多種移位技術(shù)在中心城區(qū)文物建筑保護中的應用

陳智遠,王治杳

(上海市黃浦區(qū)教育局校產(chǎn)管理站，上海 200011)

習近平總書記指出：“革命博物館、紀念館、黨史館、烈士陵園等是黨和國家紅色基因庫。要講好黨的故事、革命的故事、根據(jù)地的故事、英雄和烈士的故事，加強革命傳統(tǒng)教育、愛國主義教育、青少年思想道德教育，把紅色基因傳承好，確保紅色江山永不變色。”據(jù)有效數(shù)據(jù)統(tǒng)計，全國有革命專題博物館和紀念館808家，革命舊址遺址更多達3萬多處。上海區(qū)委早期黨校舊址和又新印刷所舊址兩座紅色建筑為兩處文物保護建筑，因項目地塊整體建設(shè)和現(xiàn)建筑舊址有空間沖突，通過專家論證和文物部門審批，采用多種平移方法，最終將沿黃陂南路現(xiàn)存的瑞華坊風貌建筑群同兩幢歷史保護建筑緊密相連，為中心城區(qū)城市更新規(guī)劃提供一種新的保護方式(見圖1，圖2)。

1 建筑歷史背景

中共上海區(qū)委黨校舊址現(xiàn)存于黃浦區(qū)復興中路與黃陂南路交界處的一棟文物建筑，房屋落成時間約1925年。黨校的建造相當于當時現(xiàn)實意義上的“革命熔爐”，為當時黨的發(fā)展指明了正確的道路標牌，為新加入的同志注入了新的靈魂。又新印刷所舊址建造早于1920年，2007年12月 被公布為區(qū)級不可移動文物。1920年陳獨秀租下并給它命名為“又新印刷所”，其中蘊含著“日新又日新”之意。兩棟建筑均為老式磚混結(jié)構(gòu)體系，急需大修保護。

2 平移方案的確定過程

2.1 可行性研究

根據(jù)文物主管單位論證及批復，明確平移方案的規(guī)劃定位。其中因又新印刷所移至新址路線上現(xiàn)有兩幢建筑，需先將兩幢建筑遷出，待又新印刷所移至新址后再將兩幢建筑移至原址處。兩幢建筑分別為：一幢位于復興中路285弄5號，三層石庫門房屋為保護建筑一；一幢位于復興中路285弄65號，三層石庫門房屋為保護建筑二(見圖3)。

2.2 平移保護策略的選擇

中共上海區(qū)委早期黨校舊址和又新印刷所舊址兩座老建筑皆屬于區(qū)級文物，在平移前需要對室內(nèi)結(jié)構(gòu)或特色部位進行統(tǒng)計、保護，需要加固的點應盡量避開不可復原的點。平移的施工只對原基礎(chǔ)進行一定的變動，原本室內(nèi)外墻體、結(jié)構(gòu)不得發(fā)生任何的改變。

常見的平移方式主要有頂推滑動移位法、SPMT液壓車車載移位法、步履式滑移法，具體的優(yōu)缺點及適用的范圍如表1所示[1-2]。

表1 頂推移位方式優(yōu)缺點類比表

根據(jù)周邊場地情況、平移距離、結(jié)構(gòu)形式、造價指標等綜合比選。本工程擬采用頂推滑移和車載平移相結(jié)合的方法，4幢建筑物的平移方式如下：

1)中共上海區(qū)委早期黨校、又新印刷所。

根據(jù)平移前后位置，又新印刷所舊址平移距離約128.9 m，平移距離相對較遠，且房屋存在一定的角度轉(zhuǎn)動，房屋建筑面積體量不大，所以擬采用車載移位法。中共上海區(qū)委早期黨校平移約80 m，建筑面積約218 m2，體量也較小，綜合考慮造價和工期因素，車載移位法也相對適宜。

2)保護建筑一、保護建筑二。

保護建筑一平移距離約48 m，保護建筑二平移約49.3 m，平移距離相對較近，兩棟房屋存在平移路線重合，不利于車載同時移位(沒有空間開進液壓車)。且兩棟保護建筑平移時按折線進行臨時存放，扣除原址底盤和臨時存放底盤，補澆的筏板面積并不大，不論從移位的簡便程度還是移位速度，綜合考慮兩棟保護建筑宜采用頂推滑動法平移較為合適。

