在一定范圍內(nèi)，并應(yīng)采取有效措施，盡量使其值減小，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(jì)緩沖制動(dòng)裝置；(3)房屋頂部設(shè)置防傾斜的穩(wěn)繩。平移實(shí)例下面介紹河北省曲周縣農(nóng)業(yè)局磚混結(jié)構(gòu)辦公樓縱向平移8.5m和南京市江南大酒店框架結(jié)構(gòu)酒樓橫向平移26m的成功經(jīng)驗(yàn)。這兩例很有代表性，算得上近年來(lái)我國(guó)建筑工程界在房屋整體平移領(lǐng)域的代表作。在此根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)，再結(jié)合一般條件進(jìn)行一些討論。一.多層磚混結(jié)構(gòu)縱向平移農(nóng)業(yè)局辦公樓總長(zhǎng)度60m，寬11.6m，建筑物面積約1700m2，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(①～⑦軸線)為四層，其余為三層，全部為大開間。若拆除東部后在西端復(fù)建，勢(shì)必破壞其整體設(shè)計(jì)效果，原裝修部分損失更大，于是采取房屋整體縱向平移。平移實(shí)例1.基礎(chǔ)處理原基礎(chǔ)的處理主要針對(duì)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)。由此可知，原縱墻下基底壓力增大。但實(shí)際上，施工期間樓面滿布荷載的可能性很小。經(jīng)計(jì)算，原縱墻基礎(chǔ)承載力滿足要求，故可將下軌道梁直接坐落于原基礎(chǔ)上，與縱向基礎(chǔ)澆注在一起。斷面取b×h=250mm×200mm，按構(gòu)造要求配筋即可，設(shè)計(jì)要求下軌道梁頂標(biāo)高施工誤差不大于±1mm。圖18.3總平面圖平移實(shí)例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。取b×h=200mm×500mm，沿梁的長(zhǎng)度方向上每隔1000mm～1300mm設(shè)置一條連系梁，形成了獨(dú)特的∏形斷面。連系梁可以確保上軌道梁與所夾的墻體有很好的聯(lián)結(jié)作用，兩者能夠共同工作。支模前將所夾墻體的表面剔除5mm～10mm。上軌道梁承受的上部結(jié)構(gòu)荷載通過(guò)位于梁底部均勻布置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(采用均勻布置的間距為200mm～300mm的滾軸)，其支座為均勻布置的連系梁，故按構(gòu)造配筋即可。圖18.4上軌道梁、托梁圖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(lái)的上部荷載，并把荷載傳至縱向的上軌道梁，因而必須嚴(yán)格按照墻梁設(shè)計(jì)方法配筋。平移實(shí)例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(duì)應(yīng)凸出部分A軸，D軸也各設(shè)置一條軌道梁。為加強(qiáng)凸出部分上軌道梁平面內(nèi)的剛度，使水平推力盡可能傳至C軸，C軸的上軌道梁在凸出部分的室內(nèi)外設(shè)置了斜向連系梁，加強(qiáng)凸出房間平面剛度。圖18.5上下軌道梁布置圖平移實(shí)例這樣，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(jì)新基礎(chǔ)，包括平移過(guò)程中的縱墻基礎(chǔ)、平移后的縱墻和橫墻基礎(chǔ)。舊基礎(chǔ)的處理：樓房移動(dòng)距離雖不大，但移位后軸線錯(cuò)動(dòng)，舊基礎(chǔ)的處理工作量較大。2.行走體系本工程采用壁厚5mm、直徑60mm的無(wú)縫鋼管灌注高標(biāo)號(hào)砂漿。設(shè)計(jì)上滾軸均勻布置B軸滾軸間距為200mm，C軸滾軸間距為250mm，A軸滾軸間距為300mm，D軸滾軸間距為250mm。平移過(guò)程中分段設(shè)專人觀察滾軸轉(zhuǎn)動(dòng)情況，對(duì)傾斜滾軸及時(shí)校正。為保證上下軌道的平整度及滾軸的均勻負(fù)荷，于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。