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【成果快訊】原載於《科技日報》 將7500噸重的大樓“搬到”500米外,總共分幾步?
發布時間:2023-02-14

◎本報記者 王延斌  通訊員 張之穩

  將一座重達7500噸的大樓“搬到”500米之外,還要“毫發無損”,這一場景發生在近日的海南省。用時5個小時,山東建築大學工程團隊完成了這一罕見的舉動,並創造了國內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”,挑戰在哪裏?如何實現?為此,科技日報記者采訪了山東建築大學教授、建築加固結構改造與地下空間工程教育部重點實驗室主任張鑫。

  涉及到多學科的係統工程

  因為海岸線環境保護需要,海南紅塘灣當地的一座酒店要被拆除,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,團隊以山東建築大學工程鑒定加固研究院為陣地,已累計為46座建築平移“搬家”,曾獲國家技術發明獎二等獎、教育部技術發明一等獎等眾多國家級、省部級大獎,積累了大量經驗。

  2000年,該團隊曾將山東臨沂一棟8層辦公樓“挪動”170多米,驚豔建築行業,此舉也奠定了這支團隊在建築平移領域的領先地位。

不過,即便如此,當拿到酒店的建築圖紙時,他們也犯了難。該建築物總重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麵,相比以往的規則建築,這座不規則建築上部結構的重量是不均勻的,平移過程中要通過車輛把不均勻的荷載順利承擔住,在整個平移過程中,建築物要保持水平,是工程的一大難點。

  把老建築從原基礎上切割分離,直接裝車,移動到指定位置,這就是建築物平移技術。而“搬走”一棟大樓,涉及多少個學科?

  張鑫告訴記者,建築結構的截斷、托換,以及移到位後的連接是結構工程專業的工作;地基的處理、沉降的控製、建築物的糾偏則涉及岩土工程專業;而移到位之後加固建築所用的無機黏結劑,就需要材料工程專業的人來攻關了。

  為了運送這個不規則的龐然大物,張鑫團隊計劃把建築物放在液壓平板拖車上進行平移,每輛車有16個能夠獨立轉向的輪子,可以實現平移移動、原地轉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方案

  “平移路線最好是直線,而要實現直線移動,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。”山東建築大學加固院設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構柱發生衝突,通過計算,我們發現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。過去的經驗不能滿足現在的工程情況,張鑫團隊通過對建築物主要受力點進行分析,通過大量計算,曆經3個月的時間,終於找到了最優解決方案。

  “我們最終選用了扇形的布車方式,車輛的方向和柱網的方向是一致的。”張鑫表示,“該方案受力合理,同時采用這種橫向布車方案的話,比較節約成本,節約車輛。”

  車軸是保持液壓平板拖車移動穩定的關鍵,一個軸可以承擔建築物50噸的重量。由於不規則建築物體積大、重量沉,張鑫團隊首次選用256軸的平板車對建築物進行拖移,而且每個車軸都用計算機提前設定好路線。

  車終於能動了,但是現場500米的行車路線坑坑窪窪,怎樣讓車“背著”建築物動得又穩又好?張鑫團隊又開始實驗。

  譚天樂介紹:“我們團隊設計的平移路線是沿著一個平麵進行平移,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,在上麵做一層水穩層,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後,確保場地在平移過程中能夠滿足此次平移項目的要求。”

  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築物進行精密的測試,絲毫不敢懈怠。張鑫坦言:“每個工程都要反複推敲、分析、計算,每個工程還都是非常緊張的,像這種平移工程風險也比較大,緊張到難以入眠,那是常事。”

  平移的日子終於來到,在張鑫團隊的精密配合下,曆經5個小時,酒店整體被順利“搬到”了500米外的預製點。


原載於《科技日報》

原文鏈接:

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