1、工程概況
擬移位建筑物位于盤錦市興隆臺(tái)采油廠院內(nèi)，系采油廠的原辦公樓，始建于1980年，為四層磚混結(jié)構(gòu)建筑，每層設(shè)有圈梁?；A(chǔ)型式：中央廳房為獨(dú)立基礎(chǔ)；其它處為毛石條形基礎(chǔ)。基礎(chǔ)埋深1.8米，建筑總面積約3278平方米，總荷重約4900噸。
擬移位建筑物位于整個(gè)廠院的中心部位，距新建的采油廠機(jī)關(guān)大樓49米，機(jī)關(guān)大樓共七層，裝修美觀，原辦公樓遮擋了機(jī)關(guān)大樓的視線和外觀，影響了廠院的整體對(duì)稱布局和規(guī)劃，經(jīng)研究決定對(duì)其進(jìn)行移位施工。
2、工程地質(zhì)條件
在進(jìn)行移位工程設(shè)計(jì)之前，對(duì)建筑物移位的路線及就位的場(chǎng)地進(jìn)行了巖土工程勘察，該場(chǎng)地地質(zhì)條件如下。
場(chǎng)地在地貌上屬于遼河河口三角洲，海陸交互相沉積。地下水埋深較小，穩(wěn)定水位埋深1.10米，屬第四系孔隙潛水，具微承壓性，地層分布為：
①雜填土：雜色，主要由瀝青路面、混凝土礦渣、碎石及礫砂構(gòu)成。分布普遍，鉆孔揭露厚度0.4~0.7米；
②粉質(zhì)粘土：灰褐色~黃褐色，呈軟塑~硬塑狀態(tài)，局部分布有粘土及粉土薄層，含褐紅色斑點(diǎn)，屬中壓縮性土。層底板埋深為1.5~2.5米，厚度為0.8~2.1米。承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk=130KPa；
③粘土：灰黑色，呈軟塑~流塑狀態(tài)，含少量有機(jī)質(zhì)和腐植質(zhì)成份。該層分布普遍、均勻，屬中高壓縮性土。層底板埋深為4.0米，厚度為1.5米。承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk=90KPa；
③-1粉土與粉質(zhì)粘土互層：具層理，以粉土為主，灰色，很濕，呈稍密狀態(tài)，屬低壓縮性土。局部分布有粉質(zhì)粘土，呈可塑狀態(tài)。該夾層僅分布在場(chǎng)地局部，垂向上分布于③粘土層上部，揭露厚度為1.0米。承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk=150KPa；
④細(xì)砂夾粘土：灰色，飽和，細(xì)砂呈松散~中密狀態(tài)，夾可塑狀態(tài)的粘土薄層。層底板埋深6.5~8.5米，厚度為2.5~4.5米。承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk=135KPa；
⑤細(xì)砂：灰~深灰色，飽和，呈稍密~中密狀態(tài)，礦物成份主要以石英為主，含有其它暗色礦物。該層厚度大，鉆孔未揭穿，揭露厚度為7.5米。承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk=195KPa；
⑤-1粘土混細(xì)砂：灰色，呈軟塑狀態(tài)，混有細(xì)砂成份。該夾層僅在一個(gè)鉆孔內(nèi)有所揭露，揭露厚度為1.0 米，垂向上分布于⑤細(xì)砂層上部。承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk=90KPa。
3、比選后的平移方案
根據(jù)多個(gè)方案的比較，建設(shè)單位選擇了如下平移方案。
首先，將被移建筑物分解為兩部分，舍棄中間的廳房（樓梯在廳房?jī)?nèi)），將分解的兩側(cè)樓體均向南平移35.3米，至廠院門口的位置。然后，將東側(cè)樓體向東平移29.48米，將西側(cè)樓體向西平移30.15米，使樓體靠近東西圍墻的位置。最后定位，并在東、西兩側(cè)樓體內(nèi)各建造一組樓梯。平移后整個(gè)院落呈現(xiàn)主次分明，左右對(duì)稱的布局。
4、平移設(shè)計(jì)
根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)型式，該平移工程采用滾動(dòng)式平移方法。具體做法是將建筑物沿基礎(chǔ)面水平切開，將整體建筑分為基礎(chǔ)部分和上部建筑部分。在墻底設(shè)置托換梁作為上軌道，原基礎(chǔ)作為下軌道，上、下軌道之間鋪設(shè)滾軸，并在建筑物平移的路線上做好前移下軌道，在建筑物就位的位置處施作永久基礎(chǔ)，利用動(dòng)力設(shè)備使上部建筑在滾軸上沿著前移下軌道方向向前移動(dòng)，直至建筑物到達(dá)設(shè)計(jì)位置。
