文物建筑平移工程的组织设计方案分析论文_盛峰伟

文物建筑平移工程的组织设计方案分析论文_盛峰伟

瑞安管理(上海)有限公司 200021

摘要:我国有些城市具有较为悠久的历史,其中很多建筑都具有一定的保护价值,因此在某些工程施工中,就需要对这些建筑进行平移和保护。本文以上海市黄浦区第118 地块住宅项目保护建筑整体移位工程为例,对文物建筑平移工程的组织设计方案进行了分析,仅供参考。

关键词:文物建筑;平移工程;组织设计

一、工程概况

上海市黄浦区第118 地块住宅项目保护建筑整体移位工程,主要平移内容济南路185 弄7 号、济南路185 弄17 号、济南路207 弄2 号三栋建筑,因场地重新规划建设需要,需将这些建筑平移至靠近复兴中路一侧一字排开,详见新旧址平面对比图。

图1 场地位置关系图

二、常见平移方案对比

2.1滑道平移方案

本工程平移过渡段 3 栋建筑物路线交叉,以及同一建筑物新址位置与其它建筑物平移行进路线冲突,如采用滑道平移会存在如下问题:

1、三栋建筑物的滑道梁顶面标高及新址筏板的顶面标高必须一致,滑道梁找平要求较高,整个找平范围约 5000 平米,找平施工难度很大,精度难以保证;

2、三栋建筑物基础埋深很浅(350 mm ~500mm),下滑道梁标高低于基础约 1.0m,直接开挖至下滑道梁底对建筑物安全影响较大。

3、三栋建筑物没办法同时平移,只能依次平移,工期较长。

2.2拖车平移方案

托盘梁加固增加建筑底层的整体性,并对建筑结构整体、墙体、局部进行加固,增加结构的整体性,保证托车平移不会建筑物产生不利影响,且托车平移相对滑道平移存在如下优势:(1)托换梁完全做到室内地坪以下,减小对地面以上墙体的影响;(2)集平移、旋转、顶升于一体,平移稳,速度快,工期短;(3)可爬坡,对场地平整度要求较低;(4)轮胎可分散上部结构荷载,对地基承载力要求较低,地基上直接铺设钢板即可;(5)不需要修建下滑道梁,经济性较好。

综上所述,本工程采用拖车平移方案。

三、建筑平移工程组织方案设计

3.1 总体组织方案

本次运输的三幢建筑物首先开挖施工平面砼托盘梁,然后E 幢在托盘上布置运输分配钢桁架梁,钢桁架梁下弦节点与托盘梁连接,通过钢桁架梁将建筑物竖向荷载分配至两侧拖车上,钢桁架梁作为SPMT 运输的工装件,便于SPMT 运输建筑物。在托车顶部设置与钢桁架梁垂直的压顶钢桁架梁,将分配钢梁集中荷载分布于托车上。

在上托盘梁施工完毕后,在托盘梁下施工五条反力基础,通过在反力基础上布置顶升千斤顶采用PLC 液压同步控制系统将房屋顶升1.4m 左右,将原址基础处理铺上钢板后,再在房子底部反力基础之间布置四辆拖车,通过四辆拖车将建筑物运输至新址,在新址采用PLC 同步控制系统将建筑整体降落至设计标高。

3.2 平移各工序的施工方案

3.2.1上托盘梁施工

(1)土方开挖

根据本工程的特点,考虑到本工程土方开挖空间有限,室内不满足开挖机械操作空间要求的,采用人工开挖,开挖过程中及时组织人工修理边坡,清理浮土。开挖的土方由自卸汽车运出场外。

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(2)基坑降排水

沿基坑周边挖宽为300*500 的排水沟,在四个转角处设四个集水井,集水井尺寸为500*500*1000,排水沟内积水可流入集水井内,通过潜水泵抽入沉淀池内,再由沉淀池抽入市内排水管网,基坑上周边2m 范围内土地采用砼硬化,并设阻水坡,由基坑向外按2%泄水,以防止雨水及其它生产、生活用水流入基坑。

(3)托盘梁

墙体托换采用常规双夹梁托换方式,梁截面为500mm×450mm,800mm×450mm,400mm×450mm,400mm×800mm 等;为了平移完成后托换夹梁不再凿除或少凿除,E幢墙体两侧的托换梁上皮标高定为-0.050m,A、D 幢托换梁上皮标高定为0.250m,就位后凿除高出地坪部分。根据上部墙体实际结构稳定情况,墙体每隔1.5m~2 m 设置一道联系梁,尺寸为200mm×300mm,墙体稳定性较差尽量减少开洞。

3.2.2 钢梁及支撑安装

(1)托盘梁找平,划线后钻孔植入化学螺栓。用水平仪检测基准标高,每件钢柱标高与图纸要求标高不超过0.5 毫米。钢柱,钢梁,支撑进入施工现场与图纸核对编号,尺寸,连接点,是否与图纸要求一致。确认无误后进行拼装焊接。

