浅留筋法结构柱连接在建筑物平移中的研究与应用*

2021-03-03许锦林陈蕃鸿卢浩星占光斌潘晓恭

施工技术(中英文) 2021年1期

许锦林，陈蕃鸿，卢浩星，占光斌，潘晓恭

(中建一局华江建设有限公司，北京 100161)

随着国民经济的发展和城市化建设的有序推行，新道路的规划建设与旧道路的拓宽往往会和已有的建筑物产生冲突。考虑到建筑物的文保价值和经济代价，将建筑物平移至新址往往会比拆除重建更为合适[1]。

1 现有方案分析

建筑物平移施工一般都建立在平移所用的轨道梁和托盘梁之上。在现有的建筑平移方案中，由于建筑物平移后的新建结构存在新的结构柱，为保证施工工期和节约成本，需要先对新址的底板进行施工并预先留设好竖向钢筋，待建筑物平移就位后，再进行上部结构施工与两部分的连接。新建结构的结构柱构件在按规范施工时，若板面作为嵌固端时，新建柱的主筋接头位于板面以上的距离不小于柱净高的三分之一；当板面为非嵌固端时，将使新建柱的主筋接头位于板面以上的距离不小于柱净高的六分之一且柱宽≥500mm的位置。这样的结构形式若是新建结构位于平移路径之上，在迁移就位的施工过程中新建柱的预留主筋接头很容易和平移的建筑物冲突，导致建筑物正常平移受到阻碍，浪费大量的材料和时间成本。

2 浅留筋法技术方案

浅留筋法技术主要针对预埋钢筋端头进行处理。结构柱若经过下滑道梁，在施工竖向预埋钢筋时，预埋钢筋的端头高度略低于轨道梁上表面高度，称为“浅留筋”。待平移建筑物移动就位后，使用切割破除装置将轨道梁剔除露出主筋，再使用一级接头连接纵向主筋，绑扎箍筋后封模浇筑；新址结构柱若未经过下滑道梁，此时预埋主筋端头高度需低于平移建筑物的外墙切割面或平移托盘梁底面的最小高度，待平移建筑物就位后，再使用一级接头连接纵向主筋，最后绑扎箍筋后封模浇筑。施工工艺流程如图1所示。

图1 施工工艺流程

2.1 浅留筋法托盘梁施工

托盘梁施工采用抱柱的方式，先在原结构柱四周凿毛一定深度后植筋，凿毛有助于新旧结构连接的稳定。再在四周浇筑托盘梁，利用新浇托盘梁与原结构柱表面摩擦力承载上部结构的竖向力。托盘梁底高度距离筏板面高度难以满足规范要求。轨道梁在新址底板上预埋钢筋，待底板浇筑后再支模浇筑轨道梁。

2.2 新结构柱留筋施工

为了避让平移建筑的托盘梁，若钢筋长度按规范留设，建筑平移会受到阻挡，故采用浅留筋法。

1)当柱主筋经过下滑道梁时，由于平移所用的顶推器需要连续且平整的轨道，故主筋长度不得超过滑道梁上表面，否则将阻碍平移建筑物的运行。钢筋预埋时，应当按照锚固长度加滑道梁高度减去4～6cm下料。在预埋好钢筋后，使用PVC套管保护好钢筋，并缠上透明胶布固定好，便于后期凿除滑道梁混凝土。

在后期进行钢筋连接时，由于纵向受力钢筋被下滑道梁埋住，需同其他下滑道梁拆除时使用风炮等人工凿出预埋钢筋，凿除时应保护好预埋钢筋不受破坏。

2)当柱主筋未经过下滑道梁时，由于平移建筑物托盘梁高度的限制以及剪力墙外墙切割高度(一般高于轨道梁上表面高度)的限制，预留的柱主筋不得高于两者中的最小高度(相对嵌固端的高度)，一般距离两者中最小高度4～6cm(见图2)。

