分体箱涵底板剪切式旋转移位工程研究与应用

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1、分体箱涵底板剪切式旋转移位工程研究与应用欧阳牧虎欧阳甘霖冯晶青岛静力工程股份有限公司某箱涵桥工程，由于坐标误差，造成箱涵底板屮心北端往西偏离5°，南端往东偏离5°，严重阻碍渠水流畅。采用直接顶推箱涵桥分体底板使其与地棊结合面产生剪切，并通过协调装置将分体底板锁定使其协同旋转移位，获得成功。该文对箱涵桥分体底板与砂砾垫层剪切式旋转移位工程展开了理论研究和实践验证相结合的方式，得到剪切式旋转移位技术。在一定范围内的建（构）筑物移位工程屮采用其造价和工期有明显优势，施工比较简便。通过针对平面摩擦力学理论进行的大型工程研

2、宄和验证，丰富和发展了国内外建筑工程的移位技术。关键词：桥梁工程;箱涵桥;分体底板;剪切式移位;祗旋转•，西方国家针对一些“占位”但有继续使用价值、历史价值以及文物价值的建筑文化遗产往往釆取整体移位来保护。近些年来，国内将建筑物整体平移技术，越来越广泛地应用于旧城改造、道路拓宽、城市规划等方面。创造丫多项世界之最，大有后来者居上的发展趋势。建筑物的整体平移是具有一定风险且技术含量高的工程项目。世界上第1座建筑物整体平移工程是新西兰新普利茅斯市的1幢1层农宅整体平移。该工程釆用蒸汽机车作为牵引装置，将该农宅整体向东

3、平移35mUl。1901年，美国依阿华大学由于校园扩建，将平面尺寸为26mX35m,总建筑面积约3000m,总重约60000kN的3层高的科学馆进行了整体平移，并且在移动过程屮采用了转向技术将科学馆旋转45°绕过另一栋楼m。1982年，由于超市扩建，一所英国伯明翰的会计事务所建筑物需要移至8.05km以外位1。1999年，美国Shubert剧院整体平移，釆用的平板拖车自身具有动力装置，在平移现场外观看不到牵引设备，最终平移工程取得圆满成功以1。1999年，美国卡罗莱纳州将llatteras角的一座高61m、重44

4、000kN的灯塔移至487.7m外，由于地形的原因，移动轨迹达883.9m£^l。1992年9月，福逑哲闽侯县交通局平移工程是国内完成的第1个整体平移工程，该工程将建筑物水平旋转62°。1999年10/1，建于1885年的北海市原英国领事馆沿与纵轴呈50°斜向平移55.8m，完成了首例文物建筑斜向平移工程［7］。贾留东等人将莱芜市15层框剪结构高层建筑综合楼由原址向西平移72.7m，该建筑物长72.8m，宽41.3m，占地面积2700m，总建筑面积24000m，总高度67.6m，总重350000kN。该平移工程是

5、目前国内外最大的平移工程，创造了建筑物迁移总质量、总高度和迁移建筑面积的世界纪录姐。但由于平移工程的特殊性及其各异性，绝大部分平移工程的设计和施工主要采用分离式移位方法，即将需移位的建筑物于基础部分的适当部位截断分成上下两部分。在上下两部分之间设置足够强度和刚度的轨道（或托盘），为减少移位时的阻力和振动，一般在上下轨道（托盘）之间安设滚动或平面滑动装置，采用顶推或牵引等外力将建筑物从静态转为动态并按预定轨道移动。从查询到的资料来看，采用顶推直接剪切底板与地基表层的结合面，使建（构）筑物产生移位的成功案例暂未发现。

6、因此，加强这一技术的研究工作，完善其理论基础和复杂条件下的协同旋转工艺，对现有的移位技术进行补充和完善是非常必要的。本文主要进行了分体箱涵底板剪切式旋转移位工程的研宂与应用。首次针对分体箱涵底板与砂砾帮层之间的现场综合剪切摩擦效应进行工程研宄;首次对分体箱涵底板与砂砾垫层摩擦力学理论进行大型工程研究和验证。1工程概况箱涵桥工程位于某市黄河灌渠主渠道上，依据GB50021—2001《岩土工程勘察规范》（2009年版）和JTGD60—2015《公路桥涵设计通用规范》［10］判定工程重要性等级为二级，工程场地为二级，工

7、程地基复杂程度为二级，综合确定岩土工程勘察等级为乙级。该箱涵桥底板坐落在300mm厚的人工夯填砂砾石地基上。C25垫层与地基之间铺设有1层300g/m土工布，于箱涵底板南北向中心处设有4（hnm宽的东西横向“V”形通长伸缩缝，无异于将箱涵底板分成对等两大单元而不是整体底板。由于设计时采用的坐标有误，箱涵底板施工完毕后，发现箱涵底板中心北端往四偏离5°，南端往东偏离5°，实测底板中心与设计中心往西平行偏移100mm，如果旋转移动至与渠道设计中心平行的话，箱涵南北两端最远点分别往东、往丙各水平弧形移位2310mm,箱

8、涵底板旋转移位前全景如图1所示。图1箱涵底板旋转移位前全景Fig.1Boxculvertfloorbeforerotationaldisplacement2旋转移位技术1）施工方法现场采用在箱涵底板南北对应的两端同步相向水平顶推箱涵桥底板的方法进行旋转移位施工，于两边的反力墙与箱涵底板南北两端对应的顶推IX各放置6个loot液压汕缸，设备启动时箱涵底板两边同时相向受力，同