厦门后溪长途汽车站建筑物平移加固技术研究*

2021-03-03许锦林陈蕃鸿许祎斌袁凤瑞王春红

施工技术(中英文) 2021年1期

许锦林，陈蕃鸿，许祎斌，袁凤瑞，王春红

(中建一局华江建设有限公司，北京 100161)

0 引言

建筑物平移的主要流程为主体加固、托换结构建立、导轨梁或滑道梁施工、基础施工、墙柱切割、整体平移、就位连接。其中，建筑物加固是整个平移工程的第1步。早期建筑物平移工程的主体往往结构简单、自重较轻、体量较小，但随着城市化的推进和历史建筑保护意识的加强，如今需要平移的建筑体量日益增加、结构日益复杂，这也给平移前的加固工程带来了新的挑战。

1 国内现有工程加固方法

现有平移工程中建筑物的外部加固主要有钢结构脚手架加固和混凝土工程加固两大类。钢结构脚手架加固是在结构外侧设置钢结构框架，类似于脚手架布置，来增加结构刚度；混凝土工程加固是在结构外侧浇筑混凝土支撑，混凝土和原结构共同抵抗平移时产生的加速度及变形。内部加固主要是增加钢柱支撑，在结构薄弱处增加柱或梁来增加抗侧刚度。郑州市黄河博物馆加固平移工程中采用临时支顶和内部设H型钢立柱支撑屋顶，有利于减小墙体所受振动荷载，提升整体的稳定性；湘江宾馆平移案例中，由于平移主体在设计中存在缺陷，加固过程中注重保持结构整体性，采用了高性能水泥复合砂浆钢筋网加固技术，加固层和原结构协同变形共同受力；北京英国使馆旧址平移工程在结构薄弱处采用木支撑和钢筋拉结。

2 工程概况

根据福厦高铁总体规划，厦门北高铁站确定与既有厦门北站并站建设，建设用地将直接占用后溪长途汽车站主站房。鉴于既有后溪长途汽车站位于规划福厦客专高铁主线上，为避免拆除和重复建设，经厦门市政府专题会议研究明确采用平移方式，将后溪长途汽车站主站房移至新址。该方案比拆除、重建主站房节约工期12个月、节省造价约1亿元、节约人力500人，有效避免了因拆建产生的建筑垃圾和建材浪费，大幅度降低粉尘和噪声污染。依据GB50011—2010《建筑抗震设计规范》(2016年版)，拟建场地抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g，设计地震分组为第3组，框架剪力墙结构抗震等级为三级，为重点设防类别。结构加固后续使用年限为50年。

2.1 整体加固

整体加固主要分为5个方面，分别是混凝土结构工程、植筋施工、粘钢加固、柱外包角钢加固和梁柱截面加固。

2.1.1混凝土结构工程

加固前，应采取合理的临时固定措施，对被加固构件进行卸载和加固。加固时应进行凿毛，矩形柱或梁的角部应凿毛成圆弧状。对原有和新设受力钢筋应进行除锈处理；在受力钢筋上施焊前应采取卸荷或支撑措施并应逐根分段分层进行焊接，尽量减少焊接热量对钢筋的影响。新旧混凝土结合面应先用钢刷仔细清除松动的混凝土，并用高压水冲洗干净；浇混凝土前，原混凝土表面以新鲜水泥浆或其他界面剂进行处理。

2.1.2植筋施工

植筋施工流程主要为：划线定位、钻孔、清除孔尘、灌注结构胶、钢筋处理、植入钢筋、养护固化。在植筋时要按设计钻取植筋孔，如表1所示。

表1 植筋要求 mm

2.1.3粘钢加固

粘钢加固区集中在保留区域顶板及地下1层梁，主站房地下1层、顶板及2层梁。施工流程主要为：混凝土构件、钢板表面处理→粘胶剂配置→加工钢板→涂胶→粘贴钢板→加压固定→固化→卸压检验→表面处理。对有油垢污物的构件结合面，需用洗涤剂和硬毛刷清除油污，再用水清洗干净。对龄期较长的构件表面，需进行打磨，除去1～3mm表面层，然后用吹风、吸尘水洗等方法除去粉粒。对龄期较短的构件表面，需用钢丝刷除去表面浮渣，然后用吹风、吸尘水洗等方法除去粉粒。

2.1.4柱外包角钢加固

施工流程主要为表面处理→打磨棱角→角钢内面磨光除锈→下料→拼装→电焊缀板→安置注胶嘴排气口→封缝→密闭检查→配胶→埋管注胶。需注意，混凝土基面先行打磨，柱凿除粉刷面层外鼓酥松部分，将结合面打磨平整，四角磨出小圆角，并用钢丝刷毛、压缩空气吹净、环氧材脂胶泥修补混凝土铁陷，角钢及缀板应除锈并打磨出金属光泽，然后用丙酮擦净。

