上海市南市区图书馆旧址迁出平移施工技术研究

2023-03-21宗宇鹏

建材与装饰 2023年9期

宗宇鹏

（上海建工七建集团有限公司，上海 200050）

0 引言

上海市黄浦区老城厢，作为海派建筑的代表，具有很高的文化研究价值。在城市更新开发的浪潮中，如何延续历史文化脉络，保护历史建筑得以传承，成为了这代建筑人的使命。在“寸土寸金”的老城厢，历史保留建筑地下空间的开发显得弥足珍贵，老建筑平移技术[1-5]的发展也有了长足的进步。

1 工程概况

1.1 项目概况

上海市南市区图书馆旧址平移项目建于1920—1930 年，地处方浜中路578 号。因地块内地下室开发建设的需要，须将原建筑从旧址先采用车载平移法平移至场地西北侧的中间址，待旧址地下室顶板全部完成后，再采用顶推法平移回原址进行保护利用。本文主要介绍车载法迁出阶段的施工情况。图1 为南市区图书馆旧址屋面俯视图。

图1 南市区图书馆旧址屋面俯视图

1.2 基础概况

现场对基础进行开挖，实测图书馆采用砖砌大放脚基础。开挖的砖砌大放脚为三阶，在变截面以上设混凝土地圈梁，基础下设夯实土。大放脚基础底面标高约为-0.77~-0.70m，基础高约0.26~0.33m，基础下夯实土厚约0.30m、宽约1.13~1.45m。

1.3 上部结构概况

根据图书馆的平面布局及结构特点，将其分为3个区域：A-D 轴区域及G-K 轴区域（砖木结构）、D-F轴区域（混合结构）。根据现场检测结果，推测木构件材质为杉木。承重砖墙采用青砖、泥灰砂浆砌筑。竖向承重为砖墙及木柱，楼面承重为木梁及木搁栅，屋面承重为木屋架和木檩条。承重砖墙厚为370mm。底层木柱分方柱、圆柱，圆柱直径为240mm，方柱边长200mm。

2 工程关键点分析

2.1 建筑物结构老旧

历史保留建筑建设年代较为久远，建筑物整体连接形式有明显缺陷，图书馆内部整体性弱，外部整体情况尚可、内部木梁柱腐朽老化严重，存在较多的安全隐患，且存在后期违规搭建。

2.2 平移建筑物多次顶升安全控制方面

本次平移建筑物平面尺寸大，怎样保证移位过程平稳和安全是本工程的难点；在旧址迁出时需顶升、永久址到位后需下落，采用何种顶升及下落方法确保老旧建筑安全传递至自行式液压平板车（selfˉpropelled modular transporter, SPMT）上是本工程的又一个难点。

2.3 对图书馆周边搭建建筑、地上电缆、地下管线影响方面

（1）根据房检报告，老建筑在室内局部存在搭建的建筑，北侧搭建的附属结构与相邻建筑连接在一起，在正式平移之前须对其进行拆除。

（2）根据建设单位提供的施工区域及平移路线，需及时勘探建筑物原址及中间址的地下管线布置情况，并与产权单位进行协商处理，保证管线在平移阶段正常使用。

2.4 周边环境及交通组织影响方面

（1）从原址迁出至中间址以及从中间址平移至永久址均需要跨越方浜中路，因此会在短期内进行封闭而影响到交通。

（2）地块周边为城中村老建筑，东侧有居民居住，因此，施工时须注意噪声及环保要求。

3 平移迁出施工策略

根据本工程地块的开发顺序，本次图书馆旧址平移施工节点须满足分区的开发进度需求，可将建筑实施平移的节点进行统筹，图书馆旧址在原址进行平移前准备工作，待具备平移条件后采用车载法将建筑平移至西北侧地块中间址，从而腾出原址场地进行地下室建设。

4 迁出平移方式的选择

目前，国内主要采用千斤顶顶推移位（下称顶推法）对历史保留建筑进行短距离移位，长距离的移位则采用“SPMT”液压平板车移位（下称车载法），两种移位方法均能满足建筑移位的安全技术要求。

两种移位方法针对不同的施工环境、工期要求、经济合理性等方面，存在一定的适用范围。表1 为车载法及顶推法移位技术的适用范围及优缺点的详细分析。

表1 顶推法、车载法移位比较分析

综上，根据本工程老建筑的工况要求，综合地块的开发工期、安全、造价等方面的影响，图书馆旧址迁出阶段，采用车载法将建筑从原址平移至中间址，考虑到迁出时须跨越方浜中路，为减少对方浜中路的交通影响，同时从原址至中间址的平移沿途段地基良好，因此可充分发挥车载法节省工期的优势。

5 施工工艺流程及操作要点

5.1 施工工艺流程

5.1.1 迁出前加固流程

迁出前加固流程：室内外土方开挖→上托盘结构施工→重新二次土方开挖出下条基沟槽施工条基→建筑临时加固。

5.1.2 中间址位置基础施工

本工程须先平移至中间址进行存放，因此在平移前须在中间址位置施工筏板作为老建筑临时存放的基础。

5.1.3 平移至中间址阶段

在原址顶升1.4m，采用SPMT 液压车将建筑物沿着平移路线平移至中间址或新址位置。

具体流程如下：安装液压千斤顶→切割上托盘以下的基础→顶升并安装支撑垫块→顶升至1.4m→“SPMT”液压平板车驶入顶升后的建筑下方，换托至液压车上→沿平移路线平移至中间址。

