關(guān)于建筑物特種專業(yè)工程：平移、糾傾、改造、加固補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)研究

崔立邦

關(guān)鍵詞：建筑;特種專業(yè)工程;平移;糾傾;加固

前 言：在城鎮(zhèn)化建設(shè)日益完善的今天，錯(cuò)綜復(fù)雜的城市環(huán)境出現(xiàn)了一些與傳統(tǒng)建筑工程不一樣的專業(yè)工程。

建筑平移技術(shù)

近年來，隨著國家城鎮(zhèn)化建設(shè)步伐的加快，在城區(qū)內(nèi)有一小部分的建筑需要使用到平移技術(shù)。我國在建筑平移技術(shù)上一直處于領(lǐng)先的地位，但是其先進(jìn)的部分主要體現(xiàn)在實(shí)際操作，而對其的有關(guān)的理論研究事實(shí)上還落后于實(shí)踐層面。

（一）建筑平移簡介

顧名思義，建筑平移就是將建筑移動(dòng)到另一個(gè)地方。這其中需要將平移建筑托起到一個(gè)托架上，再利用托架下布置的軌道和滾輪，將托架和建筑物一起移動(dòng)到我們的目的地的操作。在實(shí)際生活中，對建筑進(jìn)行平移操作的原因可大致分為兩種：有較大價(jià)值（如歷史人文價(jià)值或經(jīng)濟(jì)價(jià)值）的建筑物與城市的建設(shè)規(guī)劃發(fā)生沖突，而拆除會(huì)產(chǎn)生較大的損失或根本無法重建。這時(shí)就需要我們將原有建筑平移到其他位置。第二種則是在建筑原定位置上因?yàn)楦鞣N原因無法進(jìn)行原地建造，因此就需要在其他地方將建筑建好，再利用平移技術(shù)將其移動(dòng)到指定位置[1]常見的平移可分為平移變換、旋轉(zhuǎn)變換以及平移旋轉(zhuǎn)變換，見圖一

建筑平移的方案設(shè)計(jì)

在準(zhǔn)備階段需要完成建筑的信息收集，對建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析評估和加固等?？梢酝ㄟ^尋找該建筑的建筑圖以及施工圖和附近的巖土勘察報(bào)告等方式再結(jié)合施工技術(shù)人員的現(xiàn)場實(shí)地考察對平移建筑的結(jié)構(gòu)，地基情況，以及移動(dòng)目的地周圍的地基情況等信息做出分析。還需要對平移建筑本身結(jié)構(gòu)的安全性做出評估，若評估的結(jié)果不符合要求，則需要對其進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)和加固，以保證在平移的過程中建筑的完好性。特別是一些年代久遠(yuǎn)的歷史文物性建筑，其結(jié)構(gòu)基本是磚木結(jié)構(gòu)，且年限久遠(yuǎn)，若不進(jìn)行相應(yīng)的加固處理，則極易損壞建筑[2]。

在方案的設(shè)計(jì)部分需要考慮到上下道梁的結(jié)構(gòu)、地基、軌道和滾軸，牽引動(dòng)力等因素。在設(shè)計(jì)軌道梁時(shí)要注意盡量使移動(dòng)建筑的重量通過墻柱和支撐梁直接作用在軌道梁上面。在進(jìn)行有關(guān)計(jì)算時(shí)要注意到滾動(dòng)制作反力是移動(dòng)時(shí)的荷載。此外，對于動(dòng)態(tài)和靜態(tài)這兩種承載狀態(tài)都需要考慮并進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算。設(shè)計(jì)地基時(shí)不僅要考慮到目的地的地基強(qiáng)度，也要關(guān)注在移動(dòng)過程中的地基是否有足夠的強(qiáng)度，以免在移動(dòng)過程中發(fā)生地基的沉降，造成移動(dòng)建筑或者附近建筑的損壞。

滾軸通常選擇實(shí)心鋼管或鋼管加混凝土，后者因?yàn)樵靸r(jià)更低，力學(xué)性能也較為優(yōu)秀而被采用的更多。滾軸的直徑通常為4-10cm，間隔通常為200mm左右[3]。在進(jìn)行承力計(jì)算時(shí)一般默認(rèn)所有的滾軸均勻地分擔(dān)上方的總重量，但在實(shí)際情況中，由于上方建筑的載荷分布本身就不均勻以及各個(gè)滾軸的大小不是完全一致，所以每個(gè)滾軸的承力情況是不相同的。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)要預(yù)估到可能會(huì)有的情況，避免造成不必要的損失。

在建筑的平移過程中，移動(dòng)的動(dòng)力通常有牽引式、頂推式、以及前推后拉這三種方式。對于結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定，整體性良好的建筑可選用前兩種方式，若建筑的重量較大，則選擇頂推式。動(dòng)力通常由液壓千斤頂提供，若建筑規(guī)則和重量較小，也可以選用卷揚(yáng)機(jī)等。也可在軌道和滾軸上涂抹潤滑油來有效減小摩檫力，達(dá)到省力的目的。

