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建築物整體移位技術施工工法

文章出處:未知 發表時間:2018-06-01 11:24

  建築整體移位技術得到迅速發展,根據建築物周圍條件與規劃要求,在一定範圍內實施整體移位,使其得以保留,取得理想的效果,其經濟效益十分明顯。建築物整體移位涉及地基基礎、鋼結構、混凝土結構、磚木結構等領域,它采用托換技術,將上部結構與基礎分離,安裝行走機構、施加動力後達到水平移位。安裝頂升機構達到垂直移位並使傾斜得到調整。利用液壓推進係統,提高了水平移位速度,提高了工效,為建築物整體移位技術的推廣應用提供了條件。

  1、特點

  (1)建(構)築物不需拆除,保持其上部結構原狀,保留或恢複其使用功能。

  (2)在整體水平移位中,應用組合式下走道板及活動反力支座能靈活拆裝,重複利用;在需轉向移位時,可進行局部換向操作,做到安全可靠,方便換向。

  (3)采用液壓推進係統及組合式下走道板,可有效地提高工效,縮短工期,降低工程費用。

  2、適用範圍

  適用於具有使用價值或保留價值,但因各種原因需全部或局部拆除;因平麵位置不妥,需規劃調整的建(構)築物:

  (1)一般工業與發用建築,其層數為多層,其結構形式可抱括鋼結構、鋼筋混凝土結構、磚木結構、石結構等;

  (2)其他構築物;

  (3)古建築與特殊建築。

  3、工藝原理

  (1)利用先施工的托換梁作為一個托架,利用在托架與基礎或平移軌道之間安置的行走機構,在外加動力推動下進行水平向移位;或利用在托架與基礎之間安置的頂升機構進行垂直向移位。

  (2)托換梁將建築物沿某一水平麵切斷,形成一個平麵托架,將上部結構荷重轉移至托架上,使上部結構與基礎分離,形成一個可移位的整體。托換梁一般為鋼筋混凝土結構,分段施工組成。

  (3)在托換梁與基礎或平移軌道之間安置滾軸,當施加的外加動力克服陰力後,即可實施水平向移位。在建築物與就位處之間設置臨時平移軌道,在就位處建造永久性基礎,使建築物水平向移位至就位處。

  (4)在托換梁與基礎之間安置千斤頂後,當頂升力大於建築物總荷重時,即可實施垂直直向移位。

  (5)建築物就位後進行可靠的連接處理。

  4、施工流程

  4.1整體移位的總體工藝程序有關工程資料收集-整體移位可行性分析評估-整體移位方案設計-施工前期準備-平移軌道、建築物托換、新建基礎-整體移位-建築物就位連接-建築物修複驗收。

  4.2鋼筋混凝土托換梁施工工藝程序水準測量-室內外土方開挖-施工放樣控製標高-施工段劃分-牆壁體開鑿-基礎梁找平、修補-預留頂升洞-鋪設隔離層-綁紮焊接鋼筋-支模、澆搗混凝土-混凝土養護、拆模。以上為後置行走機構、頂升機構的施工程序。當前置行走機構時,把程序中“預留頂升洞-鋪設隔離層”換為:鋪設下走道板-置入鋼滾軸-鋪設上走道板。

  4.3建築物水平向整體移位施工工藝程序整體移位準備-整體頂升-置入行走機構-整體下降-設置反力反支座-安裝油壓千斤頂-確定頂推力參數-平移推進(千斤頂推進、千斤頂回程、置入墊箱、安裝反力座)-偏位監測-偏位調整-就位。

  4.4建築物垂直向整體移位施工工藝程序整體移位準備-切斷上下連接處、設置頂升標尺、安裝千斤頂、砌體材料就位-確定頂升量及頂分量-設置監測係統-整體頂升(千斤頂頂升、千斤頂回程、置入墊箱、砌築牆體)-垂直度監測-就位-臨時支撐。