平移實(shí)例此辦公樓前方只有9m長(zhǎng)度的活動(dòng)空間，平移到預(yù)定位置后與另一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，因此，本工程采用拉力式。如圖18.6所示，將千斤頂直接拉動(dòng)上軌道梁水平伸出的牛腿，水平力通過(guò)型鋼焊制的反力架和兩根平行的拉桿傳至基礎(chǔ)。圖18.6拉力式傳力機(jī)構(gòu)圖由于水平力的大小受到上下軌道梁的平整度、水平力施加體系的變形、滾軸的變形、千斤頂工作狀態(tài)等的影響，因此，為了使建筑物順利地啟動(dòng)及運(yùn)行，水平推力宜保證有較大的安全儲(chǔ)備。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。由于受各種因素影響，實(shí)際推力為65%左右(約430t)。這個(gè)值約為上部荷重的1/6，所以工程應(yīng)用中，水平推力的計(jì)算值宜取為上部荷重的1/10～1/6。平移實(shí)例千斤頂?shù)姆N類很多，按工作原理分有液壓和螺旋式，按控制方式分有人工和自動(dòng)。本工程采用手動(dòng)千斤頂，每次可實(shí)現(xiàn)空載行程1.25mm，施加負(fù)載后可實(shí)現(xiàn)行程約0.5～0.8mm(施力完成時(shí)間約為6s)。因此，水平推力產(chǎn)生的加速度非常小，設(shè)計(jì)中可以忽略不計(jì)。對(duì)于拉桿，本工程采用φ25鋼筋拉桿穿越牛腿處預(yù)留孔道，錨固端直接埋設(shè)于下軌道梁或新基礎(chǔ)之中。房屋平移到位后，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)，混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，房屋與基礎(chǔ)就形成一個(gè)整體。上下軌道澆注在一起，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)的可靠性還有所改善。平移實(shí)例二.多層框架結(jié)構(gòu)橫向平移江南大酒店整體平移工程是2001年我國(guó)平移工程中建筑面積最大的一項(xiàng)工程。江南大酒店位于南京市中心，總建筑面積約5424m2，總重約8000t，由于酒店前的馬路拓寬，必須整體向南移動(dòng)26m。下面簡(jiǎn)要介紹該平移工程幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，主要包括基礎(chǔ)處理和下軌道梁的設(shè)計(jì)、上部結(jié)構(gòu)托換的設(shè)計(jì)、滾動(dòng)裝置和動(dòng)力系統(tǒng)的選擇等內(nèi)容。酒店的結(jié)構(gòu)情況如圖18.7所示。全長(zhǎng)50m，分東西兩段，西段為六層，長(zhǎng)43.2m，東段為七層，僅長(zhǎng)6.8m，框架結(jié)構(gòu)；兩段之間(13軸)有伸縮縫，縫寬10cm，從基礎(chǔ)以上斷開。建筑物進(jìn)深為(7.0m+6.0m)，開間均為3.6m，僅/、/節(jié)點(diǎn)的框架柱被抽去，形成大空間；基礎(chǔ)形式為縱向條形基礎(chǔ)，地基為深層攪拌樁復(fù)合地基。平移實(shí)例圖18.7江南大酒店首層平面圖平移設(shè)計(jì)前首先用PKPM軟件對(duì)原結(jié)構(gòu)進(jìn)行了內(nèi)力分析和校核，也對(duì)結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀進(jìn)行了完好性檢查，并拍照存檔。檢查后僅發(fā)現(xiàn)西部樓梯間填充墻和大梁間有輕微裂縫，不影響結(jié)構(gòu)安全。平移實(shí)例1.基礎(chǔ)的處理1)原基礎(chǔ)的處理(1)先把原條形基礎(chǔ)兩側(cè)的填土挖去，讓全部基礎(chǔ)露出來(lái)，沿柱子外邊橫軸方向各澆一鋼筋混凝土梁，即下軌道梁；(2)待下軌道梁達(dá)到一定的強(qiáng)度后，在下軌道梁上安裝行走機(jī)構(gòu)；(3)工程共有44根柱子，在每個(gè)柱子的根部做一個(gè)托架，使其與柱子牢固連接在一起，然后把柱子(或墻)與基礎(chǔ)切斷，柱子傳來(lái)的荷載通過(guò)托梁和滾軸傳到下軌道梁上；(4)根據(jù)原設(shè)計(jì)為縱向帶型基礎(chǔ)承重，橫墻下是沒有基礎(chǔ)，也沒進(jìn)行深層攪拌樁加固處理的，因此下軌道梁(托梁)的傳力路徑及受力情況就存在危險(xiǎn)。為了安全，還應(yīng)對(duì)橫墻下的下軌道梁地基進(jìn)行加固處理，處理方法以短木樁或樹根樁為宜。