淺留筋法結構柱連接在建筑物平移中的研究與應用*

許錦林，陳蕃鴻，盧浩星，占光斌，潘曉恭

(中建一局華江建設有限公司，北京 100161)

隨著國民經濟的發展和城市化建設的有序推行，新道路的規劃建設與舊道路的拓寬往往會和已有的建筑物產生沖突。考慮到建筑物的文保價值和經濟代價，將建筑物平移至新址往往會比拆除重建更為合適[1]。

1 現有方案分析

建筑物平移施工一般都建立在平移所用的軌道梁和托盤梁之上。在現有的建筑平移方案中，由于建筑物平移后的新建結構存在新的結構柱，為保證施工工期和節約成本，需要先對新址的底板進行施工并預先留設好豎向鋼筋，待建筑物平移就位后，再進行上部結構施工與兩部分的連接。新建結構的結構柱構件在按規范施工時，若板面作為嵌固端時，新建柱的主筋接頭位于板面以上的距離不小于柱凈高的三分之一；當板面為非嵌固端時，將使新建柱的主筋接頭位于板面以上的距離不小于柱凈高的六分之一且柱寬≥500mm的位置。這樣的結構形式若是新建結構位于平移路徑之上，在遷移就位的施工過程中新建柱的預留主筋接頭很容易和平移的建筑物沖突，導致建筑物正常平移受到阻礙，浪費大量的材料和時間成本。

2 淺留筋法技術方案

淺留筋法技術主要針對預埋鋼筋端頭進行處理。結構柱若經過下滑道梁，在施工豎向預埋鋼筋時，預埋鋼筋的端頭高度略低于軌道梁上表面高度，稱為“淺留筋”。待平移建筑物移動就位后，使用切割破除裝置將軌道梁剔除露出主筋，再使用一級接頭連接縱向主筋，綁扎箍筋后封模澆筑；新址結構柱若未經過下滑道梁，此時預埋主筋端頭高度需低于平移建筑物的外墻切割面或平移托盤梁底面的最小高度，待平移建筑物就位后，再使用一級接頭連接縱向主筋，最后綁扎箍筋后封模澆筑。施工工藝流程如圖1所示。

圖1 施工工藝流程

2.1 淺留筋法托盤梁施工

托盤梁施工采用抱柱的方式，先在原結構柱四周鑿毛一定深度后植筋，鑿毛有助于新舊結構連接的穩定。再在四周澆筑托盤梁，利用新澆托盤梁與原結構柱表面摩擦力承載上部結構的豎向力。托盤梁底高度距離筏板面高度難以滿足規范要求。軌道梁在新址底板上預埋鋼筋，待底板澆筑后再支模澆筑軌道梁。

2.2 新結構柱留筋施工

為了避讓平移建筑的托盤梁，若鋼筋長度按規范留設，建筑平移會受到阻擋，故采用淺留筋法。

1)當柱主筋經過下滑道梁時，由于平移所用的頂推器需要連續且平整的軌道，故主筋長度不得超過滑道梁上表面，否則將阻礙平移建筑物的運行。鋼筋預埋時，應當按照錨固長度加滑道梁高度減去4～6cm下料。在預埋好鋼筋后，使用PVC套管保護好鋼筋，并纏上透明膠布固定好，便于后期鑿除滑道梁混凝土。

在后期進行鋼筋連接時，由于縱向受力鋼筋被下滑道梁埋住，需同其他下滑道梁拆除時使用風炮等人工鑿出預埋鋼筋，鑿除時應保護好預埋鋼筋不受破壞。

2)當柱主筋未經過下滑道梁時，由于平移建筑物托盤梁高度的限制以及剪力墻外墻切割高度(一般高于軌道梁上表面高度)的限制，預留的柱主筋不得高于兩者中的最小高度(相對嵌固端的高度)，一般距離兩者中最小高度4～6cm(見圖2)。

圖2 柱留筋施工

2.3 新建結構柱鋼筋施工

待建筑物平移至新址后，則可進行新建區域柱的鋼筋施工，這時將不再受平移建筑的影響。根據分析，鋼筋接頭將無法滿足受拉接頭鋼筋接頭面積百分率不宜大于50%的規范要求，故根據JGJ107—2016《鋼筋機械連接技術規程》規定，當同一連接區段內鋼筋接頭面積百分率為100%時，應選用I級接頭。

