蔣能貴(廣州市魯班建筑集團有限公司 廣東廣州 510075)
房屋平移工程中結構托換技術的應用研究
蔣能貴
(廣州市魯班建筑集團有限公司廣東廣州510075)
結構托換技術是房屋平移工程當中較為常用的技術。本文簡要分析了結構托換技術的意義,同時從基礎托換技術、托梁換柱技術以及砌體墻托換技術分析了如何在房屋平移工程當中運用結構托換技術,以便提高平移工程施工質量。
房屋平移工程;結構托換;具體應用
當前,由于受城市經濟發展影響,房屋平移工程數量不斷增多,平移規模也逐漸擴大。平移工程中,較為常用的平移方式便是結構托換技術。房屋平移施工企業應掌握結構托換技術,并能夠在實際工程當中熟練運用,從而加快房屋平移工程的工作效率,提高其施工質量。
托換工程指通過托換技術解決地基軟弱問題以及建筑物平移與房屋糾偏荷載問題的工程。已有建筑物在進行加固與相關處理之前,需先將局部或整體區域荷載移動至預先建設的支撐結構之上,方便之后的施工。相比重建以及拆除,結構托換技術能夠使房屋在平移之后依舊具有原有功能,而且無需進行大規模工程開展。可見,結構托換技術具有良好的經濟效益以及社會效益,能夠大幅縮減工程造價以及工程工期。同時也能夠減少建筑垃圾,降低了周圍住戶搬遷費用以及建筑物在施工期間的經濟損失。
施工人員設計移動路線的地基,需依照永久性工程標準進行設計。通常情況下,移動后地基承載力應為原地基承載力的1.25倍。針對施工現場內部不符合地基要求的獨立區域,施工人員應對其進行加固。施工人員在實際工作當中,常常遇到建筑物存在軟弱地基的狀況,且部分建筑物設計需考慮已有空間對建筑物的限制,如施工空間不足,無法使大、中型施工設備進入施工現場,建筑內部施工只得通過小型設備以及人工進行施工。施工人員還需考慮部分建筑物的特殊性,以音樂廳為例,盡管音樂廳底部墻體以填充墻為主,然而墻體裝潢較為精美復雜,且局部區域可視為文物,根據相關規定不可拆除。故而施工人員需使用錨桿靜壓樁的方式對地基進行加固,之后再進行平移。
錨桿靜壓樁方式具有如下優點:施工過程中不會產生震動,同時也不會出現噪音。設備構造簡易,操作較為簡單,且能夠靈活移動。錨桿靜壓樁能夠在施工現場空間較為狹窄的區域施工,施工人員可通過加固平移前后的建筑物地基以實現基礎托換。
錨桿靜壓樁的工作原理是將已然建造完成的樓房的重力視為壓載,之后于平移工作之前在條形基礎或是承臺中埋入錨桿,然后安裝加固反力架,借助反力架實現反力支撐。壓樁孔與錨桿位置以及靜壓樁裝置均有其固定位置。施工人員可使用千斤頂通過基礎中預設或之后開鑿的樁孔將樁逐步打入土中。
施工人員在計算單樁垂直狀態下的承載力標準時,應對施工現場實際用樁進行實驗,從而確定單樁荷載標準。具體公式如下:

式中:Pa代表單樁承載力的標準數值;Pp(l)代表單樁埋入土中時,當樁進入深度為L的土中時,單樁所形成的壓樁力;Kp代表壓樁力系數。由此可見,單樁承載力標準值與單樁材料、土壤質量、橫截面形狀等有較大關系,施工人員可根據實驗進行確認。不同土質,其壓樁力系數也具有一定差異,如粘性土壤當中,若木樁長度不足20cm,Kp=1.5;若在黃土當中,Kp=2.0。
若計算壓樁力和閉關入阻力P之間的關系,應先獲取靜力觸探比貫入阻力曲線。具體計算方式如下:
式中:P(z)代表單樁進入深度為z的土中時所產生的壓樁力;Ks代表換算系數,通常情況下,取值為代表代表單樁進入深度為z的土中時所形成的比貫入阻力。
施工人員通過計算獲取參數,若某區域參數與施工標準不符,便需進行加固。錨桿靜壓樁一般每節2m,壓樁過程中壓樁力達到設計值,便可終止壓樁作業,使用硫磺膠泥或焊接實施接樁。