3 建筑整體平移技術(shù)概述

3.1 遷移路線確定

本工程平移路線擬按“華容道”式進行設(shè)計(見表2)。

表2 “華容道”式平移

3.2 保護建筑移位難點及應對措施

3.2.1 平移建筑結(jié)構(gòu)老舊方面

1)重難點分析。通過專業(yè)房屋檢測單位報告，檢測結(jié)果為平移的建筑物的建造年代較久，建筑結(jié)構(gòu)強度較低，結(jié)構(gòu)風化較嚴重，房屋整體性差，因此，在平移前均必須對原建筑進行針對性臨時加固，確保建筑物在平移過程安全穩(wěn)定。根據(jù)現(xiàn)場檢測結(jié)果，四棟房屋主要損傷情況可總結(jié)為如下幾點：a.部分結(jié)構(gòu)木柱腐朽開裂，傾斜率大，存在嚴重安全隱患。 b.大部分木門、木窗破損嚴重。 c.外墻面粉刷存在開裂、脫落、風化嚴重。 d.室內(nèi)木梁、木地板、木樓梯嚴重腐朽破損，存在嚴重安全隱患。 其中又新印刷所舊址除上述損傷情況外。還有以下兩點損傷情況。e.西立面墻體上凸下凹，變形嚴重。f.屋面局部青瓦脫落，破損嚴重。

2)應對措施。a.認真閱讀《房屋質(zhì)量檢測報告》，進場后對結(jié)構(gòu)物的缺陷再詳細調(diào)查核對。b.針對多處承重墻存在著粉刷層脫落、斜裂縫、破損缺口等，為了使承重墻的整體性更好，對建筑進行平移及托換時更能保證建筑整體的安全性，采取的加固方法為：對四周外墻的內(nèi)側(cè)、內(nèi)部承重墻的兩側(cè)采用鋼筋網(wǎng)砂漿面層進行加固。c.針對建筑物整體性較差的病害，采用槽鋼結(jié)構(gòu)對整個建筑的內(nèi)、外側(cè)進行整體性空間加固，形成“內(nèi)撐外拉，五花大綁”的形式，增強建筑物的整體穩(wěn)定性。具體加固方法如下：內(nèi)外墻兩側(cè)設(shè)置橫向槽鋼進行包夾，內(nèi)外墻兩側(cè)槽鋼用對拉螺桿緊固，橫向槽鋼每層兩道；豎向槽鋼固定在混凝土上托盤結(jié)構(gòu)上，槽鋼與外墻之間墊木板，避免直接接觸。d.針對建筑物的多處裂縫的病害，采用灌漿法施工，將裂縫構(gòu)成一個密閉性空腔，有控制地預留進出口，借助專用灌漿泵將漿液壓入縫隙并使之填滿。在墻體飾面鑿除完成后，對墻板進行全面清理檢查，墻板的裂縫部位、寬度、長度應做詳細記錄，以利于根據(jù)墻板實際裂縫大小情況進行分類處理；墻板上的可見裂縫按設(shè)計要求均采用灌注結(jié)構(gòu)膠將裂縫處混凝土粘牢。

3.2.2 平移距離遠、多次頂升安全控制方面

1)重難點分析。本工程4棟文物保護建筑的最長平移距離為又新印刷所的128.9 m，整個平移階段，需要多次進行頂升下落過程，要保證其改造過程文物保護建筑不受損傷是本工程的重點，采取哪些方法和措施，將文保建筑安全的托換，是另一個重難點。

2)應對措施。a.采用PLC液壓同步控制系統(tǒng)對建筑物進行同步控制，保證了平移和頂升過程的同步性，保證了房屋的絕對安全。b.采用滑移的方式，并在滑移時設(shè)置聚乙烯四氟板等減摩材料，平移時建筑物受力最小，有效保護了平移時建筑的安全性。c.采用SPMT平板車進行移位，減少震動，快速移位，減少平移過程中的多次轉(zhuǎn)向路線，一步到位。SPMT平板車具有動力足、轉(zhuǎn)向靈活、通行能力強、自適應路面凹凸不平及坡度，自動保持車廂角度不變等特點，確保了平移過程中房屋結(jié)構(gòu)安全。

3.2.3 平移過程中對歷史建筑的保護

項目中采用針對性的保護措施[3]包含：

1)本工程中保護建筑一、保護建筑二采用傳統(tǒng)頂推式滑移法，平移底盤的平整精度、滑腳裝置、上托盤梁的傳力體系、下底盤的選擇都是順利實施性的關(guān)鍵點。上托盤梁系的包含雙肢夾墻梁、系梁、抬墻梁相互交織形成一個完整承托力系，每隔約1.5 m沿基礎(chǔ)墻掏置寬約200 mm的洞口作為抬墻梁孔洞，抬墻梁單獨設(shè)置縱向筋和箍筋并延伸至基礎(chǔ)墻兩側(cè)的夾墻梁中部，與夾墻梁同時支模澆筑。面積較大的房間設(shè)立次梁作為夾墻梁之間的聯(lián)系梁，分散頂推時集中力。

2)滑道的平整度是順利完成平移的前提條件，一旦平整精度較大時，在平移的過程中容易因為標高突變，造成托換梁及原建筑墻體受力不均而開裂。

3)采用可逆式壓型鋼板全包裹加固法對保護建筑進行加固補強。通過對老建筑墻面敷設(shè)壓型鋼板，植入螺桿對壓型鋼板進行加固，使墻體形成一種具有整體性的復合截面，增強建筑物的整體穩(wěn)定性。

