建筑物整体移位技术设计应用

湖北工业大学 王瑞丰

建筑物整体移位技术设计应用

湖北工业大学 王瑞丰

建筑物整体移位技术最早在19世纪初被应用于建筑工程领域，在我国还是在20世纪80年代末才被引入，其在当代的城市改造工程和道路改扩建工程中具有十分显著的社会效益和经济效益。

建筑物移位的基本原理就是在建筑物基础的顶部或是底部安装设置托换结构，托换结构的作用就是支撑建筑物的上部载重，并在其上设置行走装置，然后将建筑物的上部与基础部分进行分离，使用合理的动力装置产生水平牵引力或是顶推力，使建筑物的托换梁能够沿下轨道移动，最终平移到目标地址。

在实际的工程建设中，使用整体移位技术的主要原因有两种：一是城市规划与老旧建筑物之间的冲突，如不利于道路拓宽，建筑空间利用率低，而这些老旧建筑往往又具有实用价值或是重要的历史文化价值，如果拆除将会造成无法挽回的巨大经济和文化损失；二是由于现有的建筑空间限制，无法在原地进行建筑施工，这就需要在异地进行建造施工，然后将建筑完整地移位到预先的指定位置。而建筑物整体移位技术正好能够解决这些问题。

（1）进行前期的准备工作。主要包括3方面的工作：第一，收集相关建筑资料，例如该建筑的规划图，建筑物的结构图纸、施工报告和验收报告，以及新旧地址和移位过度地段的地质勘察报告；第二，进行现场勘察，主要内容是建筑物结构、基础、实际载重、沉降等；第三，可行性论证，主要指场地可行性、社会影响、技术可行性，新旧位置必须具备基本的施工空间，运输路线可行，整个施工过程中不会产生任何安全事故，并具备一定的经济效益和社会效益。

（2）整体移位工程的设计。通过对原建筑的结果分析和实际施工场地的勘察，对整个技术环节进行设计分析，并绘制相应的施工图纸。

（3）根据设计方案进行下轨道体系的施工。

（4）根据设计方案进行目标地址基础部分的施工。

（5）按设计要求安装移动装置，设置相应的牵引设备。

（6）根据设计方案进行托换加固体系的施工。托换梁可以沿建筑物的某一水平面浇筑成一个平面托架，使建筑物的上部结构能够与基础部分分离，上部结构与托架形成一个可移动的整体。

（7）将建筑物上部结构与基础部分分离。可以通过千斤顶完成分离，然后通过轨道和牵引设备，将原建筑的上部结构和托架整体移动到指定位置。

（8）到达新位置后，将原有的上部结构与新基础部分进行连接，拆除托架和移动装置，然后进行必要的抗震和修复工作。

（9）对整个施工工程进行验收。

在待移位的建筑物底部的某个切断面上装置刚性托换底盘，供移动装置进行移动和加固建筑物的切断面，这一系列装置就是托换加固体系。托换加固体系主要由建筑物上部结构的加固托架和墙柱托换节点组成。

柱托换加固体系可以采用倒置牛腿的结构进行设计，此结构和倒置的牛腿非常相似，托换构架下的滚轮由牛腿的竖向外力提供；为了施工方便以及结构衔接，一般工程中的牛腿为矩形剖面；设计主要由牛腿中的纵向受拉钢筋提供；考虑到要与墙体托换结构的有效衔接，可以采用环绕钢筋加托换加固梁纵筋。

轨道就是建筑物“老家”和“新家”之间的通道，一般称下轨道的基础梁为下轨道梁。轨道施工一般在整个移位工程量中占到1/3，因此下轨道的设计直接影响工程的成功和成本。

在大多数设计中，下轨道设计一般是先在移位建筑物的旧基础与新的永久基础之间建造一个连接二者的过渡基础，然后在此过渡基础上铺设钢轨，在钢轨上安装移动装置及上部结构的托换加固结构。这种方法简单实用，成本较低，对于建筑物的平移工程是一种较理想的方案。

地基处理一般会有3种情况：一是对移动路线上过渡地基的处理，要求在移位过程中不会出现地基的不均匀沉降，否则会造成建筑物墙体开裂等危害；二是短距离移位工程，会出现新旧地基的交错现象，必须做好地基间的协调工作；三是建筑物就位后的地基处理，应按永久建筑设计要求设计新地基。

在实际建筑物移位过程中会遇到各种移动需求，一般的移动路线有以下几种：纵向移动；横向移动；先横向再纵向；先纵向再横向；斜向移动；原地旋转；先移动再旋转；先旋转再移动；多次转角。

综上所述，选择移位路线的原则是成本低、工期短。重点勘察比较移动路线的距离，旋转角度，旋转次数，地基情况，周边建筑物和环境的影响以及所产生的社会影响。距离长会增加轨道长度，随之材料用量和工程成本增加；旋转次数过多就会影响施工工期。因此，我们要选择移动距离最短，旋转次数最少，移位难度最低，社会效益最好的平移路线。

[1]John Lewis.Forged Master Cylinder Gives Lighthousea Lift[M].Design Ne-ws,Boston,1999.

[2]张鑫,贾留东,魏焕卫等.建筑物平移与纠倾技术[M].北京:中国水利水电出版社,2008.

[3]吴二军.建筑物整体平移关键技术研究与应用[D].南京:东南大学,2003.

2011-07-16）