上海玉佛禪寺大雄寶殿整體移位關鍵技術

谷志旺(上海建工四建集團有限公司，上海 201103)

1 工程概況

上海玉佛禪寺位于上海市普陀區(qū)安遠路 170 號。隨著城市發(fā)展，廟宇建筑群的平面規(guī)劃暴露出消防、交通、建筑結構、人員高密度集聚等多重安全隱患，需要對平面規(guī)劃進行調整。寺院決定將大雄寶殿進行整體移位，不僅可以消除上述隱患，還可以增強建筑群的空間層次感，并且有利于對大雄寶殿的進一步修繕。大雄寶殿移位的要求如下。

(1)大雄寶殿水平移位 30.66m，向上頂升 0.85m。

(2)大雄寶殿木結構和殿內佛像整體移位。

大雄寶殿是一座古代木結構建筑，有近百年歷史，被列為上海市2類優(yōu)秀歷史建筑。大殿平面呈長方形，東西向長24.00m，南北向寬 18.34m；殿高 18.20m。大殿主體結構為木框架結構，節(jié)點為榫卯連接，兩側磚墻僅起圍護分隔作用。殿內供奉佛像共 23 尊，均為泥塑佛像。

2 整體移位面臨的問題

將木框架體系的大雄寶殿和脫離于木框架的泥塑佛像及佛臺整體實現(xiàn)同步移位，在國內尚無先例，整個移位方案制定過程中面臨以下技術問題。

(1)大殿木構架承重(圖1)，木柱的柱腳擱置在石質鼓蹬上，可視為鉸接。將木框架托換至托盤梁后，柱腳無有效約束，進而結構整體性較差。此外，部分受力木構件已出現(xiàn)外表侵蝕、開裂、老化空心、榫卯連接松動等現(xiàn)象。

圖1 大殿木構架示意圖

(2)實現(xiàn)佛像同步移位，需要對佛臺進行整體托換。佛臺外形龐大，超聲波探測表明，佛臺結構整體性比較差，傳統(tǒng)托換工藝對佛臺擾動較大。另外，佛臺上的佛像、泥塑和彩繪等極易破損，移位過程中需對其進行精細保護，施工難度大。

3 整體移位原理

(1)在大雄寶殿下方建造一個托盤梁，將上部結構和內部佛臺托換至托盤梁上，并與托盤梁形成整體(如圖2)。在移位的過程中，托盤梁將承受上部結構和佛臺的重力荷載、動力荷載以及千斤頂?shù)耐屏Α?/p>

(2)在托盤梁下部建造滑道梁，滑道梁和托盤梁之間安裝滑動裝置。利用千斤頂推動托盤梁，使大雄寶殿沿著軌道方向滑動至目標位置。

(3)將大雄寶殿抬升至目標標高，與新基礎進行連接。

圖2 大雄寶殿整體移位原理

4 整體移位關鍵技術

4.1 技術概述

為保證大雄寶殿整體移位時殿內文物的安全，根據(jù)文物構造形式，采用了多種加固和保護方法：對佛臺基礎進行了混凝土圍護抱箍及內部注漿加固；對佛像采用了非接觸式柔性加固技術；對木柱柱底鼓蹬采用了可拆卸現(xiàn)澆混凝土箍裝置。在完成佛臺和木柱的托換后，采用逆作法完成托盤梁和滑道梁的鋪設。整體移位過程中，采用了懸浮式位移滑靴裝置，減小了由于滑道磨損和不平整引起的移位阻力。

4.2 佛臺托換技術

大雄寶殿內共有三座佛臺，中央大佛臺和東西兩側小佛臺。中間大佛臺上供奉3尊大佛，東西兩側小佛臺上陳列20 尊小佛像，北側墻壁聳立著大型海島觀音壁塑。佛臺四周為磚砌結構。根據(jù)現(xiàn)場鉆孔取芯勘探結果，佛臺基礎為碎磚三合土，西側小佛臺內部由碎磚填實，中央大佛臺和東側小佛臺內部空心。所以，佛臺的整體性較差，佛臺托換時，需要對佛臺基礎進行加固，并對佛像采取有效的保護措施。

佛臺基礎托換之前，首先對托換基礎進行混凝土圍護抱箍及內部注漿加固，以增加基礎的強度整體性。借鑒隧道開挖工藝，研發(fā)類管棚法，局部結合型鋼托換的方法，通過灌漿方式與基礎填充連接，形成密排托換“鋼管板”結構體系，完成東西側小佛臺及墻體的基礎托換。另外考慮到中間大佛臺體積和自重較大，且內部存在空心現(xiàn)象，采用型鋼進行托換。

