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岩土研究院

工程实例-综合楼五层框架整体平移

335 2022-02-15 15:30:58

一、工程概况

公司综合楼系五层框架结构,9个车间,全长 30m,宽8.1m,临街面阳台挑出1.8m(为封闭式),后面通长走廊挑出 1.8m,建筑面积1700m²、附属房为两层砖混结构,相邻为工商行营业所,三层框架结构建筑面积 300m²,平面布置如图8-17。该楼建于1989年,1991年因街道拓宽需全部拆除,后采用整体平移技术整座大楼向后平移7.7m,把建筑物推到新街道红线外,使该建筑物保留下来不拆除。1992年10月 28 日首先将三层工商行向后平移7、7m,10月 13日将五层框架移到新址,实现了五层框架结构整体平移。在整个移动施工过程中,二层以上都在继续使用二层中外合资盛达电脑绣花厂照常生产,三层至五层12 户职工照常居住生活,这样使旧城改造拓宽马路多了一种手段,对于有保留价值又有后退余地的建筑物、用后退的方法代替拆除,可节省大量投资,深得社会各界的赞赏和欢迎。

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二、多层框架结构整体平移技术

(一)改造原有建筑使其成为可移体

任何建筑物设计时绝对不会考虑怎样去移动它,而移动设计者必须将建筑物改造成为可移动体,才能进行移动作业。可移动的条件是能够承受水平移动推力,同时在移动过程中担负建筑物自重和楼而荷载。我们的做法是将建筑物沿基础面水平切开,整体建筑分为基础部分和上部建筑部分,在柱底和墙底设置托换梁系构成水平框架底盘(图8-18)与原设计竖向框架组成空间框架结构,使上部建筑能够跟着底盘的移动作平稳的移动,移动时只移动上部建筑不移动基础,使上部建筑成为可移体。框架还具有可以将楼房整体顶升的功能,可以分担柱子荷载,便于切断框架柱并在柱底设置滚动支座,便于将各滚动支座安装到设计位置上,有利于移动到位后拆除滚动支座,连接柱子。

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三层工商行营业所托换梁系统构成井字形的水平框架底盘,使其能承受垂直于上部横向框架的水平推力作纵向移动。五层部分上部框架结构与街道边垂直移动,系顺着框架方向,因此整个移动过程为横向移动过程。三层部分上部框架结构与街道边沿平行,移动系垂直于框架方向,因此整个移动过程为纵向移动过程。

(二)新基础的改造

既然我们只移动上部建筑不移动基础、那么就必须在后退新址处建造新基础,基础设计必须满足两个条件;

(1)基础能够承受建筑物长期荷载.新旧基础不致产生不均匀沉降;

(2)基础能够承受整体移动荷载,要求滚动支座滚动到任何位置时基础梁板系统及地基土均能承受移动荷载不发生影响移动的变形。

此工程,原设计基础为筏基,五层部分基础底板在上,梁系在下(图 8-19)。三层、二层部分板在下,梁系在上(图8-20)。

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新基础也是筏基,对下列三个问题作了特殊处理;

(1)工商行要跨一个20m 宽的河沟,要做局部加固处理;

(2)考虑到新旧基础不均匀沉降,做局部加锚杆静压桩补强;

(3)兼作轨道的地梁按轨道要求做局部加固处理。

(三)设置移动轨道

建筑物通过轨道才能从旧日址移动到新址,对轨道的要求是;

(1)必须保持表面水平,以减少推动阻力;

(2)能够承受滚动支座移动过程的作用力。本工程每个滚动支座作用力达600~700kN,轨道利用旧基础地梁面与新基础梁面,因此按轨道要求进行局部加固与找平,移动行进时再垫以钢板,从实际情况看效果良好。

(四)滚动支座建造

建筑物的移动系通过滚动支座的滚动来实现。整个建筑物的移动在设置若干个滚动支座之后,就转化为若干个滚动支座过程。在本工程中,五层框架结构部分设置 50个滚动支座,每个支座荷载 600kN 左右,总荷载约25000kN,三层框架部分设置 16个滚动支座,二层砖混结构设置7个滚动支座。滚动支座由上下钢板中间放置直径 40mm 钢轴组成(图8-21)。

(五)设置推力支座

推力支座、千斤顶和压杆支垫组成推移建筑物动力系统。推力支座给千斤顶提供足够的反力才能推进建筑物,本例建筑物总荷载 25000kN,为此在旧基础上设置14个推力支座,用锚杆与基础梁连接成(图8-22)形式。

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(六)压力支垫系统

巨大的推动力由千斤顶提供,而千斤顶是有限的,本例推送距离达7.7m,而选用的千斤顶顶程只有 0.15m。因此必须设置压力支垫系统,每次雄移千厅顶15cm 之后。就要回缩千斤顶增加-个支垫使千斤顶重新具有推移15cm 能力。

支垫系统由预制钢筋混凝土垫层和压杆稳定装置组成。垫块规格为 200mm×200mm ×150mm、200mm ×200mrn × 300mm、200mrr.× 200mm × 600mm、200mm× 200mm×1200mm、200mm×200mm×2100mm,可组合成150mm 为进级的各种尺寸。

稳定装置由锚杆与压紧角钢组成。

(七)移动控制行进系统由行进标尺、移动指示针、终点限位装置三部分组成。

行进标尺由固定标尺与可动标尺组成。固定标尺在不动的基础面轨道边沿以来为单位,可动标尺用木板制作以毫米为单位,移动指挥者与操作人员每人都心中有数,按统一的标志号令进行操作。

(八)移动作业

安装千斤顶(加垫)→推移(随时轮换滚轴和垫板)→千斤顶例程(加垫)→推移(随时轮换滚轴和垫板)→千斤顶例程(加垫)→循环往复直到达到新址。

二、技术经济效果

多层建筑平移与拆除相比,技术经济效果显著。拆除首先遇到的问题是住户搬迁安置,而移动只需搬迁底层住户二层以上都可以不动。晋江市糖烟酒公司综合楼建筑面积1700m²,炸毁清理费用需 10万元,重建费需119万元,搬迁安置费用需 10 万元,12 户住户内装修需 24 万元,合计163 万元,面移动包括新基建造、地面修复等项只需 30万元.节省133万元,节约81.6%。另外,如果拆除炸毁之后,原大楼的建筑材料成为废渣,而整体平移,其建筑材料仍能发挥其应有的作用,社会效益也十分显著。