图2 柱留筋施工

2.3 新建结构柱钢筋施工

待建筑物平移至新址后，则可进行新建区域柱的钢筋施工，这时将不再受平移建筑的影响。根据分析，钢筋接头将无法满足受拉接头钢筋接头面积百分率不宜大于50%的规范要求，故根据JGJ107—2016《钢筋机械连接技术规程》规定，当同一连接区段内钢筋接头面积百分率为100%时，应选用I级接头。

针对施工中遇到的几种不同工况，浅留筋法优选了以下两种一级接头连接形式。

1)当柱竖向钢筋不密集时(即预留柱主筋之间的净距≥7cm)，采用施工方便快捷、造价较低的冷挤压套筒方式连接。将钢筋插入钢套筒内，其插入深度应按钢筋定位标志确定。当钢筋纵肋过高影响插入时，允许进行打磨，但钢筋横肋严禁打磨。调整压钳，使压模对准钢套筒表面的压痕标志，并使压模压接方向与钢套筒轴线垂直。操作超高压泵站，达到预定压力并使压痕压至规定深度后，即可泄压退模。压接过程中应始终注意接头两端钢筋轴线一致。钢筋挤压连接可先在地面完成一侧的压接，再在工作面上完成另一侧的压接。每侧挤压连接操作必须从接头中间压痕标志开始，依次向端部进行。挤压连接操作过程中，遇有异常现象时，应停止操作，检查原因，排除故障后，方可继续进行。挤压连接施工必须严格遵守操作规程，工作油压不得超过额定压力。

2)当柱竖向钢筋密集时(预留柱主筋之间的净距<7cm)，使用冷挤压套筒将无法放置压钳设备，此时可采用灌浆套筒连接方式，施工操作方法简单，对操作空间要求较小。施工前将基础清理干净并在封浆前数小时内冲水，采用带压力水管对接缝内进行冲水湿润，保证无灰渣、无油污和积水。密封封堵料采用专用高强封堵料。采用封堵料通过坐浆方式在构件底部形成封闭的槽形空间，且空间与构件下部预留孔孔道和套筒孔相互贯通。采用与工况相对应并确定检测合格的灌浆料。施工前加水搅拌3～5min，灌浆料与水的比例和配制方法一般根据灌浆料说明书配制，之后静置2～3min，待气泡自然排出。灌浆机预先用清水湿润，将灌浆料倒入灌浆机内循环几次后开始灌浆。拌制好的灌浆料在倒入灌浆机时应经过滤筛网，防止灌浆机堵塞。灌浆料由灌浆套筒灌浆口注入，灌浆流速为0.8～1.2L/min，封堵排浆孔。砂浆由灌浆套筒出浆口流出后，立即用橡皮塞封堵出浆口。待检查确认所有接头均完成灌浆后，将灌浆口和出浆口表面抹平，并对灌浆过程作现场记录。连接完成竖向受力筋后，对柱的箍筋等进行绑扎，完成柱的钢筋施工。

3 工程应用

浅留筋法结构柱连接技术在厦门后溪长途汽车站平移工程中得到了成功应用。后溪汽车站位于厦门市集美区，根据国家整体规划，该站点位与新厦门高铁站冲突。由于该车站于2014年建成，使用时间很短，拟采用平移90°的方案代替拆除重建，既节约了成本，也减少了社会负面效应。

根据设计院新址永久结构图纸，平移过程中轨道梁和结构柱预留钢筋冲突部分极多。平移结构的滑道梁、限位梁与新建地下室结构柱位置存在冲突，导致承台无法预留出结构柱钢筋(且剪力墙也存在相似问题)，增加施工难度及存在施工风险。在冲突区域采用浅留筋结构连接体系，跨度较小楼面结构梁采用植筋处理；新、老结构楼板连接可采用凿除交界处一定宽度原有结构楼板混凝土，剥出楼板钢筋与新结构楼板钢筋双面5d焊接连。

替换为浅留筋体系后，平移施工顺利进行，工程于2019年底顺利竣工。该工程同时也创造了平移路径最长建筑物的世界纪录。