浅谈工程顶升、平移、顶推技术

浅谈工程顶升、平移、顶推技术

张风亭,乔冠华

山东公路技师学院

摘要：近年来，随着我国经济建设的高速发展，基础设施建设规模逐渐扩大，老旧城区改造等项目的逐步实施，一些旧建筑物的处理，成为较为突出的问题，对于质量较好、利用价值较高建筑物，只是不符合整体布局规划，为节约投资，避免浪费，有效保护有价值的历史建筑和历史文物，可采用顶升平移技术进行有效解决。截止2015年，我国公路桥梁数量达77.92万座。同时随着桥梁建成后运营年限的延续，桥梁的支座、梁板都会存在不同程度的损伤，桥梁养护就显得尤为重要。再者由于公路等级提升等原因，原来桥梁高度可能需要进行加高，因此桥梁顶升顶推技术得到了快速应用和发展。

关键词：顶升 平移 顶推 应用

顶升平移技术在国内外有了长足的发展。顶升是指利用千斤顶和交替填塞的柱块，将在上面的结构逐步顶升到设计标高的施工方法；平移是一项技术含量颇高的施工技术，它把结构力学与岩土工程技术紧密结合起来，其主要的技术处理为：通过顶升将建筑物或构件在某一水平面切断，使其与原基础分离，在建筑物或构件切断处设置可移动托梁，在新旧基础间设置行走轨道梁，安装行走机构，施加外加动力将建筑物或构件移动，就位后拆除行走机构进行上下结构连接。通过平移或顶推的建筑物或构件不仅保持了原有结构外形和质量，符合设计规划，并能节约资金、加快工程进度，取得很好的社会和经济效益。

一、土建工程顶升施工技术

房屋建筑的顶升，通常是对建筑物的标高不满意，通过顶升调整其标高或希望通过顶升增层，更多的是建筑物由于不均匀沉降造成建筑物的偏斜超出的规范标准值需顶升纠偏。

顶升施工前，首先对按建筑物自上而下进行荷载计算，将荷载分布至各柱、墙基础位置。

按各柱、墙荷载情况计算其所需的上托盘梁的夹墙梁、抱柱梁等。当柱荷载较大时，可采用上下上小下大两层抱柱，两抱柱间采用斜柱分配（简称卸荷柱），将夹墙梁、抱柱梁等通过联系梁等连接形成稳固的上托盘结构，上托盘需同时满足顶升千斤顶的布置要求。对应地按上托盘结构顶升千斤顶所需，依托原基础布置下托盘，当原基础不能满足要求时，需增加新的承力基础。施工工序为： 施工准备→墙体钻孔→安装千斤顶支撑钢柱→安装顶升系统（包括控制系统、泵站、千斤顶等）→安装限位→安装监控系统→顶升系统调试→切割柱子、墙体→试顶升→同步顶升→安装临时支撑→循环同步顶至设计标高→柱子墙体接高→临时设施拆除。

在建筑物顶升达到设计要求后，将建筑物回落至千斤顶上，由千斤顶受力，拆除临时支撑，浇筑柱子及墙体混凝土，在原筏板基础上放置泡沫板，在泡沫板上浇筑混凝土，用来减轻建筑物重量，待强度达到后拆除设备。

二、土建工程平移施工技术

整体移位技术是指整体结构或结构的一部分从原址搬迁到规划新址的技术，首先通过新增托换结构对需要被迁移的部分进行托换，其后采用切割技术将被迁移的部分与保留部分结构或地基、基础分离，形成一个可移动体，然后通过动力设备顶推或牵拉，将被迁移部分平移到新址，进行就位连接。

建筑物的整体平移由以下部分组成：上托盘、滑移支座、下滑道、顶力后背（牵拉锚点）、平移千斤顶、支撑顶铁、PLC液压同步位移控制系统、断开设备、到位后连接恢复等。还有一个重要的部分是监控系统，其主要是监控建筑物平移过程中的结构安全，包括结构受力变化、结构变形等是否安全。

采取后背顶时在建筑物前移的后方制做顶进后背提供平移顶力，顶进后背与建筑物上托盘间安装平移千斤顶（由PLC液压同步控制系统控制千斤顶同步顶进确保建筑物同步位移。当建筑物需旋转时，采取绕旋转轴（有时为虚似轴）扇形同步位移。当建筑物自身强度、刚度足够时，只需将其底部形成上托盘，地基基础处理后成为下滑道，如钢筋碉堡、下穿既有道的框构钢筋砼箱形桥涵等。

三、顶升技术在桥梁中的应用

随着我国经济建设的高速发展，无论是对陆上还是水上交通的通行条件和标准都提出了更高的要求。在陆上交通中，随着城市化进程的加快，许多既有桥梁处在新建环城公路或高架桥梁道路位置上，这些桥梁建设的时间不长，还有很长的有效使用期，但是这些桥梁建设时为跨河或跨路而建其标高与新建设桥梁不符，而拆除重建无论是经济损失还是社会影响都很大，通过对桥梁进行顶升调整其标高使其与新建桥梁标高相符合，既利用了原桥梁又能减少了经济损失和社会影响，对政府和企业实现了双赢。

在水上交通中，水运是减少成本的有效途径。但由于历史原因,过去所建的跨越河流的桥梁其桥下净空不足,造成河道的通行标准偏低；随着对水上运输重视程度的提高，提高航道等级势在必行；跨越河流的桥梁净空高度不够是制约航道等级提高的重要因素之一，这些桥梁中建设时间不长，仍有很长的有效使用期,如拆除重建工期交长，对陆上交通影响很大，社会影响也很大，而对既有桥梁通过顶升调整其标高,具有工期短、投资少、社会影响小、可以有效的快速解决问题等优势，特别是跨越大型河流的高速公路桥梁，更是不二之选。

四、顶推施工技术的应用

桥梁顶推施工主要应用于：一、当桥梁下穿既有道路或铁路并采用箱形框架结构在旁边预制完成后，采用边开挖前方土方边顶推就位的方式施工；二、桥梁梁部为预应力钢筋混凝土梁或连续梁采用异位提前预制，再采用顶推（或顶拉）就位的方式施工时；三、桥梁梁部为钢梁（或钢与混凝土叠合梁），采用场外制作加工场内异位拼装，再采用顶推（或顶拉）就位的方式施工时；均为桥梁顶推施工。

作为新生技术，建筑物的整体顶升、桥梁平移技术、构件的顶推技术，建筑物布局调整、文物古迹的保护性位移、建筑物的顶升纠偏等对建筑物的保护维修具有特别重要的意义；掌握了顶升、平移技术就能有效地对既有桥梁、建筑物进行改造，有效地节约社会资源、减少浪费，做到物尽其用，真正做到为社会主义建设发展做出贡献。对于工程建设而言，能够快速地完成对桥梁、建筑物进行顶升、平移改造，在节约社会资源的同时，也为企业创造相应的利润，具有非常重要的现实意义和社会意义。