阳春大酒店平移工程的设计与实践

发表日期：2003 年3 月22日 已经有141位读者读过此文李小波，谷伟平，李国雄，蒋利民广州市鲁班建筑防水补强有限公司，广东广州 510665）阳春大酒店扩建路边线VI- Y;原路边线国图i楼房位置平面1 工程概况及工程地质条件（1）工程概况 阳春大酒店地处阳春市中心十字路口，紧挨着穿越阳春市的国道（见 图1）。因为国道要进行扩建，该楼面临着拆除或向后移6m。若拆除重建需耗资约400万 元人民币和两年施工时间，经政府和建委综合考虑，决定采取房屋后移6m的方案。（2）楼房结构情况 楼房共 7 层，首层为商铺， 2 层以上是餐饮和旅业，每层面积为 532 m?,共同3665 m?,为混凝土框架结构。柱下独立基础，基础尺寸最大3900 2900 mm、最小70 mmxi100 mm,基础厚度8001100 mm,基础面埋深1.41.5m,建于1983年。（3） 工程地质条件因该楼兴建时没有作地质勘探，帮提供不出准确的地质资料。 后经我公司进场进行补勘，该址地质情况大致如下：0.01.3m为素填土； 1.35.7m为可 塑粘土； 6.39m为砂质粘土； 8.013.2m为中砂；11.516.5m为砾砂；16.517.3m 为强风化岩， 16.8m 以下为微风化岩，局部石灰岩内含溶洞。该场地是典型的山区坡积土 层，而且是石灰岩地区，房屋远离国道一边的岩层埋深比靠近国道的一边深。2 平移的技术要求（1）在平移工程的施工期间和完成以后，都必须保证被迁移房屋和人员的安全。（2）不改变房屋的结构和使用功能，保持原有的室内净高。（3）施工期间保证2 层及以上楼层照常使用。（4）必须保证房屋平移后新旧基础的沉降差不得大于规范要求。上部结构与基础的连 接稳固安全。（5）房屋必须保持平稳水平地向后推移6m。3 平移方案的制定选择施工方案的原则是：托换底盘和滑行轨道安全可靠，有足够刚度；施工工艺简单， 容易操作；推移的方向、速度和距离可控性强，安全度高，造价低。3.1 制定施工方案需要考虑的因素（1）由于该楼进深跨度为6m,平移6m后，其中两排柱刚好座落于原有基础上，1 排柱需另建新基础，所以除要考虑充分利用原有基础外，还要解决新旧基础间的沉降协调 问题，使楼房平移后不会产生因不均匀沉降而引起裂缝或倾斜。（2）上部结构的重量能可靠地传递到托换底盘上，而该底盘在房屋推移过程中应有 足够的刚度，能达到其变形可忽略不计、底盘强度能完成运输房屋和增大基础结构刚度之 作用。（3）轨道系统的刚度和强度应足够承受房屋的全部重量，并保证水平地、方向准确 地移到新址上。（ 4）反力系统尽量利用原有结构。（ 5）大楼平移时，应平移可控性好，反力施加明确，反力设备尽量简单。3.2 平移方案的选择（1）基础形式的选择 平移后房屋的基础一部分（A轴柱）可利用原有基础，还有 一部分（C轴柱）原有基础由于荷载比原设计增大需进行补强，其余（E轴柱等）要做新 基础。新做基础可考虑采用桩基础、天然基础、短桩与天然基础组成的复合基础。桩基承载力好、沉降小；天然基础造价低，与原基础同类型，但地处坡积土层，而且新建天然基 础会出现一定量的压缩变形，会导致楼房产生不均匀沉降；复合基础造价居中，也能消除 天然基础的沉降问题。由于该场地位于石灰岩地区坡积上层，而石灰岩地区通常都存在溶 洞，因为平移后新址上E轴柱等要重新做基础，并且也是位于坡积上岩层理深较深的一边。 鉴于上述情况，本工程采用桩基础作后排新基础，采用在原有柱下单独基础上增加极形成 复合基础作C轴柱基础来进行承载力补强。A钢柱因平移后坐落在原C轴柱基础上，承 载力不需增加，原有基础承载力足够。aj h Ji I4_. J I J应存打丁眾独星础压预制桩（2）桩的选择 可采用的桩形有：钻孔灌注桩、微型桩、静压预制桩。本工程采用静 压预制桩结合原有柱下天然基础形成复合基础作 C 轴柱的新基础，采用钻孔桩基础作 E 钢柱等的新基础，这样就能使新旧基础的沉降一致（见图2 ）。鼎0X200琢冷的制桩0丸。