（三）平移施工和平移建筑物的基礎(chǔ)連接

在建筑的平移過程中要保證各個(gè)施力點(diǎn)的同步，讓建筑能穩(wěn)定均勻地受力。移動(dòng)過程中的速度不要太快，通常在5cm/min左右就行。移動(dòng)時(shí)還要實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)控，出現(xiàn)偏移情況時(shí)要及時(shí)糾正[4]。

在移動(dòng)前建筑就以及與原有地基分離，因此在移動(dòng)到目的地后就要考慮如何與新地基緊密相連，也保證其在新地方后擁有較好的穩(wěn)定性和抗震能力。對于磚混結(jié)構(gòu)的建筑，其承重的主體為墻體，在連接時(shí)就要強(qiáng)化新墻體的強(qiáng)度。而對于框架結(jié)構(gòu)的建筑，就要將承力的框架柱內(nèi)部的鋼筋與地基中的鋼筋牢固地焊接在一起。如果未能達(dá)到相應(yīng)的國家要求，則需要對其進(jìn)行加固處理，以保證連接的穩(wěn)定性。

建筑的糾傾技術(shù)

隨著國家的不斷發(fā)展，越來越多的建筑拔地而起。但是其中也有部分建筑由于各種不同的原因發(fā)生了傾斜。建筑傾斜輕者使建筑無法正常投入使用，重者可能會(huì)引起地區(qū)整體的平衡造成更大的損失。因此，對于仍需要繼續(xù)投入使用的建筑，糾傾措施是必不可少的。

建筑傾斜的原因

許多原因都能導(dǎo)致建筑傾斜，我們可以大致將其分成一下幾類：（1）高壓縮地基土的厚薄分布不一，導(dǎo)致建筑的傾斜;（2）地基土過軟，而上方的建筑間距過小;（3）在原有建筑的情況下，在附近挖土，使其支撐不足;（4）前期勘察不充分，對地基土情況不了解;（5）在設(shè)計(jì)階段未對地基做加強(qiáng)加固處理;（6）建筑的使用功能改變卻未對其地基做相應(yīng)的處理。常見建筑傾斜可見圖二

建筑糾傾實(shí)施原則

在糾傾施工的過程中，主要考察和分析對象實(shí)際應(yīng)該是建筑下的地基。而地基的情況比較復(fù)雜多變，在實(shí)際考察分析過程中要注意以下問題：（1）確定建筑的傾斜率和傾斜方向，分析其對建筑可能造成的影響;（2）對地基的土地進(jìn)行考察，分析出發(fā)生傾斜的原因（3）考察分析建筑的基本信息，如使用荷載，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，基礎(chǔ)強(qiáng)度等等;（4）分析周圍環(huán)境，考慮環(huán)境對工程的影響以及工程對環(huán)境的影響;（5）綜合考慮多方因素，確定最終方案;（6）采用信息化施工，對施工過程中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)做好記錄和分析，緊跟工程情況，隨時(shí)做好應(yīng)對突發(fā)情況的準(zhǔn)備。

糾傾技術(shù)分析

現(xiàn)在比較常見的糾傾方法主要分為兩大類：迫降糾傾法和抬升糾傾法。迫降糾傾法主要是利用土力學(xué)的有關(guān)知識(shí)，采用相應(yīng)的措施讓沉降較小的一邊的沉降程度加大，由此來實(shí)現(xiàn)糾傾的目的。而相應(yīng)的抬升糾傾法則是在傾斜較大一方通過改變上方建筑的的受力情況，或使其位移的方法來達(dá)到糾傾的目的。本文將簡單介紹幾種常見的糾傾方法。

掏土糾傾法：這種方法屬于迫降糾傾法的一種，即從建筑沉降程度更低的一方的地基中往外掏出一定量的土，以此達(dá)到兩邊沉降程度相同的目的。而又可以根據(jù)掏土孔的方向的不同將其分為水平掏土法，傾斜掏土法以及垂直掏土法三種方法。操作見圖見圖三

水處理法：水處理法主要是通過在發(fā)生傾斜的建筑下方通過注水或抽水，改變其地下水的水位。地下水位的變化可以讓地基土的力學(xué)能力發(fā)生改變。如往沉降程度較小的一側(cè)下方抽水，就可以使該方向的地基土發(fā)生團(tuán)結(jié)沉降，以此達(dá)到糾傾的目的。當(dāng)然也可以向沉降較小的一側(cè)下方注水，使其地基土變軟，同樣也可以起到糾傾的效果[5]。

加壓糾傾法：加壓糾傾法可分為堆載加壓糾傾法和卸荷加壓與增程加壓糾傾法。其原理在于往沉降比較小的那一側(cè)增加負(fù)載，使其加大沉降的程度?；蛘邔Τ两递^大的那一側(cè)較小負(fù)載，以此來減小其側(cè)的沉降程度。以此來達(dá)到糾傾的目的。

樁基卸載糾傾法：這種方法的原理在于人為的使沉降較小的那一側(cè)的樁基或者承臺(tái)繼續(xù)往下沉降，以此來達(dá)到糾傾的目的。具體可以根據(jù)樁柱的具體情況采用樁頂、樁身、樁尖、承臺(tái)卸載法等幾種具體的方法。