  5、施工要點

  建築物整體移位前應進行可行性分析和綜合經濟評估。按國家現行有關規範和標準進行檢測、複核和鑒定,經綜合評估適宜整體移位的建築物方可進行移位設計。

  建築物整體移位設計應包括:托換、移位線路及軌道,頂升高度,臨時加固支撐,新新基礎,就位後連接等,建築物位於地震區應按抗震鑒定標準進行鑒定,不滿足時應進行抗震加固處理。

  5.1托換梁的施工利用人工或機械在整體移位要求的某一水平麵上將建梁底進行處理後,在單元梁段內綁紮鋼筋,支撐,澆築混凝土,完成一個單元梁段。各單元梁段之間相互連接,最終形成一道封閉的托換梁;托架。

  (1)托換染單元的劃分單元梁段越長,其連接處理越少,可降低工程造價,提高施工工效,並可提高托換染的整體牆壁體開鑿長度不可能無限製增加,一般應根據建築物層數、樓麵結構、牆體承重的主次關係、砌體本身強度等因素綜合考慮,將牆壁體劃分為若幹個單元,每個單元長度一般在1500-2000mm之間。交叉牆壁體處為一個獨立單元,各單元梁段應間隔施工,相鄰單元梁段混凝土強度達到砌體強度後才能施工。

  (2)單元梁段的連接單元梁段之間主筋采用雙麵焊接,其施工縫的處理,應嚴格按相關施工規範執行,後澆單元梁段澆搗混凝土前,應清除施工縫表麵的垃圾、水泥薄膜及表麵鬆動的砂石和軟弱的混凝土層,同時還要將表麵鑿毛,用水衝洗幹淨並充分澆水潤濕,一般潤濕時間不少於24h.在垂直移位時其千斤頂位置應避開施工縫位置,一般應設置在單元梁段中部。

  (3)單元梁段的混凝土澆搗單元梁段梁頂麵應保證與牆體密實連接。支模,應采用嗽叭口,並超灌200mm高混凝土。

  (4)框架柱的托換框架柱托換施工時應間隔進行,為了保持原框架的柱網尺寸,應在切斷柱子前,設置水平杆件定位。相鄰柱不得同時托換。必要時應設置臨時支撐措施,如采用磚柱或鋼管支撐。由於框架柱主要傳遞上部結構荷載,其托換依靠後澆牛腿實現,因此,後澆牛腿應考慮新舊混凝土的協調工作,在鋼筋布置、鋼筋錨固或焊接長度方麵加強處理措施。

  框架柱托換完成後,當後澆混凝土部分達到設計強度後即可實施切斷,切斷一般采用人工開鑿,機械鑽孔為輔,以防止產生大的振動。柱切斷後應尺快進行移位施工,防止出現過大變形。

  (5)整體水平移位軌道基礎的選擇根據現場工條件,地質勘察資料,建築物總荷重、結構狀況、重要等級等情況確定基礎的材料。其材料可選用結構、鋼筋混凝土結構、條石結構、木結構及各種組合結構。其要求是能滿足結構承載能力,方便施工,可重複利用。根據整體移位方案設計,每隔一定距離在基礎中應預埋Ф50mm管,用於固定行走機構。

  (6)整體水平移位軌道基礎地基處理在遠距離移位過程中,對於軌道基礎缺乏詳細的地質勘察資料時,應在基礎施工前作詳細了解,並采用釺探等方法,查明是否存在孔洞、暗溝。軟弱地基應經處理,並經現場荷載檢測。

  (7)建築物平移前的加固混合結構中,對於有門窗洞采取橫向剛度加強措施;框架結構中,可采用填充磚牆、磚柱,鋼筋混凝土柱或鋼管臨時加固,以分解集中力。

  5.2整體水平向移位(整體平移)

  (1)行走機構的安置根據工序分前置式和後置式2種。前置式在托換梁施工時安置,隨托換梁施工進行。後置式在托換梁施工完成,達到設計強度後,采用整體垂直移位,使托換梁與基礎間有一定的空間,從而進行一次性整體安置。

  前置式行走機構施工時,托換梁單元梁段劃分應考慮行走機構中行走道板長度,並保證走道板水平一致。後置式行走機構施工時,由於垂直移位需要,應預留機械千斤頂頂升洞並保證一定的洞口高度。其預留洞口數量應根據建築物總荷重計算確定。