(2)安装方法,根据图纸,施工现场对文物的保护做到安全确认后,进行钢柱,钢梁的安装。

(3)安装顺序:根据现场条件,从一端向另一端顺序安装。采用边搭设脚手架边用手拉葫芦吊装的安装方法。

3.2.3 临时加固方案

(1)加固原则

房屋建设年代久远,结构损坏严重,各构件之间连接大多松动,而且墙体没有横墙支撑,墙体本身的刚度及整体稳定性均较差,为保证顶升过程中建筑物有足够的安全性,应加强建筑的稳定性、整体性和整体刚度。加固措施均是临时性的,目的是保护文物建筑在顶升过程中不发生任何损坏。顶升到位加固措施拆除后,文物建筑的构件能够保持原貌,文物价值不受损害。故加固措施应在不破坏构件外貌并保证安全、稳定的前提下进行。

(2)加固方案

常用临时性整体加固方法有型钢加固法和满堂脚手架加固法。由于本工程外墙,尤其是外立面表面凹凸较多,极不规则,采用型钢加固杆件数量规格较多施工不便,在工期较短情况下安装质量不易控制。脚手架钢管之间的连接为标准化连接安装,质量容易保证,其节点摩擦强度能够满足顶升振动、晃动产生的力。所以本工程中采用建筑内外满堂脚手架加固。

将原有门窗洞口临时性封堵,采用木模板将墙体内外包住,每块木模板通过木方楞连成整体,应用满堂脚手架体系将模板顶紧,从而既能增强墙体整体及局部稳定性,又不扰动墙体原来的平衡。墙体内外脚手架在门窗洞口部位贯通,拉结成整体。局部凹凸部位采用木龙骨和模板固定。加固结构的整体稳定性取决于加固立柱的根部节点的牢固程度、加固结构的杆件数量、杆件连接方法、加固结构自身体系的几何不变性,从杆件自身的强度和刚度来说,脚手架钢管已足够,重点应加强竖向杆件的根部锚固和剪刀支撑的数量。9.3.3 墙体整体性加固

3.2.4顶升组织方案

(1)顶升基础与支撑系统

顶升基础利用新做的条形梁作为反力基础,采用顶升上托盘结构来顶升房屋,在顶升支点处安装千斤顶。顶升支撑系统采用钢垫块形式,型号有100mm、200mm、500mm,与千斤顶行程相匹配。钢垫块与钢垫块之间采用螺栓连接固定。钢垫块支撑分别布置在顶升千斤顶下侧和临时支撑点下侧。

(2)顶升控制系统

采用PLC 液压同步控制系统。该系统有变频液压控制和比例伺服液压控制两种,两者均可以实现同步控制顶升的目的。考虑本项目房屋荷载分布不均,各点顶力所需不同,为避免对房屋结构产生破坏,所以采用 PLC 比例伺服液压控制顶升系统实施顶升,该系统可精确实现顶升同步性的同时,还可确保顶升过程中原结构不出现过大的附加应力。

(3)顶升流程

主要分为三个阶段:顶升阶段→持荷阶段→回落阶段

顶升阶段前,千斤顶安装就绪,具备顶升条件;顶升阶段油缸通过顶推反力基础顶升上托盘结构,带动房屋往上抬升;当顶升到一个行程后,进入持荷阶段,此时将临时支撑垫块安装就位;回落阶段时顶升油缸收缸,上托盘结构坐落到临时支撑垫块上,然后再在千斤顶下侧增加一块钢垫块。此后再次进入下一个顶升阶段,循环进行。

3.2.5托车平移

如上文分析,对于这三幢建筑物的配车形式,E栋是在纵向分配钢梁的两端分别布置一个单独的两纵列SPMT,A、D两栋是先将建筑物顶升一定高度后,在其下方布置若干列SPMT。然后根据建筑物本身的长度,重量以及每根分配钢梁/托盘梁上的载荷分布,确定每组SPMT共同的轴线数量,使其满足承载要求;最终将各组SPMT用信号线连接起来成为一个整体来运输建筑物。

四、结束语

文物建筑具有很高的历史价值和文化价值,因此在施工中对其进行保护非常有必要,本文对文物建筑平移工程的组织设计方案进行了分析和探讨,希望能够对文物建筑的平移保护具有一定的促进作用。

参考文献

[1]《建筑物平移与纠倾技术》张鑫,贾留东,魏焕卫,夏风敏 编著ISBN 978-7-5084-5376-7

[2]建筑(构)筑物移位工程技术规程(JGJ/T239-2011)

[3]建筑物移位纠倾增层改层技术规程(CECS225:2007)

[4]彭勇平.自行式模块化平板小车在古建筑长距离移位工程中的应用.建筑施工2018(7):1195-1197.

[5]周国英.建设工程施工组织设计优化方案研究[J].山西农经,2017(11):105-105.2016,15(2):57-59.

论文作者:盛峰伟

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第34期

论文发表时间:2019/4/3

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