牯孔瀧注械圈2平移后新加基础及静压桩乳布笛平面（3）托换底盘结构形式的选择托换底盘可有梁式、板式、拱式、行架式托换结构，可 以是钢筋混凝土结构，也可以是钢结构。本工程采用了我公司发明的专利技术“钢筋混凝 土包柱式梁托换结构”，即通过采用托换梁与结构柱之间的新旧混凝土界面连接技术，使 托换结构与原结构牢固地连接在一起并共同工作，而不需要在结构柱上打孔，造成损伤。 这项技术我公司已在广州地铁一号线7幢6一9层楼房的大型桩基托换工程中成功运用（见5托换祇台及上轨道梁布逍平面图 3 ）。（4）移动轨道的选择移动大型房屋的轨道可采用钢结构、也可选择钢筋混凝土结构， 支承在原有基础和新基础上。经分析对比本工程拟采用钢筋混凝土结构，轨道连接在原基 础上。其优点是迁移完毕后结构柱刚好与基础对中，便于连接；由于基础项埋深1.41.5m, 轨道可设在土0.00 以下，直接支承在基础上，而且该轨道与结构柱采用“包柱式结构”连 接起来，在上部结构与基础分离后，则轨道与原有基础及新基础连成1 个坚固的下底盘，安全、平行地将房屋迁移到新址，当房屋上部结构与新址的基础连接好后，该下底盘没有 占用首层空间，所以不需要拆除，既可节省拆除的资金；又可在房屋恢复使用后增加整个 建 筑 物 基 础 的 刚 度 （ 见 图 4）。r图4平移后下轨道梁布駁平面反力醮 3如X新加地梁反力城承戶丐型乍翦诱科|+的 限 装sv 1（5）推动或拖动设备的选择要使大型房屋移动，可采用滑轮系统移动法或液压缸移动 法，所需要的设备可采用卷扬机或千斤顶。根据本工程的特点，我们采用了液压千斤顶作 推动设备，反力支座则可利用原基础，设于轨道上无需另设反力支座，并且比以往迁移工 程的常规做法有了改进，即在轨道的另一端设置限位装置，按照每级推动量预留空位，使推动过程安全、可控。4 房屋平移的实施（1）在迁移房屋前，解决基础问题，并拆除首层墙体由于迁移6m后，A钢柱位于原C 轴柱基础上，不需另作基础加固， C 轮柱位于原 D 轴柱基础上，需在每个基础上另加 2 根静压预制拉；其余B、D、E、F轴的柱需在新址上做钻孔桩基础，并预留钢筋接头，待 房屋平移到位后与各柱驳接。（2）在建造基础的同时，托换底盘结构 采用我公司发明的“包柱式托换梁结构”，在 首层柱头十0.50m的位置做成一个托换梁体系。当托换梁下部的柱与原基础分离后，该托 换梁体系则成为整个上部结构的底盘，也作为平移的上轨道，随着运载系统的移动将建筑 物迁往新的永久基址。轨道梁与上底及新做基础上。（3）顶托试验当上下底盘做好以后，用千斤顶对托换梁进行项托试验，经试验后将上 底盘以下、下底盘以上的原结构柱混凝土凿掉，切断钢筋。准备工作完成后，卸掉限位装 置块，即可开始房屋推移。（4）推移过程分级进行，在推动一级以前，按设计推程卸掉眼位装置处的垫块，预留 该级推程距离，如此类推，直到房屋移到新址。（5）修复工作当建筑物迁移到新的永久基址后，将首层柱与新的基础系统连接起来， 并拆除托换梁结构，进行修复工作。整个工程从进场到完工退场一共82d,其中平移测试 及平移实施为6d （平移顶推级数共为198级）。5 平移效果经测量，平移前后房屋的原有裂缝没有任何变化，更没有出现新增裂缝，平移过程中 最大水平偏差为8mm,平移完成时调整至3mm。平移中下轨道最大挠度起伏为土2.0mm。 平移到位后各柱位基本与各准备好的基础接头对中，建筑物各点平移对中最大偏差为 3 .0m m,前后的沉降数值如表1所示.表 1平 移 前 后 的 沉 降 数 值时间各测点沉降（叭）也号柱爭号柱羽号柱如号柱平移前3.42. 93. 536 施工中遇到的问题尽管在方案实施前进行了充分的研究和估计，但毕竟有许多事情是难以预计的：对 平移中房屋的受力状况估计不足，在各推点不均匀水平推动力作用下，由于设计房屋的托 换底盘时未能充分考虑这部分应力而导致上轨道梁出现拉弯裂缝，以及肋板剪坏的情况； 对钢筋混凝土轨道所承受的集中荷载大小估计不足，出现了千斤顶顶推点及轨道上滚轴 压点局部出现压坏的现象。以上问题曾令工程有所停顿，所幸问题很快得到了解决，使工 程得以顺利进行。