  行走機構中的滾軸需承受上部全部荷重,其根數與間距應根據建築物荷重確定,滾軸材料考慮遠距離移位或多次重複使用,一般選用實心鋼滾軸。後置式行走機構施工時,行走機構安裝完成後建築物需進行整體下降處理,其千斤頂操作應統一均衡,防止局部千斤頂超載發生破壞。

  (2)外加動力施加應優先采用液壓千斤頂係統,對千斤頂與壓力表進行的配套校驗。外加動力按實際作用點分配,其分配原則為:施加在各作用點的外國動力必須與建築物上部結構傳至托換梁的重力成正比。外加動力作用點必須盡可能與建築物各軸線重合,全用點分布應根據托換梁布置綜合考慮,以對稱均勻為原則。

  (3)上下走道板間水平誤碼率差及處理措施建築物在托換時一般分成幾十個單元進行施工,必定存在一定的累計誤差。實際施工誤差最大值可達20mm.其處理措施主要是加強水準測量,反複校核,多點校準。對於遠距離水平移位,在條件許可時,優先采用後置行走機構,其水平誤碼率差可在安置行走機構時利用墊層調整。

  (4)整體移位偏位及矯正由於上下走道板之間局部存在不平行,產生滾軸受力不均,在移位時引起滾軸與軌道板軸線不垂直,其結果導致建築物在移痊時偏位。出現偏位後,應根據偏位方向統一利用滾軸進行矯正。移位時應進行監測,及時矯正偏差,防止偏位過大。

  (5)轉向時行走機構置換需要在整體水平移位中進行方向轉換時,可采用置換行走機構方法完成。平移軌道在換向區應顧留千斤頂孔洞,建築物到位後可采用機械式千斤頂進行局部或整體頂升,對行走機構采取局部換向置換,當行走機構換向完成後,可采用局部或整體下降方法,卸除千斤頂荷載,使托換梁支承在行走機構上。

  (6)移位時的監測整體水平移位時,應對外加動力各作用點實際施加力進行觀測記錄,根據外加動力變化判斷移位時的異常情況。同時采用直尺、經緯儀,對移位過程中的建築物偏位進行監測,利用水準觀測監控平移軌道基礎沉降。同時應加強上部結構觀測,及時發現安全隱患。

  5.3整體垂直移位(整體頂升)

  (1)頂升機構頂升機構由機械式螺旋千斤頂與支承墊箱、鐵板等組成,局部可采用液壓千斤頂輔助操作。

  (2)頂升點布置原則可根據線荷載分布或集中力位置來布置,在混合結構中一般千斤頂間距為1.5-1.7m,沿牆壁體分布,牆體洞口處應避開,荷載相對集中處可適當加密或換用工作荷載大的千斤頂,在框架結構中千斤頂布置主要集中在柱周圍,在條件允許時,可在柱底布置千斤頂。

  (3)頂升操作應保證千斤頂同步頂升和支墊穩固。當累計頂升高度超過千斤頂行程時,應對千斤頂進行回程,回程時應注意相鄰千斤頂不得同步進行,回程前應先用楔塊進行支撐墊保護,並保證受力平穩。頂升累計在設計高度後,應立即在主要受力部位用墊塊支承,並迅速進行結構連接處理。待結構連接完成,並達到一定強度後才能分批除千斤頂。

  (4)頂升監測各個頂升點應設置頂升分量標尺,其最大分量不超過10mm,頂升時統一指揮,每次各頂升點應達到所村求的頂升分量值,以防產生誤差,導致上部結構變形。頂升時設置水準儀和經緯儀進行觀測,以控製建築物傾斜。

  5.4整體移位後的連接處理

  (1)承重牆壁體的連接應采用不低於原牆壁體要求的砌體材料,新砌牆壁體頂部與托換梁底之間砌築砂漿應飽滿,如間隔小於或等於磚厚度時,應采用細石混凝土灌填密實。

  (2)在整體垂直移位中,由於頂升到位後千斤頂不可能一次性拆除,牆體砌築不可能一次砌築完成,一般需分2-3次砌築,相鄰牆體搭接砌築質量無法保證時,可采用澆搗素混凝土,以保證牆壁體整體性。

