天津西站主站樓整體遷移工程滑動裝置設計與應用

□文/宋成國 李 鑫 薛丹華

□李 鑫/天津鐵路建設投資控股（集團）有限公司。

□薛丹華/天津城建集團天演建筑物頂升移位工程有限公司。

天津西站主站樓整體遷移工程滑動裝置設計與應用

□文/宋成國 李 鑫 薛丹華

文章詳細介紹了天津西站主站樓整體遷移工程中滑動裝置的設計、試驗和應用。

天津西站；平移；滑動裝置

1 工程概況

主站樓的遷移工程需要先向南平移，然后轉向東平移到位后原地進行頂升且平移路線需要橫跨地鐵通道。工程共布置286個支座式滑動裝置。

2 滑動裝置的確定

2.1 滑動裝置類型

1）滾動滑動裝置

在上下軌道梁之間擺放滾軸，下軌道梁上設置鋼板，上滑梁設置槽鋼，滾軸采用實心鑄鋼材料或鋼管混凝土。見圖1。

滾動滑動裝置的優點是磨擦系數較小，實際磨擦系數為0.05～0.1；需提供的移動動力較小，對動力系統要求低；造價低。不足之處是滾動產生豎向震動，對于建筑物安全不利；易產生平移偏位，移動過程中經常需人工調整鋼管位置，從而增加了輔助工作時間，延緩了移位進度且精度不易控制；部分鋼管可能變形或損壞，從而引起受力不均，結構變形外加推力急劇增加；對施工時下軌道梁的標高、平整度要求非常高；若進行旋轉或轉向平移此方法不適用。

2）支座式滑動滑動裝置

在上下軌道梁之間擺放支座，支座采用鋼構件，下滑梁上設置鋼板，平移時在滑動面上涂抹黃油等潤滑介質。見圖2。

支座式滑動滑動裝置優點是平移時比較平穩；偏位時易于調整，便于糾偏，適用于高精度同步控制系統；平移過程中輔助工作少，平移速度快，可以縮短總體工期；對于旋轉或轉向平移較適用。不足之處是磨擦系數大，平移需提供很大的動力；對施工時下軌道梁的標高、平整度要求非常高。

3）滑動裝置的選擇

根據工程特點選用支座式滑動裝置。

2.2 滑動裝置的設計

1）設計目的

減小摩擦系數，降低頂推力；耐用，能夠克服長距離平移造成的損壞。

2）滑動裝置的研究

（1）摩擦系數控制要求

本工程建筑物年代久遠，磚石木結構，因此，應盡量減小摩擦系數，降低頂推力過大對托換體系及建筑物影響。

根據GB50011—2010《建筑抗震設計規范》，考慮相應的安全系數，啟動瞬間加速度應＜0.1g，由此，頂推力應控制在9000kN以內，摩擦系數應控制在0.15以內。

（2）設計方案

①摩擦材料的選用。鋼對鋼的摩擦系數為0.3，四氟板與不銹鋼板的摩擦系數為0.05，從材料的角度選用四氟板與不銹鋼板的摩擦方式。

②設計形式。滑移材料為加碳纖維儲油四氟板10 mm，在其上為2mm的橡膠板，板鑲嵌于槽鋼內。滑塊邊框與底板用坡口焊進行焊接。

3 滑動裝置的試驗

3.1 測試設備

1）試驗機需要既能施加垂直壓力，又能同時施加水平剪切力的設備，可施加垂直壓力達2000kN，施加水平剪切力達500kN。

2）位移傳感器精度為0.01mm，量程為50mm。

3）力傳感器精度為0.1t，量程為50t。

3.2 測試內容

1）尼龍滑塊與鋼板間摩擦系數的測定

尼龍滑塊尺寸為300mm×300mm，要求測量600kN垂直壓力作用下的摩擦系數，分6級加載，每級100 kN。在每級垂直壓力施加橫向力直至滑動，相對滑動量＞3mm對應的力為最大摩擦力，則可依此計算摩擦系數，測試初步方案見圖3。其中中間的鋼板需要單獨按實際狀態加工，尺寸需進一步確定。

2）尼龍滑塊抗剪切能力的測定

尼龍滑塊尺寸為300mm×300mm，要求測量尼龍滑塊與鋼基座鑲嵌后抗剪切的能力，將尼龍滑塊的鋼基座與試驗機的壓頭固結在一起，可加垂直壓力（也可不加），然后在尼龍滑塊上施加橫向力直至尼龍滑塊滑出，得到破壞力F的大小，測試初步方案見圖4。需要制作加力環。

3.3 試驗結論

經試驗確定，滑動裝置的設計可以滿足本工程需要。

4 效果

1）圓形凹槽設計能夠克服長距離及轉向平移過程中滑動裝置脫落問題。

2）流化粘接解決了兩種不易粘接材質材料的粘接問題。

3）支座式滑動裝置，四氟板與不銹鋼板接觸面摩擦系數小于其他材質摩擦系數。

5 結語

本工程采用的滑動裝置在平移工程領域首次應用并取得良好的效果，滿足了工程的需要，達到了預期的目的，可在本領域廣泛推廣使用。

TU746.4

C

1008-3197（2011）02-13-02

2011-02-21

宋成國/男，1978年出生，工程師，天津城建集團天演建筑物頂升移位工程有限公司經理，從事建筑物頂升移位施工技術管理工作。

□李 鑫/天津鐵路建設投資控股（集團）有限公司。

□薛丹華/天津城建集團天演建筑物頂升移位工程有限公司。