平移實(shí)例2)新基礎(chǔ)的處理根據(jù)地質(zhì)情況，工程的新基礎(chǔ)采用沉管灌注樁，樁長(zhǎng)18m，共167根樁。樁頂與樁承臺(tái)相連接，下軌道梁與承臺(tái)形成整體。如圖18.8所示。增加了承臺(tái)的抗沖切強(qiáng)度，且該下軌道梁還可作為新基礎(chǔ)柱下承臺(tái)之間的連梁。由于該梁的剛度很大(截面300mm×1200mm)，能增加基礎(chǔ)的整體性，對(duì)基礎(chǔ)的不均勻沉降有很好的抑制作用。圖18.8承臺(tái)與下軌道梁交接處平移實(shí)例3)過(guò)渡段軌道梁下的地基處理在房屋新基礎(chǔ)與原基礎(chǔ)之間，有13m長(zhǎng)的過(guò)渡段，地基為軟土。為了嚴(yán)格限制其不均勻沉降，采用短木樁技術(shù)，共壓入木樁555根，木樁直徑100mm～200mm，樁長(zhǎng)3m～4m，通過(guò)改變木樁間距來(lái)調(diào)整地基承載力。該處理方法雖然造價(jià)不高，施工方便，沉降差滿足要求，但耗費(fèi)木材是其缺點(diǎn)。在經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)仔細(xì)檢測(cè)之后，也可考慮利用原地面硬殼層的承載力。2.下軌道梁的設(shè)計(jì)下軌道梁的支承受力條件分為以下三種情況。1)舊基礎(chǔ)區(qū)段的下軌道梁(1)舊基礎(chǔ)區(qū)段范圍的下軌道梁坐落在原本未經(jīng)加固處理的天然地基上，因此首先必須對(duì)其地基進(jìn)行加固。平移實(shí)例(2)因?yàn)樵锌v橫墻均為非承重墻。通過(guò)剛度極大的上軌道梁與托梁已將墻梁自重直接傳給了柱身，因此下軌道梁的實(shí)際受力情況可按三支點(diǎn)、倒支承的均布荷載連續(xù)梁計(jì)算。荷載(地基反力)通過(guò)下軌道梁和上軌道梁與滾軸聯(lián)合組成的疊合梁傳遞給支座(柱身)。下軌道梁實(shí)際成了疊合梁的受壓區(qū)。為了滿足將均勻的地基反力有效的傳遞到上軌道梁和柱身去，必須保證下軌道梁有足夠的剛度，配筋要求已不高。(3)上軌道梁則是受拉區(qū)，配筋必須滿足計(jì)算要求。(4)疊合梁是通過(guò)滾軸來(lái)傳遞壓力與剪力的，否則就不能共同工作。因此必須對(duì)滾軸進(jìn)行水平約束，以免出現(xiàn)被擠出的危險(xiǎn)。(5)為了保證下軌道梁的連續(xù)性，在下軌道梁與舊的縱向帶型基礎(chǔ)交接節(jié)點(diǎn)上，必須確保鋼筋的錨固條件和新舊鋼筋混凝土的有效結(jié)合。平移實(shí)例2)過(guò)渡區(qū)段的下軌道梁過(guò)渡區(qū)段的地基條件與舊基礎(chǔ)段的地基條件完全相同，不同的只是在這一段沒有了舊縱墻樁基的約束。在設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中，要關(guān)注下軌道梁的側(cè)向約束與穩(wěn)定條件，最好用碎石土回填并夯實(shí)，以嵌固梁身。3)新基礎(chǔ)區(qū)段的下軌道梁(1)新基礎(chǔ)區(qū)段內(nèi)的下軌道梁可以與上樁基承臺(tái)、承臺(tái)連梁構(gòu)成整體，合并設(shè)計(jì)，共同作用，剛度極大是有利條件。(2)由于新基礎(chǔ)設(shè)計(jì)采用的是沉管灌注樁獨(dú)立承臺(tái)承重，承臺(tái)之間的地基仍是未經(jīng)加固處理的天然地基，不考慮其承載力，因此下軌道梁的最不利受力情況是當(dāng)橫向平移行走到軸柱與軸柱的最大荷載達(dá)到承臺(tái)跨中時(shí)，如圖18.9所示。梁斷面及配筋是否滿足要求，必須經(jīng)過(guò)計(jì)算復(fù)核，否則就仍應(yīng)采取措施加固地基。平移實(shí)例圖18.9下軌道梁受力圖注：1.下軌道梁2.上軌道梁3.灌注樁承臺(tái)平移實(shí)例3.托換體系的設(shè)計(jì)1)上托換水平支架的設(shè)計(jì)上托換水平支架的主要作用為：增加房屋切斷后柱根部的水平剛度，承受移動(dòng)時(shí)施加的水平推力或拉力，抵抗部分由于軌道不平整誤差產(chǎn)生的剪力。在本工程中，房屋就位后在水平托架上還要澆注首層鋼筋混凝土樓板，因此設(shè)計(jì)中托架還要承受首層地板自重、裝修荷載和使用活荷載。江南大酒店整體平移工程的上托架梁形式如圖18.10所示。托架梁采用矩形截面，截面尺寸為300mm×350mm，桿件受力不同，配筋不同。圖18.10上托架梁平面布置圖平移實(shí)例2)柱的托換