《江南大酒店整体平移工程的关键技术概要》由会员分享，可在线阅读，更多相关《江南大酒店整体平移工程的关键技术概要（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、整体平移工程姓 名： 张 志 伟 系 部： 地质工程系 学 号： 1508050123 专业班级： 地隧1501 时 间： 2016.10.17江南大酒店整体平移工程的关键技术 提要房屋整体平移对于我国的城市改造具有重要意义 ,重点介绍了南京市江南大酒店整体平移工程中的关键技术 ,主要包括轨道梁的制作、托换结构施工、柱子切割、同步平移控制和滑移隔震的就位连接等五个方面 ,可供今后的平移工程参考。 关键词整体平移 施工 托换 切割 同步移动一、引言尽管国内已有一些介绍整体平移工程的文章 ,但对一些具体施工问题不够深入。并且 ,江南大酒店整体平移工程由于自身的结构特点 ,和其他平移工程相比 ,有许
2、多不同之处。本文主要从施工角度对江南大酒店整体平移的几个关键技术加以介绍。二、轨道梁的施工在房屋整体平移施工中 ,第一道关键工序是下轨道梁的施工。下轨道梁的施工质量和平整度将对平移过程产生重大影响。11 轨道梁和原基础连接部位的处理江南大酒店为框架结构 ,原基础为钢筋混凝土条形基础 ,下为碎石桩复合地基。条形基础的方向为纵向 ,在轴 , , , wl, xl, zl部位设 6 道横向拉梁 ,以增加基础的整体性 ,减少房屋的沉降 ,但在平移施工中干扰了下轨道梁的施工。原有的条形基础的上皮标高为- 0155m ,而下轨道梁的位置在上部托换结构的下面 ,上部托换结构的尺寸不能太大 , 否则将会超过
3、0100 ,就位后需要凿除 ,因此本工程中的下轨道梁和原条形基础的位置相互交叉 , 相互影响 , 增加了施工难度 ,尤其是两道梁中的纵筋相互影响 ,见图 1 。 图 1 轴 Y原条形基础和下轨道梁相对位置示意图施工中 ,需要对施工状态进行安全验算。为保证轨道连续 ,将原条形基础在柱根部向下凿除 30cm , 凿除后对削弱后的柱根部截面进行抗弯验算和抗冲切验算 ,验算后满足要求。柱根部原条形基础上部纵筋为受压钢筋 ,抗弯验算满足后 ,将纵筋割断 ,然后绑扎轨道梁的上部纵筋。为了实现大空间 ,在房屋首层在轴 Y与轴 、相交处抽柱 ,将条形基础看作弹性地基梁 ,抽柱部位原条形基础上部受拉 ,则纵筋切
4、断需要进行验算。假设轴, 部位上部纵筋切断 , 切断部位可能从上到下裂通。于是 ,轴 , , , 处的原条形基础的一侧形成悬臂 ,悬臂长度为 311m ,见图 1 。图 2 表示轴 , 处的受力简图。验算内容包括地基承载力复核 ,悬挑部分截面 121 抗弯、抗剪验算等。经验算满足要求 ,则该部位的原条形基础上部纵筋切断。 下轨道梁的实际受力状态为连续梁,为防止楼房移动到下轨道梁跨中时,支座部位在负弯矩作用下起反拱,采用了几个构造措施:将与原条形基础接触面凿毛,在底板上打 16 膨胀螺栓,将下轨道梁纵筋和膨胀螺栓 图 2 轴 Y交轴 , 处切断后轴 , 下条形焊接。在实际平移中,这些连接基础简图
5、部位没有出现异常。2 下轨道梁找平下轨道梁的平整度直接影响推力的大小和移动的困难程度 ,并且可能引起结构局部开裂 ,控制精度要求较高 ,工程要求达到 2mm ; 不允许出现上坡 ,下坡坡度不大于 1/ 1 000 。为了达到这一精度要求 ,采取多个措施进行控制。首先在轨道梁整个 40m 长度上要求支模准确 ,误差控制在 5mm 内 ,所有模板经过验收后才允许浇注混凝土;对模板牢固程度进行了严格检查防止出现鼓模现象 ,影响平整度; 用高强砂浆找平 ,找平采用 525 号水泥 ,水、水泥、砂配合比为 01412 ,强度达到 C45 以上。用塑料模板、水准管找平 ,在初凝前进行检查 ,对不合格的找平
