长沙捞刀河广胜村部办公楼平移工程关键技术

肖宁 赵翔

0 引言

长沙捞刀河广胜村部办公楼因道路规划，需整体移位。房屋占地面积约300 m2，房屋使用面积约1200 m2，房屋高度约17 m，该建筑物地下1层属框架结构，基础为独立基础，地上3层为砖混结构，楼板为预制空心板。现房屋需向后移动30 m，旋转18°。现房屋后侧有一水塘，在房屋移动施工前需进行回填处理，房屋前侧回填土方时麻石挡土墙需进行拆除，如图1所示。

图1 房屋移动位置示意图

尽管国内已有一些介绍整体平移工程的文章，但未对具体施工技术问题进行详细阐述。本文所涉及的平移建筑物结构类型在一些大城市中大量存在，涉及道路拓宽、改造或对古建筑保护等措施需要对其进行移位并保存，具有普适性，对于相似工程可起到重要的借鉴作用。本文主要从施工角度对长沙捞刀河广胜村部办公楼整体平移的几个关键技术加以介绍。

1 建筑物移位技术原理介绍

建筑物的整体移位是将建筑物从原址移至规划新址。平移可分为一个方向平移与多个方向平移及旋转。由于市政道路扩建、场地用途改变或兴建地下建筑需要建筑物搬迁移位或转动一定角度，有的需大幅度移位搬到新的地方，有的仅作少量的移位或转动，为了减少拆除重建或保护文物古迹及既有建筑的原貌，均可采用移位技术。其施工方案设计是根据建筑物的形状、整体强度(刚度)、地理位置、现场施工条件、经济投资比较等多种因素综合选定。

其基本原理是:对现有结构物体进行必要的安全加固，根据托换理论改变其传力系统，从而可以在基础的适当位置使迁移部分与原结构部分脱离开，分成原有基础部分与迁移部分，使迁移部分形成独立的可移动单元体，然后通过滑道推拉等技术手段，使迁移物达到新的预定位置，并完成后续处理工作。

其优点在于:由于建筑物可整体搬迁，因此只需付出托换系统费用、新址基础费用及移迁费用，特别适用于旧房改造、既有建筑物迁移、古建筑物保护性迁移等方面，可大大节约投资，缩短施工周期，改善自然环境，具有极佳的社会效益与经济效益。

2 平移思路

该办公楼平移的基本思路是:通过托换装置将结构柱(或墙体)的荷载预先转移到移动系统上，移动系统安放在轨道梁上，然后将建筑物和基础分离，在建筑物一侧施加拉力，移动系统和建筑物就会在轨道上移动，到达预定新位置后，将建筑物和新基础连接。本次平移“办公楼”向后移动35 m(含旋转18°)，轨道采用弧形混凝土轨道，上部托架部分采用钢混节点，见图2，图3。

图2 房屋移动示意图

图3 现场平移节点

3 工艺流程

整体平移的工艺流程:过渡段地基处理及新基础施工→制作下轨道梁并安放滚动(滑动)装置→施工上加固梁一级柱托换节点:切断柱和墙体，使建筑物支撑在移动装置上。同时切断水、电、管线、给排水及其他设施→施工(安放)反力支座装置→施加水平推力(或拉力)，建筑物在轨道上平移→就位连接、恢复。

4 施工技术措施

4.1 墙体柱托换

托换技术是建筑物整体平移的关键技术之一，本工程的墙体和柱结构主托换方法有两种，一种是双夹梁式墙体托换方法，另一种是单梁托换，两种托换方法在施工过程中都利用了砌体的“内拱卸荷作用”，根据本工程的特点，选择单梁式托换为主，双梁托换为辅的托换方式，托换梁的尺寸单梁为350×250、双梁为250×350，混凝土强度为C25。分段制作，分段长度为1.5 m～2.5 m，浇筑混凝土后可用千斤顶式混凝土垫块做临时支撑，再制作下一分段，直至一条边的托换梁完成。

每道墙下的混凝土梁相互连接并整体浇筑，共同组成了一个刚性的托架体系，这一刚性托架既可调整平移中因轨道不均匀沉降或轨道变形引起的少量不均匀变形，又可以保证牵引力可以较为均匀的传递到各个轴线的墙体上，极大的提高房屋在移动过程中的抗变形能力和整体性，避免结构在移动中出现裂缝和损伤。

4.2 轨道铺设

1)场地平整，对低凹区需填土夯实，对局部较高地势需降低地面标;2)浇筑混凝土，垂直轨道方向;3)安装轨道梁高程以型钢上翼为准。安装型钢应测量准确、控制高程;4)平移路线，按建筑物到位的新基础(混凝土)一次铺设好，见图4。

图4 轨道铺设

图5 同步移动实力系统

4.3 同步移动实力系统

本建筑物总重量为1200多吨，启动拉力按15%计算，正常拉力按10%计算，启动拉力为180 t，正常拉力为120 t，可布置2台型号DSS6/30电动油泵和100 t千斤顶4只，多根φ16钢绞线组成牵引受力系统。

牵引装置可布置在原建筑物以外，预先设置反力支座，用φ16钢绞线做牵引线，每根钢绞线额定使用20 t，按荷载调整每轴线的牵引线数量，如图5所示。

4.4 平移实施

将建筑物向后斜移，斜移时同步性要求较高，施工中控制好两边行走的步距。

根据轴线上各柱竖向轴力的合力计算出每轴线所需要的拉力。拉力=轴力和×滚动摩擦系数×实际情况放大系数。要求分级加力，第一级加荷加到设计荷载的30%，以后以每级10%的荷载递增，超过70%的设计荷载后，以5%的设计荷载递增，直到房屋移动。这样可以较准确的测定实际所需的摩擦系数。

由于采用油泵作动力，分级加荷可以有效的防止房屋移动过程中的偏移，并且房屋结构的震动减小很多。

1)移动前多次加荷训练。在正式移动前，分包测试每轴加荷产生微小位移时的拉力，以实际测定各轴加荷比例。然后反复调整钢线绳受力情况，直到房屋能够均匀的向前移动。

2)严格实时监控。平移过程中采用了多种实时监测措施来及时发现移动不平衡。不平衡有两个方面:a.整个房屋的扭转;b.各轴之间产生的位移差。平移前在轨道梁上设置标尺，通过对讲机向指挥台传递信息，及时指导各油泵调节平移偏差。

移动期间，每开间分布1人监护滚珠与托换装置。

牵引钢绞线与千斤顶连接，用锥型锁母固定，初始应力调整在5 t左右。

4.5 就位连接

房屋平移到位后，用砖及干性混凝土将已做好的新基础墙基与拖梁间隙填实，分段卸荷，分段对接。

5 结语

房屋整体平移技术尽管二十几年前就已出现，并且国内已有几十个成功平移的实例，在方法上对于该技术有了深入的研究，但在具体实施时有很多问题还有待于进一步系统深入地研究，结合现场实际完善施工技术。本文通过对长沙捞刀河广胜村部办公楼平移工程中关键施工技术的介绍，为以后的平移工程提供参考。

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