  (3)框架柱的連接整體水平移位就位後,當柱底與基礎麵間隙較小時,可采用預埋鋼筋焊接,間距較大有一定高度時,可采用鋼筋混凝土連接;整體垂直移位後,其連接一般采用鋼筋混凝土現澆處理。當柱主筋每邊不多於4根時,其連接采用主筋上下焊接、連接區箍筋加密、提高混凝土強度等級;當柱主筋每邊多於4根時,除上述處理外,應對該段柱進行局部加固處理,可采用加大截麵法或外包鋼加固法。應注意混凝土澆搗質量,防止新舊混凝土之間產生隔縫。

  6、主要機具設備

  (1)土方開挖挖土機、裝載機、正卸汽車。

  (2)托換梁混凝土切割機,空心壓縮機,風錘、電焊機、鋼筋切割機、混凝土振動器、混凝土攪拌機、砂漿攪拌機。

  (3)液壓推進係統電動高壓油泵站、液壓千斤頂、電控箱、機械式千斤頂。

  (4)行走機構係統組合式下走道板、鋼滾軸、拆裝式反力支座、墊箱、後反力架等。

  (5)頂升機構係統機械式螺旋千斤頂,墊箱等。

  (6)監測係統水準儀、經緯儀、測力儀表、直尺、對講機、播音設備。

  7、勞動組織

  (1)建築物整體移位涉及的工種水泥工、鋼筋工、水電工、電焊工、機修工、測量工、電氣操作工、輔助工、專業技術人員。

  (2)整體水平麵移位時一線作業班組土方開挖、托換加固、測量控製、頂推移位、偏位矯正、設備搬運,設備維修、中央控製。

  (3)整體垂直移位時一線作業班組托換加固、測量控製、頂升操作、牆壁體砌築、設備維修、中央控製、輔助用工。

  8、質量標準

  (1)嚴格按GBJ202-83《地基與基礎工程施工及驗收規定》,GBJ50204-92《混凝土結構工程施工及驗收規範》,GBJ50205-95《鋼結構工程施工及驗收規範》,GBJ203-83《磚石工程施工及驗收規範》及有關規範標準施工。

  (2)托換梁底標高應嚴格控製,整體水平移位時水平誤差應控製在5-10mm;整體垂直移位時可適當放寬限值。

  (3)水平移位時,其平移軌道及新建基礎麵標高水平誤差<=5mm;水平移位過程中軸線偏差應控製在1/2托換梁寬,就位時軸線偏差<=20mm。

  (4)外加動力施工加值應控製在設計計算值10%左右內。

  (5)建築物就位後,除需對原有垂直度進行調整外,其垂直度不得超出原有垂直度千萬之一。如需對原垂直度進行調整,其調整後最終垂直度應符合驗收要求。

  (6)建築物就位後,應使上部結構與基礎重新連接,並保證建築物具有良好的整體性能和抗震性能,連接構造傳力路線明確,構造簡單,其承載力不低於原有結構。

  (7)建築物整體移位應保證主要受力構件不出現裂損,次要構件不破壞,附屬構件可修複。

  9、安全措施(略)

  10、技術經濟效益分析

  (1)節省能源、成本低、省工省時據統計,建築物整體移位所需旨用約點拆除重建費用的20%-60%,整體垂直移位一般在20%,整體水平移位一般在40%.節省建築用材,減少拆除引起的環境汙染。整體移位所需時間一般為60-90d。

  (2)建築物整體移位應用於古建築等方麵,可保持其原貌與結構構造完整。

  (3)整體移位過程對建築物本身結構影響較小,對鄰近建築物及周圍環境無影響。

  (4)托換梁、移位基礎、新建基礎可同時組織施工,在摻加外加劑等措施後,可進一步縮短工期,滿足各方要求。

  (5)采用液壓推進係統,其平移速度比傳統機械千斤頂提高約30倍。

  (6)整體垂直移位可對建築物傾斜進行處理,恢複其使用功能。

此文關鍵字:建築物,整體,移位,技術,施工,工法,建築,整體,