2.2托梁換柱技術在房屋平移工程當中的應用
部分建筑物柱網布置分布規律不明顯,若施工人員按照傳統方式,即使用“一柱一軌”的方式進行軌道梁布置,則需布置大量軌道梁,導致施工量大幅增加,施工企業的工程成本也需增長。施工人員根據房屋實際情況,可將軌道布置于較為關鍵的軸線之下,由于門廳區域內柱體并不具有較大的荷載量,施工人員能夠將軌道梁布置于荷載值較大的柱體下方,其余荷載值較小的柱體便可通過托梁換柱技術換入鄰近軌道,使得軌道梁總數得到控制。
若移位工程需要在兩個方向同時進行,那么,托梁位置布置也要處于互相垂直的兩個方向,以便柱體荷載于縱向平移以及之后的橫向平移過程中,都有途徑供自身傳遞。然而,如此施工,便需要施工人員使用混凝土托換節點,不可使用型鋼托換節點。施工人員在工程當中運用混凝土托換節點,會使得節點區域的鋼筋分布較為密集,施工難度也隨之提升。
施工人員可于每一方向使用兩根規格為φ40的螺栓作為鋼筋替代品,以達到減少縱向錨通鋼筋總數的目的。螺栓使用取芯的方式穿過柱體,之后借助雙頭接駁器與鋼筋相連,而其他縱筋則應繞開柱體(如圖1所示)。

圖1 柱中縱筋通過方式
2.3砌體墻托換技術在房屋平移工程中的應用
施工人員需選取與建筑物實際情況相符的輕體托換結構,方能保證墻體在平移過程中不會產生大幅度變形。部分工程地基并沒有設立基礎圈梁,使得房屋整體剛度較低。針對該類房屋的平移工程,施工人員可使用雙型鋼夾梁托換結構進行平移,即將H型鋼(H×B=200×204)分別釘于墻體兩側,將墻體固定,之后使用規格為φ50的螺栓實施對拉作業。施工人員需于所有承重墻兩邊削出磚縫,之后再進行鋼梁的安裝,以便磚墻與鋼梁的共同作用得到強化。通常情況下,磚縫深度應達到30mm,之后安設H型鋼,將對拉螺栓加固。型鋼翼緣以及磚墻縫隙都需通過砂漿填充,并且確保充實。連梁共由槽鋼與鋼板兩部分組成。施工人員于H型鋼頂部挖出數塊墻磚,之后利用槽鋼構件填充,并使用砂漿將存在的縫隙填滿。連梁主要負責將頂部磚墻的荷載力分攤于兩側夾梁之上。需要頂升施工時,施工人員在H型鋼梁底部安設千斤頂,同時根據施工現場實際情況對油泵分油閥中的油量進行調節,調節完畢后實施同步頂升作業,直至頂升高度達到預定值。
該托換方式具有以下特點:施工人員利用該方式進行進行房屋平移,不會對地基產生過多的擾動,維持原有建筑物的標準高度以及所有功能,每延米所使用的鋼梁為僅重80kg,且能夠多次回收以及使用。通常情況下,制作安裝的時間需要15d,而二次使用時,安裝時間可縮減一半,最快僅需要7d,即使最長也不超過10d。砌體墻托換技術具備安裝快速,且能夠重復使用的特點,大幅縮減了施工企業投資成本,尤其是一次性材料的投入,提高了施工企業所得利潤。且夾梁之間連接安全可靠,整體剛度也得到有效加強。
如今,房屋平移工程數量逐漸增多,對托換技術的要求也普遍提高,托換工程規模也在逐漸擴大。故而,施工企業應不斷提升自身的托換技術,以便房屋平移質量得到保證,也使得自身能夠得到長期穩定的發展。
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TU746.4
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1673-0038(2015)51-0025-02
2015-11-30
蔣能貴(1961-),男,四川資陽人,初級工程師,本科,從事建筑施工管理工作。