建筑物整体平移施工技术

建筑物整体平移施工技术摘要：本文通过对福铁*公司原职工食堂整体平移的工程实践，详细介绍了建筑物整体平移的施工方法。关键词：整体托换房屋平移就位连接1工程概况福铁*公司原职工食堂为两层框架结构，柱距6×6m，底层层高4.5m，二层层高3.9m，房屋总长29m，宽度12m，局部宽度15.6m，建筑面积816m2。填充墙均为240厚实心砖墙，基础为钢筋砼独立柱基，局部为墙下浆砌片石条形基础。因公司基地住宅建设规划需要，该食堂需向东整体平移51.1m。图1基地规划及食堂平移总平面图2建筑物整体平移施工方法建筑物整体平移是指在保持建筑物整体性和可用性不变或者说在不破坏建筑物整体结构和建筑功能条件下，将其整体水平移动一定距离。职工食堂平移是采用整体托换，预埋行走装置，铺设平移轨道，新基础施工，电动油压千斤顶顶进，就位后将上部结构与新基础进行整体连接的施工方法。2.1房屋整体托换施工它是应用建筑物整体托换技术，将原食堂底层墙体及框架柱在独立柱基础顶面标高以上分段设置连续的钢筋砼托换梁作为上轨道梁，在独立柱基之间沿平移方向利用原墙下条形基础或新增设砼条形基础作为下轨道梁。2.1.1墙下托换梁（上轨道梁）施工。托换梁施工应分段进行，首先将外墙柱间窗台墙中段托换梁设计高度范围内的墙体凿出一定长度的洞口，形成一个单元梁段，然后利用该段原房屋条形基础作为下轨道基础，在下轨道基础上铺设平移轨道板（轨道板是采用20号槽钢与钢板焊接成囗字形，中间灌满砼），在轨道板上面均匀摆上Φ40实心钢滚轴，间隔约20～30cm，在钢滚轴上方再铺设与托换梁同宽的10mm厚钢板作为托换梁底模，在底模上安装绑扎梁的钢筋、支侧模、灌注砼。为了保证托换梁顶面砼与墙体紧密结合，侧模上口应支成喇叭口，并超灌20cm高的砼。2.1.2框架柱托换梁加固施工。将框架柱两侧托换梁牛腿高度范围内的墙体凿除，并与柱间已灌注完成的单元梁段连接，然后按上述托换梁的施工顺序施工该单元梁段。单元梁段之间以及梁与柱子主筋的连接应采用双面焊接处理（梁与柱钢筋焊接前，应将柱子砼保护层凿除干净，将主筋完全暴露出来）。由于框架柱托换是通过后浇牛腿实现，因此后浇牛腿在梁柱节点处的钢筋布置、钢筋与柱子的锚固或焊接等都要采取加固处理措施。相邻框架柱不得同时托换施工，应间隔进行，施工时应设置临时钢管支撑。室内无隔墙的框架柱间托换梁和联系梁施工基本上与上述方法一致，但为了保证房屋在平移过程中框架不变形，本工程在框架梁与托换梁及横向连系梁之间设置Φ150钢管临时斜撑，以增强框架梁、柱间的空间整体刚度。2.1.3框架柱切断。框架柱和墙体托换全部完成后，待最后浇灌的砼达到设计强度75%后采取间隔形式将框架柱切断。切断采用人工开凿柱脚砼为主，机械钻孔为辅。柱脚砼凿除后，用气割切断柱子主筋，然后按照安装平移轨道板、钢滚轴、梁底钢板、侧模、灌注砼的施工顺序，将基础以上各单元梁段全部连接成整体，完成上部结构的整体托换和加固。2.2平移轨道基础（下轨道梁）施工平移轨道基础的设置是保证建筑物能顺利平移到位，它既要保证能够承受上部结构的荷载，又要为建筑物整体顶推提供反力支座。平移轨道基础的形式一般应根据现场施工条件、地质勘察资料、建筑物总荷载、结构形式和重要等级等各方面情况来确定。其主要形式有钢结构、钢筋砼结构、砼结构、砖石砌体结构。本工程在房屋新老基础之间约20多米的平移线路上以及新基础中独立柱基之间设置了平移轨道基础，由于地质状况较好，平移轨道基础采用C15毛石砼浇注成梯形断面。