4.3 佛像加固保護技術

采用非接觸式柔性加固技術對佛像進行保護。在佛像四周搭設剛性框架，立于托換梁上，鋼框架與佛像間沿豎向分段布置水平木夾板和限位肋板，肋板與佛像間的空隙通過柔性防火材料纖維支墊進行填充。通過柔性支墊和限位肋板，防止佛像移位過程中的傾倒與損壞。此外，為保證佛像法相莊嚴，剛性框架外部采用全木板(布條)封閉。

4.4 木柱托換技術

大雄寶殿的木柱有兩種形式：獨立木柱和墻內木柱。獨立木柱柱底放置于鼓蹬上，鼓蹬至于磉石上，磉石下鋪設青磚基礎。墻內木柱位于砌體墻內。

為了使獨立木柱與鼓磴托換后維持原貌，作者結合獨立木柱的構造形式，研制了可拆卸現(xiàn)澆混凝土箍裝置(圖3)，混凝土箍圍合鼓蹬與鼓蹬形成可靠的連接?；炷凉績阮A埋懸吊鋼筋，將 I 形型鋼梁置于混凝土箍頂部，鋼梁上下翼開孔，使懸吊鋼筋穿過開孔并鎖緊(圖4)。利用千斤頂頂升鋼梁，實現(xiàn)木柱與鼓蹬托換，并保證了獨立木柱與鼓蹬的安全。

圖3 方形抱箍

圖4 抱箍荷載轉換

4.5 滑道梁逆作施工技術

通常建筑移位的施工順序為：安裝滑道梁體系→安裝托盤梁體系→上部結構與舊基礎切割分離→上部結構移位→與新基礎連接。而大雄寶殿移位設計中，滑道梁底面標高低于原青磚基礎標高，若采用常規(guī)做法則需要開挖到青磚基礎底面以下，基礎底面土體將失去側向約束，地基暴露在外，工程將存在重大安全隱患。同時托換后的荷載為上部結構荷載、托換結構、加固結構和滑道梁結構自重的總和，即托換后的地基荷載高于托換前地基荷載，尤其是佛臺位置。因此，常規(guī)做法不適用。

為解決以上問題，本工程采用逆作法施工(圖5) 。先施工托盤梁體系，再施工滑道梁體系，施工滑道梁時通過錨桿靜壓樁將上部荷載轉移到地基基礎中。

圖5 逆做法樁基托換示意圖

(1)托盤梁預留壓樁孔。本工程中的托盤梁采用井字梁方式進行布置(圖6) ，由縱橫向的鋼筋混凝土梁構成，其中，沿移位方向的托盤梁為主要受力構件，在其上預留壓樁孔。

圖6 托盤梁布置圖

(2)錨桿靜壓樁施工。從預留壓樁孔處，將鋼管樁靜力壓至設計荷載后，澆灌微膨脹早強混凝土并封樁頭。錨桿靜壓樁可以對托盤梁及上部結構形成有效支撐，可以在托盤梁下土方開挖而不擾動上部結構。

4.6 懸浮式移位滑靴裝置

為避免由移位裝置磨損引起的移位障礙和移位滑道不平整，作者研發(fā)了“懸浮式”移位滑靴裝置，千斤頂支座下設滑靴，滑靴鋪設不銹鋼板，滑移面抹潤滑油。不僅能夠有效地降低移位摩擦阻力，大量減少外部動力，同時能夠自動調節(jié)移位滑靴高度，克服滑道不平整，避免滑移應力集中。移位滑靴裝置根據(jù)上部托換荷載進行布置。

4.7 整體移位技術

將千斤頂頂緊后，即可截斷滑道梁與托盤梁之間的鋼管樁。截斷前傳力路徑：上部結構荷載→裝卸式托換結構→托盤梁→鋼管樁→深層土體；截斷后傳力路徑：上部結構荷載→裝卸式托換結構→托盤梁→千斤頂→滑道梁→鋼管樁→深層土體。截斷完成后即可進行移位施工，采用可編程邏輯控制器同步控制技術，安全移位到位。

5 結 語

闡述了古代木結構建筑帶佛像整體移位的關鍵技術，包括佛臺和木柱托換技術、佛像加固保護技術、滑道梁逆作法施工技術和整體移位技術，并介紹了懸浮位移滑靴裝置。本文介紹的各項技術和裝置，成功運用在上海玉佛禪寺大雄寶殿整體移位提升項目中，準確且安全地將大雄寶殿移位至新的規(guī)劃位置，并對殿內文物進行了有效地保護。不僅消除了寺院早期平面規(guī)劃中的安全隱患，并且最大限度地維持了建筑原貌，為今后木結構建筑帶佛像整體移位和加固提供了工程案例和技術參考。