針對施工中遇到的幾種不同工況，淺留筋法優選了以下兩種一級接頭連接形式。

1)當柱豎向鋼筋不密集時(即預留柱主筋之間的凈距≥7cm)，采用施工方便快捷、造價較低的冷擠壓套筒方式連接。將鋼筋插入鋼套筒內，其插入深度應按鋼筋定位標志確定。當鋼筋縱肋過高影響插入時，允許進行打磨，但鋼筋橫肋嚴禁打磨。調整壓鉗，使壓模對準鋼套筒表面的壓痕標志，并使壓模壓接方向與鋼套筒軸線垂直。操作超高壓泵站，達到預定壓力并使壓痕壓至規定深度后，即可泄壓退模。壓接過程中應始終注意接頭兩端鋼筋軸線一致。鋼筋擠壓連接可先在地面完成一側的壓接，再在工作面上完成另一側的壓接。每側擠壓連接操作必須從接頭中間壓痕標志開始，依次向端部進行。擠壓連接操作過程中，遇有異常現象時，應停止操作，檢查原因，排除故障后，方可繼續進行。擠壓連接施工必須嚴格遵守操作規程，工作油壓不得超過額定壓力。

2)當柱豎向鋼筋密集時(預留柱主筋之間的凈距<7cm)，使用冷擠壓套筒將無法放置壓鉗設備，此時可采用灌漿套筒連接方式，施工操作方法簡單，對操作空間要求較小。施工前將基礎清理干凈并在封漿前數小時內沖水，采用帶壓力水管對接縫內進行沖水濕潤，保證無灰渣、無油污和積水。密封封堵料采用專用高強封堵料。采用封堵料通過坐漿方式在構件底部形成封閉的槽形空間，且空間與構件下部預留孔孔道和套筒孔相互貫通。采用與工況相對應并確定檢測合格的灌漿料。施工前加水攪拌3～5min，灌漿料與水的比例和配制方法一般根據灌漿料說明書配制，之后靜置2～3min，待氣泡自然排出。灌漿機預先用清水濕潤，將灌漿料倒入灌漿機內循環幾次后開始灌漿。拌制好的灌漿料在倒入灌漿機時應經過濾篩網，防止灌漿機堵塞。灌漿料由灌漿套筒灌漿口注入，灌漿流速為0.8～1.2L/min，封堵排漿孔。砂漿由灌漿套筒出漿口流出后，立即用橡皮塞封堵出漿口。待檢查確認所有接頭均完成灌漿后，將灌漿口和出漿口表面抹平，并對灌漿過程作現場記錄。連接完成豎向受力筋后，對柱的箍筋等進行綁扎，完成柱的鋼筋施工。

3 工程應用

淺留筋法結構柱連接技術在廈門后溪長途汽車站平移工程中得到了成功應用。后溪汽車站位于廈門市集美區，根據國家整體規劃，該站點位與新廈門高鐵站沖突。由于該車站于2014年建成，使用時間很短，擬采用平移90°的方案代替拆除重建，既節約了成本，也減少了社會負面效應。

根據設計院新址永久結構圖紙，平移過程中軌道梁和結構柱預留鋼筋沖突部分極多。平移結構的滑道梁、限位梁與新建地下室結構柱位置存在沖突，導致承臺無法預留出結構柱鋼筋(且剪力墻也存在相似問題)，增加施工難度及存在施工風險。在沖突區域采用淺留筋結構連接體系，跨度較小樓面結構梁采用植筋處理；新、老結構樓板連接可采用鑿除交界處一定寬度原有結構樓板混凝土，剝出樓板鋼筋與新結構樓板鋼筋雙面5d焊接連。

替換為淺留筋體系后，平移施工順利進行，工程于2019年底順利竣工。該工程同時也創造了平移路徑最長建筑物的世界紀錄。

4 結語

淺留筋法結構柱連接體系解決了傳統施工方法在既有建筑遷移就位時平移路徑受到障礙無法正常平移，存在材料浪費和成本較高的技術問題。同時也解決了平移后新建結構豎向鋼筋的連接問題，施工方法簡單，節約工期和成本。淺留筋法在工程中已成功運用，可供其他同類工程借鑒。