上海玉佛禅寺大雄宝殿整体移位关键技术

谷志旺(上海建工四建集团有限公司，上海 201103)

1 工程概况

上海玉佛禅寺位于上海市普陀区安远路 170 号。随着城市发展，庙宇建筑群的平面规划暴露出消防、交通、建筑结构、人员高密度集聚等多重安全隐患，需要对平面规划进行调整。寺院决定将大雄宝殿进行整体移位，不仅可以消除上述隐患，还可以增强建筑群的空间层次感，并且有利于对大雄宝殿的进一步修缮。大雄宝殿移位的要求如下。

(1)大雄宝殿水平移位 30.66m，向上顶升 0.85m。

(2)大雄宝殿木结构和殿内佛像整体移位。

大雄宝殿是一座古代木结构建筑，有近百年历史，被列为上海市2类优秀历史建筑。大殿平面呈长方形，东西向长24.00m，南北向宽 18.34m；殿高 18.20m。大殿主体结构为木框架结构，节点为榫卯连接，两侧砖墙仅起围护分隔作用。殿内供奉佛像共 23 尊，均为泥塑佛像。

2 整体移位面临的问题

将木框架体系的大雄宝殿和脱离于木框架的泥塑佛像及佛台整体实现同步移位，在国内尚无先例，整个移位方案制定过程中面临以下技术问题。

(1)大殿木构架承重(图1)，木柱的柱脚搁置在石质鼓蹬上，可视为铰接。将木框架托换至托盘梁后，柱脚无有效约束，进而结构整体性较差。此外，部分受力木构件已出现外表侵蚀、开裂、老化空心、榫卯连接松动等现象。

图1 大殿木构架示意图

(2)实现佛像同步移位，需要对佛台进行整体托换。佛台外形庞大，超声波探测表明，佛台结构整体性比较差，传统托换工艺对佛台扰动较大。另外，佛台上的佛像、泥塑和彩绘等极易破损，移位过程中需对其进行精细保护，施工难度大。

3 整体移位原理

(1)在大雄宝殿下方建造一个托盘梁，将上部结构和内部佛台托换至托盘梁上，并与托盘梁形成整体(如图2)。在移位的过程中，托盘梁将承受上部结构和佛台的重力荷载、动力荷载以及千斤顶的推力。

(2)在托盘梁下部建造滑道梁，滑道梁和托盘梁之间安装滑动装置。利用千斤顶推动托盘梁，使大雄宝殿沿着轨道方向滑动至目标位置。

(3)将大雄宝殿抬升至目标标高，与新基础进行连接。

图2 大雄宝殿整体移位原理

4 整体移位关键技术

4.1 技术概述

为保证大雄宝殿整体移位时殿内文物的安全，根据文物构造形式，采用了多种加固和保护方法：对佛台基础进行了混凝土围护抱箍及内部注浆加固；对佛像采用了非接触式柔性加固技术；对木柱柱底鼓蹬采用了可拆卸现浇混凝土箍装置。在完成佛台和木柱的托换后，采用逆作法完成托盘梁和滑道梁的铺设。整体移位过程中，采用了悬浮式位移滑靴装置，减小了由于滑道磨损和不平整引起的移位阻力。

4.2 佛台托换技术

大雄宝殿内共有三座佛台，中央大佛台和东西两侧小佛台。中间大佛台上供奉3尊大佛，东西两侧小佛台上陈列20 尊小佛像，北侧墙壁耸立着大型海岛观音壁塑。佛台四周为砖砌结构。根据现场钻孔取芯勘探结果，佛台基础为碎砖三合土，西侧小佛台内部由碎砖填实，中央大佛台和东侧小佛台内部空心。所以，佛台的整体性较差，佛台托换时，需要对佛台基础进行加固，并对佛像采取有效的保护措施。

佛台基础托换之前，首先对托换基础进行混凝土围护抱箍及内部注浆加固，以增加基础的强度整体性。借鉴隧道开挖工艺，研发类管棚法，局部结合型钢托换的方法，通过灌浆方式与基础填充连接，形成密排托换“钢管板”结构体系，完成东西侧小佛台及墙体的基础托换。另外考虑到中间大佛台体积和自重较大，且内部存在空心现象，采用型钢进行托换。

