天津西站主站楼整体迁移工程滑动装置设计与应用

□文/宋成国 李 鑫 薛丹华

□李 鑫/天津铁路建设投资控股（集团）有限公司。

□薛丹华/天津城建集团天演建筑物顶升移位工程有限公司。

天津西站主站楼整体迁移工程滑动装置设计与应用

□文/宋成国 李 鑫 薛丹华

文章详细介绍了天津西站主站楼整体迁移工程中滑动装置的设计、试验和应用。

天津西站；平移；滑动装置

1 工程概况

主站楼的迁移工程需要先向南平移，然后转向东平移到位后原地进行顶升且平移路线需要横跨地铁通道。工程共布置286个支座式滑动装置。

2 滑动装置的确定

2.1 滑动装置类型

1）滚动滑动装置

在上下轨道梁之间摆放滚轴，下轨道梁上设置钢板，上滑梁设置槽钢，滚轴采用实心铸钢材料或钢管混凝土。见图1。

滚动滑动装置的优点是磨擦系数较小，实际磨擦系数为0.05～0.1；需提供的移动动力较小，对动力系统要求低；造价低。不足之处是滚动产生竖向震动，对于建筑物安全不利；易产生平移偏位，移动过程中经常需人工调整钢管位置，从而增加了辅助工作时间，延缓了移位进度且精度不易控制；部分钢管可能变形或损坏，从而引起受力不均，结构变形外加推力急剧增加；对施工时下轨道梁的标高、平整度要求非常高；若进行旋转或转向平移此方法不适用。

2）支座式滑动滑动装置

在上下轨道梁之间摆放支座，支座采用钢构件，下滑梁上设置钢板，平移时在滑动面上涂抹黄油等润滑介质。见图2。

支座式滑动滑动装置优点是平移时比较平稳；偏位时易于调整，便于纠偏，适用于高精度同步控制系统；平移过程中辅助工作少，平移速度快，可以缩短总体工期；对于旋转或转向平移较适用。不足之处是磨擦系数大，平移需提供很大的动力；对施工时下轨道梁的标高、平整度要求非常高。

3）滑动装置的选择

根据工程特点选用支座式滑动装置。

2.2 滑动装置的设计

1）设计目的

减小摩擦系数，降低顶推力；耐用，能够克服长距离平移造成的损坏。

2）滑动装置的研究

（1）摩擦系数控制要求

本工程建筑物年代久远，砖石木结构，因此，应尽量减小摩擦系数，降低顶推力过大对托换体系及建筑物影响。

根据GB50011—2010《建筑抗震设计规范》，考虑相应的安全系数，启动瞬间加速度应＜0.1g，由此，顶推力应控制在9000kN以内，摩擦系数应控制在0.15以内。

（2）设计方案

①摩擦材料的选用。钢对钢的摩擦系数为0.3，四氟板与不锈钢板的摩擦系数为0.05，从材料的角度选用四氟板与不锈钢板的摩擦方式。

②设计形式。滑移材料为加碳纤维储油四氟板10 mm，在其上为2mm的橡胶板，板镶嵌于槽钢内。滑块边框与底板用坡口焊进行焊接。

3 滑动装置的试验

3.1 测试设备

1）试验机需要既能施加垂直压力，又能同时施加水平剪切力的设备，可施加垂直压力达2000kN，施加水平剪切力达500kN。

2）位移传感器精度为0.01mm，量程为50mm。

3）力传感器精度为0.1t，量程为50t。

3.2 测试内容

1）尼龙滑块与钢板间摩擦系数的测定

尼龙滑块尺寸为300mm×300mm，要求测量600kN垂直压力作用下的摩擦系数，分6级加载，每级100 kN。在每级垂直压力施加横向力直至滑动，相对滑动量＞3mm对应的力为最大摩擦力，则可依此计算摩擦系数，测试初步方案见图3。其中中间的钢板需要单独按实际状态加工，尺寸需进一步确定。

2）尼龙滑块抗剪切能力的测定

尼龙滑块尺寸为300mm×300mm，要求测量尼龙滑块与钢基座镶嵌后抗剪切的能力，将尼龙滑块的钢基座与试验机的压头固结在一起，可加垂直压力（也可不加），然后在尼龙滑块上施加横向力直至尼龙滑块滑出，得到破坏力F的大小，测试初步方案见图4。需要制作加力环。

3.3 试验结论

经试验确定，滑动装置的设计可以满足本工程需要。

4 效果

1）圆形凹槽设计能够克服长距离及转向平移过程中滑动装置脱落问题。

2）流化粘接解决了两种不易粘接材质材料的粘接问题。

3）支座式滑动装置，四氟板与不锈钢板接触面摩擦系数小于其他材质摩擦系数。

5 结语

本工程采用的滑动装置在平移工程领域首次应用并取得良好的效果，满足了工程的需要，达到了预期的目的，可在本领域广泛推广使用。

TU746.4

C

1008-3197（2011）02-13-02

2011-02-21

宋成国/男，1978年出生，工程师，天津城建集团天演建筑物顶升移位工程有限公司经理，从事建筑物顶升移位施工技术管理工作。

□李 鑫/天津铁路建设投资控股（集团）有限公司。

□薛丹华/天津城建集团天演建筑物顶升移位工程有限公司。