建筑物平移到位后，新基础中柱间的轨道基础可利用作为墙下条形基础。2.3建筑物整体平移施工建筑物整体托换、平移线路轨道基础和新基础全部完成后，即可实施整体移位。移位前应将所有横墙托换梁下的模板及支撑等障碍物清理干净，使其完全悬空。移位方式有顶推和牵引两种，本工程采用顶推移位。2.3.1反力支座设置。反力支座是利用平移轨道板两侧的预留洞将活动钢牛腿用φ20钢插销联接而成，它可以随着建筑物的向前推进不断地向前移动。2.3.2顶推施工。本工程采用4台50t电动油压千斤顶系统作为外加动力顶推设备。为了保证顶推力的准确性，在正式顶推前应对千斤顶与压力表进行配套校验和标注，在施工时配套使用。外加动力作用点必须尽可能与建筑物各轴线重合，作用点分布应根据托换梁布置综合考虑，以对称均匀为原则。因此，顶推时将4台千斤顶分别作用在建筑物西侧沿纵向平移方向的4条托换梁端部轴线位置上，每台千斤顶均由两人负责操作，一人负责控制电动油泵，一人负责往前移动千斤顶并在千斤顶和钢牛腿之间加入支撑块作为传力柱，4台千斤顶由现场总指挥统一下达口令同步操作。2.3.3外加动力计算。外加动力的大小与建筑物荷重、行走机构材料等有关，当上下轨道板材料相同时，其大小可按下式计算确定：各轨道所需外加动力T：T＝Pf/R总外加动力N：N＝K·Qf/R式中：K—因轨道板与滚轴表面不平及滚轴方向偏位不正等原因引起的阻力增大系数，当轨道板与滚轴均为钢材时K＝2.5。P—各轨道上滚轴的竖向总压力Q—建筑物总荷重(kN)R—滚轴半径(cm)f—沿上下轨道板（钢与钢）的摩擦系数(cm)，起动时为0.15～0.25，运动中为0.07～0.092.4就位后上下结构连接加固施工2.4.1墙体的连接。墙体托换梁与新基础之间的空隙应采用不低于原设计标准的砌体材料砌筑，墙体顶部与托换梁应砌筑饱满，如间隙较小则采用细石砼灌注密实。2.4.2框架柱的连接。框架柱与新基础连接，当柱主筋每边少于4根时，其连接一般采用主筋上下搭接焊接，并在接头处设置加密箍筋;当柱主筋每边多于4根时，由于钢筋搭接是在同一水平面上，因此除采用上述连接方法外，还应对连接处进行局部加固处理，提高框架柱的整体刚度和承载能力，处理方法可采用加大截面法或外包钢加固法。柱脚新浇灌的砼要掺加适量的膨胀剂以保证柱脚砼密实，砼强度要比原结构提高一级。2.4.3拆除行走装置。当框架柱连接处砼强度达到设计强度后，即可凿除柱间平移轨道基础面层的砖砌体（基础面层用红砖砌筑，目的就是为了方便拆除行走装置），然后取出下轨道板、钢滚轴和托换梁底钢板。行走装置拆除完后，用实心砖和水泥砂浆将间隙砌满。3整体移位存在的问题及控制措施3.1上下走道板间水平误差。由于托换梁施工是分单元梁段进行的，因此，各单元梁段间必然存在一定的水平误差，实际施工中最大水平误差可达20mm。水平误差太大将影响托换梁与行走机构的紧密结合，引起行走机构受力不均，严重时将引起托换梁及上部结构开裂，因此各单元梁段施工中必须采取有效措施来控制水平误差。主要措施是加强水准测量，反复校核;对变形较大的上、下走道板要及时予以更换，走道板接缝处的连接要保证平顺。3.2整体移位发生偏位。由于上下走道板之间局部存在不平行，在移位时因滚轴受力不均，引起滚轴与轨道板轴线不垂直，其结果将导致建筑物在移位时发生偏位。若出现偏位，应及时根据偏位方向统一利用滚轴进行矫正。3.3加强移位监测。整体水平移位时应对外加动力各作用点实际施加力进行观测记录，根据外加动力变化判断移位时的异常情况，同时采用钢尺和经纬仪，对移位过程中的建筑物偏位进行监