6、层要求返工 ,这些措施使轨道梁的平整度控制良好 ,为成功平移创造了条件。三、滚动机构的安装和托换结构的施工在以前的几个平移工程中 ,滚动机构由轨道梁上铺设的下钢板、滚轴和与托换结构相连的上钢板组成。江南大酒店采用了新的结合钢结构和混凝土结构优点的托换方法 ,不需要另外设置上钢板。1 滚动系统的安装江南大酒店整体平移工程的滚动系统由下钢板和滚轴组成。 钢板采用 1cm 的厚钢板 ,以往平移工程中钢板的铺设均固定在下轨道梁的上表面 ,本次平移工程进行了大胆的尝试 ,在钢板下铺设厚 23mm 的粉细砂 ,上面直接铺钢板 ,钢板的接缝要严密 ,移动时钢板有翘曲现象 ,但基本没有对平移产生什么影响。铺设
7、的细砂分散了钢板下局部压力过大产生的应力集中。钢板在施工中重复利用 ,楼房滚过后的钢板再铺设到楼房的前方。以前认为重复利用时钢板应重新调平 ,本工程未进行调平 ,而是反过来应用 ,由于钢板的平面外刚度很小 ,滚轴滚上后很快将其压平。滚轴采用内灌筑 C60 膨胀细石混凝土的 60 5无缝钢管 ,为防止移动过程中个别滚轴受力过大出现压扁现象 ,在每个柱下加设部分实心滚轴后 ,效果较好。2 柱下托换工程采用的柱托换节点构造 ,主要是为了解决其它托换方法节点尺寸过大的问题。采用这种托换方法 ,托换节点的高度只有 51cm 高 ,将其上表皮成功地控制在 0100 以下。为了保证这种托换方法的有效 ,在东
8、南大学结构试验室进行了足尺抗压试验。在江南大酒店节点托换过程中 ,由于对柱截面进行了削弱 ,因此对削弱后的截面进行了验算 ,并且在施工中分批施工 ,确保了结构安全。四、柱子的切断由于施工空间小 ,在托换节点和下轨道梁之间只有滚轴架起的 6cm 高度 , 并且不能对柱产生过大振动 ,因此 ,切割难度很大。江南大酒店整体平移工程采用先进的瑞士设备 金刚石线切割锯切割 ,切割一根400 500 的钢筋混凝土柱只需要 15 20min 的时间 ,安装设备时间约 40min 。其切割原理见图 3 。图中的金刚石线条锯柔性很好 ,只需要很小的空间就可以绕到柱子上 ,然后通过接头连成闭合环 ,缠绕在动力导向
9、轮上。通过导向轮的高速旋转 ,柱子即可很快切断。图 3 柱切割原理示意图五、同步控制楼房平移中精确的同步控制相当重要 ,控制应为同步位移控制。江南大酒店平移工程中 ,在 6 层与 7 层部分之间 ,从底层到顶层由伸缩缝断开 ,房屋和基础切断后 ,就成为相互独立的两栋房屋。要保证两栋房屋“齐步走”,平移动力的控制就更加重要。工程的移动动力系统由15 个顶推千斤顶组成 ,由 3 台油泵控制。为保证各个轴线同步移动 ,该工程采用了以下措施:1 逐级加荷施工前已经根据各横向轴线上各柱竖向轴力的合力计算出每轴所需要的推力 ,即推力 = 轴力和 滚动摩擦系数 实际情况放大系数。第一级加荷加到设计荷载的 3
10、0 % ,以后每级以荷载的 10 %递增 ,超过设计荷载 70 %以后 , 以设计荷载的 5 %递增 , 直到房屋移动。这样可以较准确地测定实际所需的摩擦系数。江南大酒店整体平移工程设计启动时的滚动摩擦系数为 10 % ,柱的总竖向力约为 80 000kN ,总推力为8 251kN ,实际顶推时 ,启动荷载约 4 800kN ,滚动摩擦系数为 6 %左右。正常平移时只有 3 000kN ,每条轴线上推力约为 200 300kN 。正常移动时按实际推力分级加荷和卸荷 ,以 30kN 为一级荷载 ,等所有轴线的上一级荷载加上后 ,再施加下一级荷载;卸荷时亦然。分级加荷有效地防止了房屋移动过程中的偏
