建筑物移位技术的理论及应用

引言：

随着社会经济的飞快发展，各个大、中、小城市基本设施建设力度不断加大，市政交通状况和市镇规划不断改善，道路加宽、改变建筑物规划布局等情况也越来越多,许多建筑物影响到城市的整体规划，特别是一些新建成的建筑物和一些仍具有保留价值的古建筑，遇到这种情况,通用的做法就是拆后重建。这不仅给地方及政府带来了一定经济损失,而且对一些有历史价值的古建筑将无法复原保留，也就是在这样的背景下，建筑整体平移、建筑物整体移位技术在我国逐渐地发展起来。

一、建筑移位的基本概念

建筑物移位就是将整栋建筑物（不包括基础），从原址移至规划新址，它包括纵、横向平移、转向或者移动加转向，其原理是通过结构托换技术，利用在框架柱或者砖墙两侧先施工的上轨道梁作为一个托架，将建筑物沿某一特定标高分离，然后设置能支承建筑物的行走梁和基础梁以及行走装置，通过外加的牵引力或顶推力将建筑物沿规定的路线平移到预先设置好的新基础上，通过上部结构与新基础连接,使其成为永久性建筑物。

二、建筑物移位的设计、施工与监测

1.建筑物移位的设计

建筑物的整体移位，是一项技术要求较高，具有一定风险性的工程，要求通过平移、转动和顶升，不仅使移位后的建筑物能满足规划、市政方面的要求，而且在平移过程中和平移就位连接后还不能对建筑物的结构造成损坏，因此在对已有建筑物进行平移设计时，要综合考虑各方面的因素，确保建筑物平移的成功。建筑物整体平移设计应包括：平移线路设计，旋转顶升设计，临时加固支撑设计，行走装置和动力装置设计，行走底盘(行走梁)设计，基础设计(原位基础、行走基础和新位基础)，就位后连接设计等。平移设计要遵循以下设计原则：

(1)行走底盘的整体刚度必须足以抵抗平移过程的推、拉作用不协调引起的附加内力，以及上部结构不均匀的重量分布。

(2)底盘的行走梁不仅要承受上部结构的重力及滚轴引起的局部承压作用，而且还要承受平移过程中由于行走轨道面起伏不平或局部变形引起的动力冲击作用，因此必须具有足够大的强度。

(3)对于临时受力构件，如整体平移线路上的基础设计安全系数可适当降低。

(4)对于反复受力构件，如垂直顶升和水平移动时行走梁以及反力支座点，由于循环荷载的作用，其安全系数可适当提高并加强构造措施。

(5)应考虑新旧基础之间的地基变形差异，分别计算已有建筑物基础的残余沉降量和新基础部分沉降值；在计算新基础的沉降量时，要考虑到平移过程中建筑物荷载增加与新建过程中荷载增加的区别；另外，在设计时应适当考虑已有建筑物地基承载力的提高，必要时应对基础作加固处理。

(6)整体移位的结构计算简图必须和实际结构相符，应有明确的传力路线、合理的计算方法和可靠的构造措施。

(7)整体移位后，建筑物位于地震区的尚应按抗震鉴定标准进行鉴定，不满足时应进行抗震加固处理。

(8)移位就位后，建筑物应有可靠的连接，并符合现行国家有关规范和标准。

2.建筑物移位的施工

建筑物平移施工前应该熟悉已有建筑物的设计图纸和平移设计图纸，具有完善的施工组织设计和监测措施，根据建筑物的现场检测和鉴定结果对其进行必要的加固。建筑物移位施工的主要顺序为：

(1)施工准备工作，制作新基础、行走基础和行走基础梁、行走装置(滚轴、敷设钢板等)；

(2)对建筑物进行加固处理，制作行走底盘(行走梁)；

(3)断开上部结构与原基础的连接；

(4)按照施工工艺要求移位建筑物到位；

(5)将建筑物上部与新基础连接起来,移位即告结束。

3.建筑物移位的监测

为了确保建筑物平移过程中的结构安全和移动平稳,必须对移位过程进行实时动态和静态监测。动态监测主要是振动加速度的测试，主要包括建筑物在平移时横向、纵向和竖向的加速度变化。动态监测的主要目的是保证建筑物在移位过程中的平稳性，防止过大的加速度对上部结构产生过大的剪应力，造成结构的破坏。

三、工程实例

实例1  深圳地铁环中线（原5号线）平移工程

深圳北站～民治站区间明挖段K20+612.752～K20+682左线结构因土方回填造成偏移，偏移造成变形缝K20+612.752向北偏移9.5cm，变形缝K20+670向南侧偏移77.1cm，同时导致K20+670～K20+682段结构也发生偏移，需对偏位结构先进行整体顶升，然后整体平移至设计位置，该项目由我司负责设计、施工及全程监测，现已顺利完工。

实例2  武汉京汉铁路总工会旧建筑物移位工程

武汉市闻名于世的京汉铁路总工会旧址，因城市建设需要将整体向西南迁移20多米，移位工程已圆满完成。

实例3  山东烟台市二项四层楼房移位工程

该工程两栋建筑物均为四层砖混结构，A栋采用滚轴滚动移位，已平稳移至新址；B栋采用转轮滚动，因轮轴变形且应力集中，使建筑物构件局部开裂，也已顺利移至预定位置。

四、结语

拆后重建或拆后不建势必造成经济上或历史遗产的浪费及损失，移位技术已不断发展，逐渐应用于工程实践，其中也有许多不足，接下来要做的就是认真总结，充实完善，继续创新，把移位技术的风险不断降低，把移位的设计和施工技术不断提高。