5.2 托盘梁系及条基施工技术

工艺流程：丈量定位放线出图书馆轴线→沿图书馆内外侧测量并弹出+1000mm 等高线→室内外土方开挖→墙洞开凿及基础墙凿毛→铺设室内外上托梁系底模板→绑扎上托梁系钢筋及安装预埋筋→合上托梁模板→上托梁混凝土浇筑→反挖下条基沟槽→浇筑条基垫层→绑扎条基钢筋→合条基模板→浇筑条基混凝。

5.3 建筑顶升千斤顶安装及托换施工

5.3.1 建筑千斤顶布置及安装

待混凝土强度达到设计要求后在原址在下条基、上托盘之间安装千斤顶，采用PLC 电脑同步顶升控制，利用200t 液压千斤顶升+钢箱垫块临时支撑的方式，进行同步顶升1.4m 左右，保证SPMT 车可以有足够空间驶入房子下方。布置方案如下。

根据图书馆的建筑面积和重量选择性布置千斤顶和支撑点，考虑到要满足必要数量的顶升千斤顶，防止局部未布置千斤顶从而产生开裂，在跨度方向上约3~4m 布置一组顶升千斤顶。

临时支撑垫块的布置方案为：针对本工程布置安装空间，顶升梁与夹墙梁交接的平面区域内的夹墙梁底设置顶升临时支撑垫块，该垫块的数量≥千斤顶数量，每一行程顶升到位后对垫块与夹墙梁底进行满抄垫，在垫块的支撑作用下收回千斤顶与增加千斤顶底部垫块。

5.3.2 拖换施工（切割墙体，完成托换）

本工程老建筑在液压千斤顶安装完成并保压后，对顶升夹墙梁以下的墙体进行切割分离，完成荷载的托换。

将夹墙梁以下的墙体采用绳锯切割使之分离，将建筑物荷载由原基础转移至下条基结构，荷载传递路径为：建筑物荷载→顶升上托盘结构→顶升千斤顶→下条基。

5.4 平移道路处理及液压车配置方案

5.4.1 平移路线上的地基处理

根据本工程老建筑的平移路线，在建筑原址进行顶升1.4m 时，同步对平移沿途段的道路进行处理。施工流程为：确定平移路线→碾压整平及面层处理→铺设钢板。

第一步，场地碾压及面层整平处理。由中心向两侧使用振动压路机来回碾压，碾压后，表面不平整的位置，及时补填平整，控制道路横向坡度不大于1%，纵向坡不得大于2%。

第二步，碾压整平后，沿途段全段铺设2cm 厚的钢板，保证地面承载力可以达到10t·m-2。

由于现场场地状况较好所以车辆平移到空旷位置后即可旋转就位，然后横向位移。必须保证车辆轮胎碾压到的位置全部铺满钢板。

5.4.2 SPMT 液压车的配置与拼装

SPMT 液压车的配置方案一般是根据须平移建筑物重及规划行驶路线进行布置。

本工程车载工况的老建筑采用在中间址组装SPMT 液压车，SPMT 液压车的配置方案是根据平移建筑物质量及规划行驶路线进行布置。图书馆配置车辆如表2 所示。

表2 图书馆配置车辆

5.5 车载平移施工

5.5.1 试平移

（1）液压模块车就位与顶升。

液压车在场地内进行拼装及试车，调试完成之后，液压车行驶至托盘梁下就位，之后利用自身抬升降落功能缓慢将车身抬高，使托盘梁和车板紧密接触在一起，分级加载按照计算荷载的25%进行，直至将建筑全部顶起。

（2）为考核和观察整个平移施工系统的可靠性和工作状态，在正式平移前，按下列程序进行试平移：①检查各类准备工作是否已准确完成，是否具备了试平移的操作条件；②控制理论平移速度至50cm·min-1；③在平移过程中做好观察、测量、校核、分析等工作；④结束试平移后，提供监测点应变、基础的沉降、整体姿态、结构变形的情况等，还需检验系统的纠偏能力及效果，为后续的正式平移提供依据。

5.5.2 正式平移

试平移后，观察若无问题，进行正式平移。

SPMT 液压平板车在启动时，为防止振动和冲击对建筑物的损害，通过车板上垫胶皮或者三合板增加摩擦力，摩擦力大于车板的驱动力，使货物和车板不会相对搓动，同时控制启动系数取0.02，加速度极小，可忽略不计；在平移过程中，可采取地面画上标尺，控制SPMT 的速度在10m·min-1以内，以确保建筑物安全平稳的平移到位。

控制平移速度为500cm·min-1，主要观察以下内容：托盘梁和原结构的裂缝变形情况；平移路径的裂缝变形情况；平移路线总的方向偏差；有无障碍物等。