近年來隨著大規(guī)模的城市建設(shè)和城市改造，中國的建筑物整體平移技術(shù)發(fā)展迅速、日臻成熟，并且獨(dú)創(chuàng)新技術(shù)，已經(jīng)達(dá)到世界領(lǐng)先水平。通過大量的工程實(shí)例分析表明，建筑物平移技術(shù)具有顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益；建筑物整體平移造價(jià)大約為新建同類建筑的30%~60%，平移施工工期約為重建同類建筑物的1/4~1/3；同時(shí)可保護(hù)環(huán)境避免產(chǎn)生大量的建筑垃圾；對生產(chǎn)和生活影響較小，二層以上的使用功能基本上不受影響；有利于城市整體規(guī)劃。從房屋結(jié)構(gòu)剛度、穩(wěn)定性來講，鋼結(jié)構(gòu)房屋的整體剛度小，在平移過程中容易失穩(wěn)，具有一定的風(fēng)險(xiǎn)性。本文結(jié)合工程實(shí)例闡述鋼結(jié)構(gòu)房屋整體水平旋轉(zhuǎn)遷移的關(guān)鍵技術(shù)問題。

1、工程實(shí)例簡述

某廠整體改造要求，布袋除塵器車間需要進(jìn)行遷移旋轉(zhuǎn)。該車間建于2009年，三層鋼框架結(jié)構(gòu)，主體總高度21.4m，層高為3.75m、6.8m、10.85m，柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，縱向總長度為41.6m，橫向總長度為9.8m，柱網(wǎng)為5.2mx4.9m，車間端跨設(shè)有柱間支撐，多處設(shè)有鋼平臺(tái)、鋼爬梯，結(jié)構(gòu)豎向剛度分布不均勻，整體性較差。車間包含設(shè)備總重為650噸，在移位過程中，上述設(shè)備不拆卸。本工程場邊移動(dòng)距離約62m，且在水平移位的過程中需旋轉(zhuǎn)21.1o，與單向平移相比，整體平移旋轉(zhuǎn)技術(shù)設(shè)計(jì)及施工難度均加大。此外，本工程鋼結(jié)構(gòu)體系 柔，旋轉(zhuǎn)過程中容易失穩(wěn)，更增加了設(shè)計(jì)施工難度（如圖1所示）。

2、增設(shè)水平及豎向支撐，加強(qiáng)房屋整體性

經(jīng)過多次現(xiàn)場查看，對除塵車間整體進(jìn)行質(zhì)量檢測后，發(fā)現(xiàn)該鋼結(jié)構(gòu)廠房整體性較好，連接節(jié)點(diǎn)可靠，考慮該車間整體重量分布不均，豎向剛度存在上大下小現(xiàn)象，且平移路線較長，同時(shí)旋轉(zhuǎn)21.1°。為保證結(jié)構(gòu)具有足夠的剛度和穩(wěn)定性，既能有效地傳遞牽引力，又能適應(yīng)各個(gè)上軌道節(jié)點(diǎn)可能產(chǎn)生的不均勻位移，設(shè)計(jì)時(shí)將上軌道結(jié)構(gòu)彼此連接，增設(shè)水平支撐及豎向柱間支撐，設(shè)計(jì)成水平向的桁架體系。這樣在水平向和豎向通過新增設(shè)的鋼結(jié)構(gòu)支撐連為整體（如圖2所示）。

3、確定旋轉(zhuǎn)軌道布置及荷載傳力點(diǎn)的位置

旋轉(zhuǎn)軌道的定位及設(shè)計(jì)是本工程的重要技術(shù)難題，首先應(yīng)確定旋轉(zhuǎn)中心，布置弧形軌道及托架梁，在旋轉(zhuǎn)過程中，托架和軌道梁承受的牽引力與其本身的中心線不一致，產(chǎn)生扭矩作用，同時(shí)在旋轉(zhuǎn)過程中滾軸需要不斷調(diào)整，施工難度加大。因本工程地質(zhì)情況較好，下軌道選用鋼梁及枕木組合方式作為下軌道托架，考慮到本工程平移距離相對較大，選用直接旋轉(zhuǎn)到位，該旋轉(zhuǎn)遷移路線較簡單，工期短，成本較低，但施工同步控制較困難。

所謂直接旋轉(zhuǎn)到位的方法是指在建筑物原位置平面圖上任意選取兩點(diǎn)，在新位置上找其相對應(yīng)的兩點(diǎn)，將新舊位置上對應(yīng)的兩點(diǎn)連線，作兩條線段的垂直平分線，兩條垂直平分線的交點(diǎn)即為旋轉(zhuǎn)中心，旋轉(zhuǎn)中心確定后，再根據(jù)新舊位置對應(yīng)平面上的點(diǎn)做弧線，該弧線段即為旋轉(zhuǎn)軌道的軸線，軌道軸線為一組以旋轉(zhuǎn)中心為圓心的同心圓�。ㄈ鐖D3所示）。軌道軸線與與鋼柱的交點(diǎn)即

可設(shè)為荷載傳力點(diǎn)，遷移時(shí)荷載傳力點(diǎn)位置必須設(shè)置滾軸。

4、鋼柱節(jié)點(diǎn)托換

本工程另一關(guān)鍵技術(shù)為鋼柱柱腳節(jié)點(diǎn)的托換，由于原結(jié)構(gòu)及設(shè)備均不能卸載，在托換過程中要保證結(jié)構(gòu)整體的安全穩(wěn)定。柱下托換方式有包裹式托換和單梁式托換，本工程不完全采用包裹式托換節(jié)點(diǎn)的做法，包裹式托換節(jié)點(diǎn)在原有柱的四邊均設(shè)置托換梁，將建筑物平移方向的外包梁適當(dāng)延長形成四邊包裹的做法。而本工程僅在平移方向設(shè)置鋼梁，另一方向采用對拉螺栓，再用混凝土將原有鋼柱及新增鋼梁在柱腳處灌實(shí)，形成包裹式柱腳節(jié)點(diǎn)（如圖4所示）。柱下托換梁伸出柱外長度，在確保托換梁和下軌道梁在滾軸或頂升點(diǎn)的作用下局部抗壓承載力能夠滿足的前提下，不宜外伸太長，否則托換梁柱根部的彎矩和剪力會(huì)增大，變形也隨之增大。