總體而言，糾傾是一項(xiàng)難度技術(shù)大，風(fēng)險(xiǎn)也比較高的工程。在具體實(shí)施糾傾工程時(shí)，一定要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乜辈?、制定詳?xì)的方案、靈活使用各種手段，達(dá)到最終的目的。

在國家發(fā)展至今天，早年修建的各種基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與建筑到如今已經(jīng)經(jīng)歷了長久的時(shí)間，許多建筑和設(shè)施都出現(xiàn)了老化和損傷。而完全拆除以建造新的建筑也并不現(xiàn)實(shí)。因此，對于許多建筑設(shè)施等，改造和加固的工程是它們更需要的。

建筑物改造加固的材料與技術(shù)

我們長期使用的加固材料有碳纖維布、玻璃纖維布、結(jié)構(gòu)膠、芳綸纖維布、化學(xué)灌漿料、錨固料、碳纖維配套樹脂等。由于我國化學(xué)工業(yè)的起步相對較晚，因此國外的各種化學(xué)建筑材料占比更大。而其市場仍有繼續(xù)擴(kuò)大的傾向。

而加固技術(shù)也有許多的類別，如：地基基礎(chǔ)加固技術(shù)、混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)、砌體結(jié)構(gòu)加固技術(shù)鋼、木結(jié)構(gòu)加固技術(shù)等等。針對不同的建筑不同的材料，所采用的加固技術(shù)也不盡量同，具體選擇的材料以及技術(shù)需要根據(jù)工程具體的對象而選擇不同的方案[6]。

常用加固技術(shù)

碳纖維加固技術(shù)：利用碳纖維增強(qiáng)材料的強(qiáng)度，再用相應(yīng)的結(jié)構(gòu)膠對建筑的構(gòu)件進(jìn)行加固處理。常用的兩類分別為聚丙烯腈（PAN）基炭纖維和瀝青基炭纖維。其中PAN基碳纖維的強(qiáng)度較高，而瀝青基碳纖維的彈性更好。采用的碳纖維布強(qiáng)度可以達(dá)到一般二級鋼的十倍左右，并且質(zhì)量更輕，抗腐蝕性和耐久性也有不錯(cuò)的表現(xiàn)。由于碳纖維布的厚度只有2mm左右，因此不會(huì)增加構(gòu)件的的厚度，這也讓碳纖維布和原構(gòu)件能夠較好地相互作用。而碳纖維布也憑借其質(zhì)輕、強(qiáng)度高、抗腐蝕性強(qiáng)、使用年限長等優(yōu)點(diǎn)被廣泛使用。

結(jié)構(gòu)粘鋼加固技術(shù)：使用膠黏劑把鋼板粘連在構(gòu)建外部，利用鋼板的強(qiáng)度以達(dá)到加固的目的。此法更常用于建筑、橋梁的加固修復(fù)。因?yàn)榇朔N方法施工很快、經(jīng)濟(jì)使用、簡單易操作等優(yōu)點(diǎn)也是加固常用的方法之一[7]。

化學(xué)植筋技術(shù)：此種方法主要是利用強(qiáng)度較大的的粘合劑將建材與混凝土相互粘連產(chǎn)生相互力。進(jìn)行化學(xué)植筋后能有效提高其負(fù)載能力，而且不容易發(fā)生形變位移、由于粘合劑有較強(qiáng)的密著性，因此其防水能力也較強(qiáng)，對建材不會(huì)有損傷。此種方法有著承載力高、施工快捷簡單、不損傷建材等優(yōu)點(diǎn)。

在實(shí)際工程中可根據(jù)加固建筑的類型以及構(gòu)件特點(diǎn)靈活選用合適的加固技術(shù)，以達(dá)到加強(qiáng)的目的。

結(jié)束語

在如今城市化建設(shè)日益城市的今天，也出現(xiàn)了許多有特殊要求的特殊專業(yè)工程。正如文章里所提及的平移、糾傾、改造加固等技術(shù)。它們的出現(xiàn)都是為了滿足一定的建筑要求。不出意外，在未來這些工程不會(huì)消失，甚至?xí)懈蟮陌l(fā)揮空間和發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]王旗. 淺談建筑物整體平移及糾傾技術(shù)[J].? 2019.

[2]張小兵， and 牛文慶. "某高層建筑傾斜原因分析與糾傾加固技術(shù)研究." 第十二屆建筑物建設(shè)改造與病害處理學(xué)術(shù)會(huì)議 2018.

[3]李爾佳， 林鵬. 淺談建筑結(jié)構(gòu)加固改造的技術(shù)研究[J]. 民營科技， 2016（7）：1.

[4]張亮， 任振國. 鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)加固改造技術(shù)研究[J].? 2019.

[5]王旗. 淺談建筑物整體平移及糾傾技術(shù)[J].? 2019.

[6]梁玉國， 張玉星， and 田朝陽. "高層剪力墻住宅樓加固糾傾施工實(shí)例." 建筑技術(shù) 48.12（2017）：3.

[7]張鑫， and 閆凱. "建筑物加固改造工程新技術(shù)." 工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化 10（2016）：2.