因?yàn)榻ㄖ锲揭乒こ虒偬胤N專業(yè)工程，它涉及多個(gè)學(xué)科的不同專業(yè)，無現(xiàn)成的理論可依，許多工作是探索性，因此具有較大的風(fēng)險(xiǎn)，一旦某個(gè)環(huán)節(jié)出了問題，其后果往往是嚴(yán)重的，因此需要設(shè)計(jì)務(wù)必仔細(xì)、認(rèn)真、謹(jǐn)慎，并且需要掌握所涉及的不同領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)。本工程我們提出了以下設(shè)計(jì)原則，較全面地考慮了各方面的問題，因此工程取得了圓滿成功。
4.1 設(shè)計(jì)原則
4.1.1建筑物分體后，其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度不應(yīng)降低，如有變化，應(yīng)采取措施使其大于原結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度。
4.1.2托換梁應(yīng)能滿足上部荷載和推力的要求。
4.1.3前移軌道應(yīng)滿足瞬間加荷的要求。
4.1.4永久基礎(chǔ)應(yīng)滿足總荷載的要求。
4.1.5轉(zhuǎn)向時(shí)必須安全、可靠。
4.1.6動(dòng)力設(shè)計(jì)應(yīng)大于阻力的3~5倍。
4.1.7新基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的連接應(yīng)滿足原抗震要求。
4.1.8水、電、供暖等管線應(yīng)滿足原設(shè)計(jì)及有關(guān)規(guī)范要求。
4.2 具體設(shè)計(jì)
4.2.1下軌道
由于建筑物首先向南平移，然后向東、西方向平移，故下軌道由4個(gè)部分組成。①原基礎(chǔ)改造的下軌道；②新布置的南北向下軌道；③新布置的東西向下軌道；④樓體就位處的永久基礎(chǔ)作為下軌道。分解后的東、西兩側(cè)樓體各有南北向橫墻8道，間距3.3米。故南北向下軌道各布設(shè)8根，其位置與橫墻位置對(duì)應(yīng)。東、西兩側(cè)樓體各有東西向縱墻4道，經(jīng)驗(yàn)算東西向4道上軌道不能滿足樓體東西向移位要求，在每個(gè)開間內(nèi)又增設(shè)1道東西向上軌道，故與上軌道對(duì)應(yīng)的東西向下軌道各布設(shè)6根。
①原基礎(chǔ)改造的下軌道：原基礎(chǔ)為毛石條形基礎(chǔ)，經(jīng)驗(yàn)算能夠滿足樓體南北向平移要求，不需加固，可直接作為下軌道使用；
②新布置的南北向下軌道：應(yīng)能承受建筑物整體平移時(shí)的短期荷載，即滾軸到達(dá)任何位置時(shí)，基礎(chǔ)梁板系統(tǒng)及其下的地基土均能承受移動(dòng)荷載而不發(fā)生影響平移的變形。設(shè)計(jì)基礎(chǔ)埋深1.8米，基礎(chǔ)寬度2.2米。并在軌道間增設(shè)3道加強(qiáng)連系梁，以增加下軌道的空間剛度和整體性；
③新布置的東西向下軌道：同②新布置的南北向下軌道；
④永久基礎(chǔ)作為下軌道：除承擔(dān)建筑物平移的短期荷載外，并應(yīng)能承擔(dān)建筑物的長(zhǎng)期荷載，同時(shí)考慮上部荷載是一次性到位的。設(shè)計(jì)永久基礎(chǔ)為筏基，基礎(chǔ)埋深1.4 米，底板厚300mm。 下軌道梁高400mm，寬同上軌道梁，其上固定5mm 厚鋼板。
4.2.2上軌道
在墻底所做的托換梁為上軌道，上軌道應(yīng)能承受建筑物移動(dòng)時(shí)的水平荷載，應(yīng)能承受建筑物的自重及樓面荷載，應(yīng)能承受滾軸的反作用力。本工程布設(shè)南北向上軌道兩側(cè)樓體各8根，東西向上軌道兩側(cè)樓體各6根，其中東西向上軌道有兩道是在開間中間位置增設(shè)的。其上部無墻體，目的是增大樓體整體剛度及增大上軌道與滾軸的接觸面積，確保樓體在平移過程中不受破損。上軌道的位置與下軌道的位置是相互對(duì)應(yīng)的。上部有墻體的上軌道梁高400mm，寬同上部墻厚，主筋為6φ22。上部無墻體、增設(shè)的上軌道，其高600mm，寬500mm，主筋10φ22。上軌道底面固定5mm厚鋼板。