4.3 佛像加固保护技术

采用非接触式柔性加固技术对佛像进行保护。在佛像四周搭设刚性框架，立于托换梁上，钢框架与佛像间沿竖向分段布置水平木夹板和限位肋板，肋板与佛像间的空隙通过柔性防火材料纤维支垫进行填充。通过柔性支垫和限位肋板，防止佛像移位过程中的倾倒与损坏。此外，为保证佛像法相庄严，刚性框架外部采用全木板(布条)封闭。

4.4 木柱托换技术

大雄宝殿的木柱有两种形式：独立木柱和墙内木柱。独立木柱柱底放置于鼓蹬上，鼓蹬至于磉石上，磉石下铺设青砖基础。墙内木柱位于砌体墙内。

为了使独立木柱与鼓磴托换后维持原貌，作者结合独立木柱的构造形式，研制了可拆卸现浇混凝土箍装置(图3)，混凝土箍围合鼓蹬与鼓蹬形成可靠的连接。混凝土箍内预埋悬吊钢筋，将 I 形型钢梁置于混凝土箍顶部，钢梁上下翼开孔，使悬吊钢筋穿过开孔并锁紧(图4)。利用千斤顶顶升钢梁，实现木柱与鼓蹬托换，并保证了独立木柱与鼓蹬的安全。

图3 方形抱箍

图4 抱箍荷载转换

4.5 滑道梁逆作施工技术

通常建筑移位的施工顺序为：安装滑道梁体系→安装托盘梁体系→上部结构与旧基础切割分离→上部结构移位→与新基础连接。而大雄宝殿移位设计中，滑道梁底面标高低于原青砖基础标高，若采用常规做法则需要开挖到青砖基础底面以下，基础底面土体将失去侧向约束，地基暴露在外，工程将存在重大安全隐患。同时托换后的荷载为上部结构荷载、托换结构、加固结构和滑道梁结构自重的总和，即托换后的地基荷载高于托换前地基荷载，尤其是佛台位置。因此，常规做法不适用。

为解决以上问题，本工程采用逆作法施工(图5) 。先施工托盘梁体系，再施工滑道梁体系，施工滑道梁时通过锚杆静压桩将上部荷载转移到地基基础中。

图5 逆做法桩基托换示意图

(1)托盘梁预留压桩孔。本工程中的托盘梁采用井字梁方式进行布置(图6) ，由纵横向的钢筋混凝土梁构成，其中，沿移位方向的托盘梁为主要受力构件，在其上预留压桩孔。

图6 托盘梁布置图

(2)锚杆静压桩施工。从预留压桩孔处，将钢管桩静力压至设计荷载后，浇灌微膨胀早强混凝土并封桩头。锚杆静压桩可以对托盘梁及上部结构形成有效支撑，可以在托盘梁下土方开挖而不扰动上部结构。

4.6 悬浮式移位滑靴装置

为避免由移位装置磨损引起的移位障碍和移位滑道不平整，作者研发了“悬浮式”移位滑靴装置，千斤顶支座下设滑靴，滑靴铺设不锈钢板，滑移面抹润滑油。不仅能够有效地降低移位摩擦阻力，大量减少外部动力，同时能够自动调节移位滑靴高度，克服滑道不平整，避免滑移应力集中。移位滑靴装置根据上部托换荷载进行布置。

4.7 整体移位技术

将千斤顶顶紧后，即可截断滑道梁与托盘梁之间的钢管桩。截断前传力路径：上部结构荷载→装卸式托换结构→托盘梁→钢管桩→深层土体；截断后传力路径：上部结构荷载→装卸式托换结构→托盘梁→千斤顶→滑道梁→钢管桩→深层土体。截断完成后即可进行移位施工，采用可编程逻辑控制器同步控制技术，安全移位到位。

5 结 语

阐述了古代木结构建筑带佛像整体移位的关键技术，包括佛台和木柱托换技术、佛像加固保护技术、滑道梁逆作法施工技术和整体移位技术，并介绍了悬浮位移滑靴装置。本文介绍的各项技术和装置，成功运用在上海玉佛禅寺大雄宝殿整体移位提升项目中，准确且安全地将大雄宝殿移位至新的规划位置，并对殿内文物进行了有效地保护。不仅消除了寺院早期平面规划中的安全隐患，并且最大限度地维持了建筑原貌，为今后木结构建筑带佛像整体移位和加固提供了工程案例和技术参考。