4)較大洞口及墻體缺口加固。對較大門窗洞口用磚砌體進行封堵補砌，磚砌體與原墻體之間墊塑料布及土工布隔離，新砌磚砌體中部預留孔洞，便于拆除。內(nèi)墻中斷處砌筑封堵墻，使內(nèi)墻與外墻連為整體，增強內(nèi)墻、外墻的支撐作用。

3.3 房屋同步頂升技術(shù)

本次兩座紅色建筑都使用了SPMT液壓平板車作為移位的工具載體，建筑物需像貨物一樣被頂起(托起)后裝車遷移，所以將安裝多組液壓千斤頂對老建筑進行一個同步地頂升約1.4 m后方便液壓平板車開進建筑物托換基礎(chǔ)底部兜底承托裝車。

采用PLC液壓同步控制系統(tǒng)，對各組千斤頂進行控制，通過拉線式位移傳感器及壓力傳感器對力和位移進行監(jiān)測。以保證結(jié)構(gòu)安全、平穩(wěn)的進行頂升。其主要由液壓泵站壓力輸送系統(tǒng)、計算機操作臺、電力和檢測傳輸控制傳感器等幾個模塊構(gòu)成。

3.4 房屋同步頂推平移技術(shù)

建筑物實現(xiàn)頂推平移的基本前置條件可分為如下幾個步驟：1)房屋臨時加固；2)平移底盤及嚴格的沿程段滑道基礎(chǔ)施工；3)平移托換結(jié)構(gòu)施工；4)房屋原基礎(chǔ)截斷；5)水平頂推千斤頂安裝并連接PLC液壓同步控制系統(tǒng)，實現(xiàn)逐行程平移[4]。

頂推平移時需高平整精度的平移軌道，避免平移滑腳出現(xiàn)不均勻沉降后導致托換梁出現(xiàn)開裂。本工程采用大面筏板基礎(chǔ)結(jié)合30 mm高、300 mm寬的找平平移滑道作為軌道。筏板施工完畢后進行軌道定位，然后每隔1 m～1.5 m在滑 道線邊緣植入可調(diào)節(jié)標高的膨脹螺釘，統(tǒng)一采用水準儀找平后，隨后進行做水平?jīng)_筋，最后利用各沖筋條練成一道整體的找平軌道。

頂推反力背在初始頂推階段采用生根于底盤的鋼筋混凝土反力后背，隨著頂推距離的增加，在千斤頂與后背之間逐步安裝頂鐵，頂鐵安裝長度達到5 m時，將反力后背前換成可移動的鋼反力后背后再繼續(xù)頂推，頂鐵可采用焊接的預制鋼管柱，按長度可以制作1 m～5 m一節(jié)，頂推一定距離后增加一節(jié)頂鐵[5-6]。

3.5 SPMT液壓車載移位技術(shù)

SPMT液壓模塊車是一套基于一個動力馬達車頭和若干后續(xù)連接的裝載模塊共同構(gòu)成，具有動力輸出緩慢、平穩(wěn)；轉(zhuǎn)向靈活，通過能力強；自適應路面性能強等特點。

本工程中，在平移時根據(jù)待移位建筑本身的底盤結(jié)構(gòu)特點按裝車要求配備一定數(shù)量的模塊。車頭和后續(xù)模塊拼裝完成后，就組成一輛牽拉托運車。液壓車行駛至托換梁標高下就位，然后緩慢抬高時車板與托換梁緊密接觸，按照計算荷載的25%分級加載，直至將建筑物頂起，然后以1 cm為單位分級將建筑物頂升5 cm左右。最終建筑物由千斤頂架立狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤很嚹K承載面受力，建筑物可以隨著車輛進行類似貨物一樣發(fā)生移位。將建筑運輸至規(guī)劃位置后進行精確就位，并調(diào)整建筑物標高至設(shè)計高度。最終達到了合格的工程效果。

4 結(jié)語

建筑物整體平移技術(shù)經(jīng)過近20余年的發(fā)展，已擁有較成熟的施工工藝。本工程利用頂推滑動平移法與SPMT液壓車車載法相結(jié)合的移位方式對4棟建筑進行規(guī)劃遷移保護，頂推滑動平移法較為常規(guī)性，適合建筑體量不定、短距離移位，但移位速度較慢，車載移位法較適合體量小、遠距離且移位速度相對較快。本項目中，創(chuàng)新性地將各棟保護建筑的平移方式，根據(jù)現(xiàn)場條件、自身情況進行擇優(yōu)確定，綜合考量，合理組合，為城市更新發(fā)展帶來新的思路，對文物保護建筑進行移位保護，煥發(fā)紅色建筑新的生命力，具備較強的社會價值和現(xiàn)實意義[7-8]。