11、移 ,并且经过对比 ,房屋的振动减小很多。2 移动前多次加荷训练在正式顶推前 ,分别测试每条轴线上千斤顶顶推产生微小位移时的推力 ,以实际测定各轴线上的加荷比例。然后反复调整 3 台油泵的油压力 ,直到房屋能够均匀地向前移动。测定时分别在轴 , , , xl, zl处设置了百分表。通过百分表的读数能够精确判断平移距离是否相同 ,其精度大于 011mm 。3 严格实时监控平移过程中采用了多种实时监测措施来及时发现移动不平衡。产生不平衡的原因有两种: 一是整个房屋的扭转 ,东西侧移动距离不同;二是各横向轴线之间的位移差。第一种情况根据在房屋南侧所安放的百分表读数可以很快发现 ,发现后及时调整 ,调
12、整时将滚轴斜放 ,并调整 3 台油泵的压力比 ,即可恢复。比如房屋东侧移动距离大 ,西侧移动距离小 ,则将滚轴略偏东北西南方向 ,并且使西侧油泵加大油压、东侧油泵减小油压 ,扭转现象即可纠正。在移动过程中最大扭转角达到约01001 4 ( 东西侧移动差 7cm) ,每个行程 15cm ,经过三个行程就纠正过来了。为防止第二种不平衡情况 ,设计了报警灯 ,以轴 和轴 zl连线为基准 ,移动差大于 5mm 时 ,基准线钢丝和触发装置相接触 ,报警灯电路闭合 ,报警灯亮 ,停止加荷 ,调整力的大小。实际平移过程中 ,没有出现不平衡超限情况。六、就位连接江南大酒店整体平移工程的就位连接采用了一项新技术
13、 滑移隔震技术 ,采用此项技术的原因有两个: 一是柱下切断部位距 0100 只有 500mm ,就位后如果采用焊接,则根据国家规范,抗震设计中同一截面内钢筋焊接接头数量不超过 50 % ,除非钢筋锚固长度满足抗震设计规范的要求,而本工程不满足。二是采用隔震技术,工程投资增加不多,可以将地震作用减小至原来地震作用的1/ 41/ 6 ,结构抗震性能显著提高。滑移隔震由上下钢板和中间的滑移材料组成,如图4 所示。图 4 滑移隔震支座构造图 施工时先将隔震装置就位 ,设计上钢板上皮和平移轨道上铺设的钢板标高相同。用水泥砂浆将整个装置固定。为防止砂浆污染滑移面 ,影响地震时的滑移效果 ,固定前用塑料薄膜
14、覆盖。将移动时铺设的下轨道梁钢板与隔震支座的上钢板相连 ,房屋就位时 ,滚轴就直接滚到隔震支座上 ,然后将滚轴上面和托换节点工字钢的下皮焊接 ,滚轴中间用膨胀混凝土填实。支座以外的滚轴拆除。最后 ,将固定用的砂浆凿除 ,给出隔震支座足够的滑移空间 ,将限位装置施工完毕。外露的钢板四周和滚轴外侧应涂刷防锈漆。江南大酒店就位后 ,2001 年 6 月 3 日进行了滑移隔震现场测试。七、结束语房屋整体平移技术尽管十几年前就已出现 ,且国内已有几十个成功平移的实例 ,但因缺乏系统而深入的研究 ,至今还没有形成成熟的方法 ,也没有专门的施工技术规程。本文通过对江南大酒店整体平移工程中关键施工技术的介绍 ,为以后的平移工程提供了参考。参 考 文 献1东南大学土木工程学院 ,东大特种基础工程公司. 江南大酒店结构施工图. 2001 .2东大特种基础工程公司 ,东南大学土木工程学院. 江南大酒店施工组织设计. 2001 .3 孙吉堂. 框架结构整体平移和旋转施工技术. 建筑技术开发 ,2000 , (2) .4混凝土结构设计规范( GBJ 10 89) . 1989 .5李爱群等. 江南大酒店整体平移工程的设计. 建筑结构 ,2001 .