擬移位建筑物位于盤錦市興隆臺(tái)采油廠院內(nèi)，系采油廠的原辦公樓，始建于1980年，為四層磚混結(jié)構(gòu)建筑，每層設(shè)有圈梁?；A(chǔ)型式：中央廳房為獨(dú)立基礎(chǔ)；其它處為毛石條形基礎(chǔ)。基礎(chǔ)埋深1.8米，建筑總面積約3278平方米，總荷重約4900噸。
擬移位建筑物位于整個(gè)廠院的中心部位，距新建的采油廠機(jī)關(guān)大樓49米，機(jī)關(guān)大樓共七層，裝修美觀，原辦公樓遮擋了機(jī)關(guān)大樓的視線和外觀，影響了廠院的整體對(duì)稱布局和規(guī)劃，經(jīng)研究決定對(duì)其進(jìn)行移位施工。
2、工程地質(zhì)條件
在進(jìn)行移位工程設(shè)計(jì)之前，對(duì)建筑物移位的路線及就位的場(chǎng)地進(jìn)行了巖土工程勘察，該場(chǎng)地地質(zhì)條件如下。
場(chǎng)地在地貌上屬于遼河河口三角洲，海陸交互相沉積。地下水埋深較小，穩(wěn)定水位埋深1.10米，屬第四系孔隙潛水，具微承壓性，地層分布為：
①雜填土：雜色，主要由瀝青路面、混凝土礦渣、碎石及礫砂構(gòu)成。分布普遍，鉆孔揭露厚度0.4~0.7米；
②粉質(zhì)粘土：灰褐色~黃褐色，呈軟塑~硬塑狀態(tài)，局部分布有粘土及粉土薄層，含褐紅色斑點(diǎn)，屬中壓縮性土。層底板埋深為1.5~2.5米，厚度為0.8~2.1米。承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk=130KPa；
③粘土：灰黑色，呈軟塑~流塑狀態(tài)，含少量有機(jī)質(zhì)和腐植質(zhì)成份。該層分布普遍、均勻，屬中高壓縮性土。層底板埋深為4.0米，厚度為1.5米。承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk=90KPa；
③-1粉土與粉質(zhì)粘土互層：具層理，以粉土為主，灰色，很濕，呈稍密狀態(tài)，屬低壓縮性土。局部分布有粉質(zhì)粘土，呈可塑狀態(tài)。該夾層僅分布在場(chǎng)地局部，垂向上分布于③粘土層上部，揭露厚度為1.0米。承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk=150KPa；
④細(xì)砂夾粘土：灰色，飽和，細(xì)砂呈松散~中密狀態(tài)，夾可塑狀態(tài)的粘土薄層。層底板埋深6.5~8.5米，厚度為2.5~4.5米。承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk=135KPa；
⑤細(xì)砂：灰~深灰色，飽和，呈稍密~中密狀態(tài)，礦物成份主要以石英為主，含有其它暗色礦物。該層厚度大，鉆孔未揭穿，揭露厚度為7.5米。承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk=195KPa；
⑤-1粘土混細(xì)砂：灰色，呈軟塑狀態(tài)，混有細(xì)砂成份。該夾層僅在一個(gè)鉆孔內(nèi)有所揭露，揭露厚度為1.0 米，垂向上分布于⑤細(xì)砂層上部。承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk=90KPa。
3、比選后的平移方案
根據(jù)多個(gè)方案的比較，建設(shè)單位選擇了如下平移方案。
首先，將被移建筑物分解為兩部分，舍棄中間的廳房（樓梯在廳房?jī)?nèi)），將分解的兩側(cè)樓體均向南平移35.3米，至廠院門口的位置。然后，將東側(cè)樓體向東平移29.48米，將西側(cè)樓體向西平移30.15米，使樓體靠近東西圍墻的位置。最后定位，并在東、西兩側(cè)樓體內(nèi)各建造一組樓梯。平移后整個(gè)院落呈現(xiàn)主次分明，左右對(duì)稱的布局。
4、平移設(shè)計(jì)
根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)型式，該平移工程采用滾動(dòng)式平移方法。具體做法是將建筑物沿基礎(chǔ)面水平切開，將整體建筑分為基礎(chǔ)部分和上部建筑部分。在墻底設(shè)置托換梁作為上軌道，原基礎(chǔ)作為下軌道，上、下軌道之間鋪設(shè)滾軸，并在建筑物平移的路線上做好前移下軌道，在建筑物就位的位置處施作永久基礎(chǔ)，利用動(dòng)力設(shè)備使上部建筑在滾軸上沿著前移下軌道方向向前移動(dòng)，直至建筑物到達(dá)設(shè)計(jì)位置。