2.1.5梁柱加大截面加固

梁柱加大截面加固支撑及操作架搭设采用满堂架和外围双排脚手架，在需加固的梁两侧均铺设脚手板作为操作平台。加大截面加固主要集中在保留区域发车平台2层与底板。

2.2 门厅前弧形钢结构加固

后溪长途汽车站门厅前有一特色弧形钢结构，如图1所示。在平移过程中该结构为薄弱部位，需进行加固。根据现场实际开挖土方情况，门厅前弧形钢结构基础在主站房筏板基础以外，且原址基础图纸上为五桩方形承台，实际为两桩长方形承台，承台顶标高为-0.450m，为了减少新址基坑土方开挖，结合新址基坑围护的空间及标高情况，决定仅对-0.450m以上钢结构部分采用型钢结构进行托换保留并一起平移至新址，承台及桩基在新址重新浇筑施工。

图1 门厅前弧形钢结构加固

托换钢结构焊接前需要拆除铝塑板及混凝土，然后在焊接位置用磨光机打磨，除去表面锈蚀部分，然后将预先切好坡口的钢管与弧形圆柱进行焊接。下部固定在混凝土柱上的部位则采用打孔植筋然后焊钢板进行锚固。

托换钢架施工完毕后，在-0.450m标高位置处将原钢结构的固定锚栓逐一割断分离。钢结构与承台基础分离完后，采用精钢石绳锯对承台进行分块切割分离，切割分离时应注意防止混凝块脱落分离时碰着上部钢结构，对建筑造成扰动。

2.3 电梯加固

在车站门厅处有4部观光电梯，采用方钢作为立柱，四周为玻璃墙。一般的平移工程中电梯往往作为其他附属结构拆除，待平移完成后重建。本工程采用对垂直电梯进行加固，带电梯一起整体平移的方案。

在建筑物平移前，首先应委托第三方检测机构对将平移的垂直电梯进行检测，确认无误后，对电梯的对重系统进行加固，避免在平移过程中产生移动或掉落的情况；然后将垂直电梯对平移过程及后续工艺有影响的部位进行拆除。完成上述准备工作后，采用型钢等对电梯进行托换，然后对下部切割，最后随着建筑物一起平移至新址。在到达新址后，与新址底板连接并对电梯外观等进行恢复。

限位杆用以对电梯对重进行加固；导轨加固组件包括支撑杆和固定杆，用以对轿厢导轨和对重轨道进行加固；平移系统包括滑道梁、步履行走装置、下层托盘梁和上层托盘梁；滑道梁设在电梯钢框架下方；步履行走装置设在2根滑道梁上；下层托盘梁设在电梯钢框架四周，与原结构混凝土柱连接；上层托盘梁设在电梯钢框架前后两侧，与下层托盘梁连接；钢框柱从上层托盘梁中穿过，与上层托盘梁固定连接。

电梯采用方钢作为立柱，四周为玻璃墙，托换施工前需要先将电梯地下2层的玻璃全部拆除，然后对钢柱进行切割。施工前需要将电梯轿厢上升到1层地坪，使得轿厢与配重基本在同一水平线上锁死，然后在下部用型钢进行支撑托换，以保证下部施工安全。

托换流程为先沿着平移路径施工2根滑道梁，并且2根滑道梁沿纵向间隔设置在电梯钢框架的下方、对应前后两侧钢框柱的位置处。再在电梯钢框架的四周、位于滑道梁的上方施工下层托盘梁，并在下层托盘梁中预埋连接上层托盘梁的U形筋及压筋。在下层托盘梁与滑道梁之间安装步履行走装置。

托换加固流程为先施工两侧托盘梁且达到设计强度，然后在电梯钢柱两侧吊装1根HN600×200的H型钢，两侧H型钢在钢柱两侧上下各用1块钢板焊接；其次在H型钢上部铺1块钢板，钢板与一侧与钢柱进行焊接，然后再在其上均布2块钢板，与钢柱进行焊接，这样3块钢板与钢柱形成牛腿对钢柱受力进行托换，各钢板与钢柱进行焊接的地方需要先进行处理。托换时注意牛腿与H型钢间的缝隙，如果缝隙过大，则采用钢板或灌浆料进行塞缝。

托换完成后，与电梯厂家沟通哪个部位适合切割及连接，然后根据平移切割线位置对钢柱进行切割分离，同时增加上部结构变化监测，如遇问题及时与设计联系，同时用钢支撑进行临时支撑加固，如图2所示。