◎本報記者 王延斌 通訊員 張之穩(wěn)
將一座重達7500噸的大樓“搬到”500米之外,還要“毫發(fā)無損”,這一場景發(fā)生在近日的海南省。用時5個小時,山東建筑大學(xué)工程團隊完成了這一罕見的舉動,并創(chuàng)造了國內(nèi)最大的拖車遷移單體工程,也是世界首例使用扇形布置拖車遷移的最大、最重工程。
給摩天大樓“搬家”,挑戰(zhàn)在哪里?如何實現(xiàn)?為此,科技日報記者采訪了山東建筑大學(xué)教授、建筑加固結(jié)構(gòu)改造與地下空間工程教育部重點實驗室主任張鑫。
(資料圖)
涉及到多學(xué)科的系統(tǒng)工程
因為海岸線環(huán)境保護需要,海南紅塘灣當(dāng)?shù)氐囊蛔频暌徊鸪?,但其拆除重建成本昂貴,而平移成本僅為拆除重建成本的一半,因此,酒店方找到了張鑫教授團隊。
30年來,團隊以山東建筑大學(xué)工程鑒定加固研究院為陣地,已累計為46座建筑平移“搬家”,曾獲國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎、教育部技術(shù)發(fā)明一等獎等眾多國家級、省部級大獎,積累了大量經(jīng)驗。
2000年,該團隊曾將山東臨沂一棟8層辦公樓“挪動”170多米,驚艷建筑行業(yè),此舉也奠定了這支團隊在建筑平移領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。
不過,即便如此,當(dāng)拿到酒店的建筑圖紙時,他們也犯了難。該建筑物總重7500噸,需要移動到500米之外。
張鑫向記者表示,這座酒店是一座接近L形或者說是扇形的平面,相比以往的規(guī)則建筑,這座不規(guī)則建筑上部結(jié)構(gòu)的重量是不均勻的,平移過程中要通過車輛把不均勻的荷載順利承擔(dān)住,在整個平移過程中,建筑物要保持水平,是工程的一大難點。
把老建筑從原基礎(chǔ)上切割分離,直接裝車,移動到指定位置,這就是建筑物平移技術(shù)。而“搬走”一棟大樓,涉及多少個學(xué)科?
張鑫告訴記者,建筑結(jié)構(gòu)的截斷、托換,以及移到位后的連接是結(jié)構(gòu)工程專業(yè)的工作;地基的處理、沉降的控制、建筑物的糾偏則涉及巖土工程專業(yè);而移到位之后加固建筑所用的無機黏結(jié)劑,就需要材料工程專業(yè)的人來攻關(guān)了。
為了運送這個不規(guī)則的龐然大物,張鑫團隊計劃把建筑物放在液壓平板拖車上進行平移,每輛車有16個能夠獨立轉(zhuǎn)向的輪子,可以實現(xiàn)平移移動、原地轉(zhuǎn)圈等各種極限運輸要求,但是整個樓重量太大,一個拖車遠遠達不到需求。
幾十次試驗探索出最優(yōu)方案
“平移路線最好是直線,而要實現(xiàn)直線移動,其中最理想的方案就是所有車輛的行駛方向都是一個方向?!鄙綎|建筑大學(xué)加固院設(shè)計二所副所長譚天樂說,“但如果所有車輛行駛方向是一個方向,有一些車輛在行駛過程中就會和自身的結(jié)構(gòu)柱發(fā)生沖突,通過計算,我們發(fā)現(xiàn)同一個方向布車的方案是行不通的。”
一個拖車拉不動,同向布車行不通。過去的經(jīng)驗不能滿足現(xiàn)在的工程情況,張鑫團隊通過對建筑物主要受力點進行分析,通過大量計算,歷經(jīng)3個月的時間,終于找到了最優(yōu)解決方案。
“我們最終選用了扇形的布車方式,車輛的方向和柱網(wǎng)的方向是一致的?!睆場伪硎?,“該方案受力合理,同時采用這種橫向布車方案的話,比較節(jié)約成本,節(jié)約車輛。”
車軸是保持液壓平板拖車移動穩(wěn)定的關(guān)鍵,一個軸可以承擔(dān)建筑物50噸的重量。由于不規(guī)則建筑物體積大、重量沉,張鑫團隊首次選用256軸的平板車對建筑物進行拖移,而且每個車軸都用計算機提前設(shè)定好路線。
車終于能動了,但是現(xiàn)場500米的行車路線坑坑洼洼,怎樣讓車“背著”建筑物動得又穩(wěn)又好?張鑫團隊又開始實驗。
譚天樂介紹:“我們團隊設(shè)計的平移路線是沿著一個平面進行平移,這樣要對原有場地低的地方填平,高的地方挖去,另外場地要壓密實一些,在上面做一層水穩(wěn)層,平移之前要進行整個場地的試路,讓車輛運著配重在整個場地上走完一遍后,確保場地在平移過程中能夠滿足此次平移項目的要求?!?/p>
難題雖然解決了,但在平移之前,哪怕完成過46次平移工程的張鑫團隊依然每天要對搬移的建筑物進行精密的測試,絲毫不敢懈怠。張鑫坦言:“每個工程都要反復(fù)推敲、分析、計算,每個工程還都是非常緊張的,像這種平移工程風(fēng)險也比較大,緊張到難以入眠,那是常事。”
平移的日子終于來到,在張鑫團隊的精密配合下,歷經(jīng)5個小時,酒店整體被順利“搬到”了500米外的預(yù)制點。
來源:科技日報
作者:王延斌 張之穩(wěn)
責(zé)任編輯:馮崢
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