因?yàn)榻ㄖ锲揭乒こ虒偬胤N專業(yè)工程，它涉及多個(gè)學(xué)科的不同專業(yè)，無現(xiàn)成的理論可依，許多工作是探索性，因此具有較大的風(fēng)險(xiǎn)，一旦某個(gè)環(huán)節(jié)出了問題，其后果往往是嚴(yán)重的，因此需要設(shè)計(jì)務(wù)必仔細(xì)、認(rèn)真、謹(jǐn)慎，并且需要掌握所涉及的不同領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)。本工程我們提出了以下設(shè)計(jì)原則，較全面地考慮了各方面的問題，因此工程取得了圓滿成功。
4.1 設(shè)計(jì)原則
4.1.1建筑物分體后，其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度不應(yīng)降低，如有變化，應(yīng)采取措施使其大于原結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度。
4.1.2托換梁應(yīng)能滿足上部荷載和推力的要求。
4.1.3前移軌道應(yīng)滿足瞬間加荷的要求。
4.1.4永久基礎(chǔ)應(yīng)滿足總荷載的要求。
4.1.5轉(zhuǎn)向時(shí)必須安全、可靠。
4.1.6動(dòng)力設(shè)計(jì)應(yīng)大于阻力的3~5倍。
4.1.7新基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的連接應(yīng)滿足原抗震要求。
4.1.8水、電、供暖等管線應(yīng)滿足原設(shè)計(jì)及有關(guān)規(guī)范要求。
4.2 具體設(shè)計(jì)
4.2.1下軌道
由于建筑物首先向南平移，然后向東、西方向平移，故下軌道由4個(gè)部分組成。①原基礎(chǔ)改造的下軌道；②新布置的南北向下軌道；③新布置的東西向下軌道；④樓體就位處的永久基礎(chǔ)作為下軌道。分解后的東、西兩側(cè)樓體各有南北向橫墻8道，間距3.3米。故南北向下軌道各布設(shè)8根，其位置與橫墻位置對(duì)應(yīng)。東、西兩側(cè)樓體各有東西向縱墻4道，經(jīng)驗(yàn)算東西向4道上軌道不能滿足樓體東西向移位要求，在每個(gè)開間內(nèi)又增設(shè)1道東西向上軌道，故與上軌道對(duì)應(yīng)的東西向下軌道各布設(shè)6根。
①原基礎(chǔ)改造的下軌道：原基礎(chǔ)為毛石條形基礎(chǔ)，經(jīng)驗(yàn)算能夠滿足樓體南北向平移要求，不需加固，可直接作為下軌道使用；
②新布置的南北向下軌道：應(yīng)能承受建筑物整體平移時(shí)的短期荷載，即滾軸到達(dá)任何位置時(shí)，基礎(chǔ)梁板系統(tǒng)及其下的地基土均能承受移動(dòng)荷載而不發(fā)生影響平移的變形。設(shè)計(jì)基礎(chǔ)埋深1.8米，基礎(chǔ)寬度2.2米。并在軌道間增設(shè)3道加強(qiáng)連系梁，以增加下軌道的空間剛度和整體性；
③新布置的東西向下軌道：同②新布置的南北向下軌道；
④永久基礎(chǔ)作為下軌道：除承擔(dān)建筑物平移的短期荷載外，并應(yīng)能承擔(dān)建筑物的長(zhǎng)期荷載，同時(shí)考慮上部荷載是一次性到位的。設(shè)計(jì)永久基礎(chǔ)為筏基，基礎(chǔ)埋深1.4 米，底板厚300mm。 下軌道梁高400mm，寬同上軌道梁，其上固定5mm 厚鋼板。
4.2.2上軌道
在墻底所做的托換梁為上軌道，上軌道應(yīng)能承受建筑物移動(dòng)時(shí)的水平荷載，應(yīng)能承受建筑物的自重及樓面荷載，應(yīng)能承受滾軸的反作用力。本工程布設(shè)南北向上軌道兩側(cè)樓體各8根，東西向上軌道兩側(cè)樓體各6根，其中東西向上軌道有兩道是在開間中間位置增設(shè)的。其上部無墻體，目的是增大樓體整體剛度及增大上軌道與滾軸的接觸面積，確保樓體在平移過程中不受破損。上軌道的位置與下軌道的位置是相互對(duì)應(yīng)的。上部有墻體的上軌道梁高400mm，寬同上部墻厚，主筋為6φ22。上部無墻體、增設(shè)的上軌道，其高600mm，寬500mm，主筋10φ22。上軌道底面固定5mm厚鋼板。