曾 亮，肖建莊，陳立浩，藍(lán)戊己

(1. 同濟(jì)大學(xué) 土木工程學(xué)院，上海 200092； 2. 上海天演建筑物移位工程股份有限公司，上海 200336)

0 引 言

隨著過(guò)去10年中國(guó)城鎮(zhèn)化率由48.32%快速增長(zhǎng)到60%，因道路規(guī)劃、舊城改造、文物保護(hù)等原因帶來(lái)的大拆大建，造成人力、物力和時(shí)間等經(jīng)濟(jì)損失巨大，建筑材料高度消耗的同時(shí)，也對(duì)環(huán)境造成高負(fù)荷的影響[1]。在綠色施工和可持續(xù)發(fā)展背景下，傳統(tǒng)建筑拆除和改造的發(fā)展理念、管理方式和技術(shù)手段亟需完善[2]。

建筑固廢資源化利用最高層級(jí)的表現(xiàn)形態(tài)是對(duì)整體建筑結(jié)構(gòu)直接資源化。在建筑拆解工程學(xué)理論基礎(chǔ)上[3]，探究建筑旋轉(zhuǎn)平移技術(shù)的移位曲線、工藝技術(shù)方案、典型構(gòu)件的應(yīng)變特征以及建筑物沉降和傾斜控制，整體或局部建筑結(jié)構(gòu)在合理改造或技術(shù)拆除后能夠最大程度延續(xù)建筑歷史文化價(jià)值，為可持續(xù)研究提供有價(jià)值的參考。

1 建筑拆除與改造

傳統(tǒng)的建筑拆除往往使建筑及其部件出現(xiàn)不可逆的破壞，而建筑拆除與改造被認(rèn)為是綜合建筑拆除和建筑改造2種手段實(shí)現(xiàn)建筑物整體或局部結(jié)構(gòu)再利用的特殊性建筑拆除。拆除改造所保留部分越忠實(shí)原結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生的環(huán)境效益就越好，相對(duì)純粹的建筑拆除再重建，在節(jié)約施工成本、減少資源浪費(fèi)和降低環(huán)境負(fù)擔(dān)方面均具有顯著優(yōu)勢(shì)。

建筑結(jié)構(gòu)改造包括整體或局部結(jié)構(gòu)改造，其中局部改造保留原有主要結(jié)構(gòu)形式，在預(yù)先拆除部分結(jié)構(gòu)后，完成建造和加固，主要類型包括在原有建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上的擴(kuò)建，因結(jié)構(gòu)安全性問(wèn)題導(dǎo)致的加固及順應(yīng)建筑功能調(diào)整的結(jié)構(gòu)改造；整體結(jié)構(gòu)改造需要先拆除原建筑物主體結(jié)構(gòu)，用新結(jié)構(gòu)體系代替原有結(jié)構(gòu)，通常僅保留原建筑外立面或部分結(jié)構(gòu)。

1.1 建筑拆除與改造的影響因素

建筑結(jié)構(gòu)體系及其周邊因拆除與改造承載力呈現(xiàn)頻繁的動(dòng)態(tài)變化，常出現(xiàn)較明顯剛度及內(nèi)力重分布[4]，多種影響因素常同時(shí)并存于拆除與改造過(guò)程中，不可避免存在安全風(fēng)險(xiǎn)。

表1將建筑拆除與改造的影響因素以安全性與可靠度為基礎(chǔ)進(jìn)行評(píng)估，從拆除的目標(biāo)層級(jí)、原建筑結(jié)構(gòu)的屬性、擬采用的施工方法3個(gè)不同層次Dij因素類型進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析。

1.2 對(duì)關(guān)鍵影響因素的辨識(shí)

為辨識(shí)和評(píng)估各項(xiàng)影響因素對(duì)建筑拆除與改造的關(guān)聯(lián)重要性K(x)，表2對(duì)出現(xiàn)問(wèn)題幾率性Pr和產(chǎn)生相應(yīng)的后果嚴(yán)重性Cr進(jìn)行設(shè)計(jì)與定義，幫助確認(rèn)建筑拆除與改造的關(guān)鍵影響因素Dij，以期對(duì)受影響的結(jié)構(gòu)組件實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)或及時(shí)做出正確的調(diào)整。K(x)可表示為

K(x)=g(Dij,Pr,Cr)

(1)

對(duì)所識(shí)別的影響因素關(guān)聯(lián)度K(x)進(jìn)一步深化設(shè)計(jì)模型[式(2)]，確認(rèn)建筑拆除與改造的關(guān)鍵控制點(diǎn)。

K(x)=Dij[1-(1-Pr)(1-Cr)]=

Dij(Pr+Cr-PrCr)

(2)

Pr和Cr的值通?？筛鶕?jù)專家檢索和調(diào)查的方法獲得，采用層次分析法降低各層級(jí)相關(guān)因子共性數(shù)據(jù)的分析復(fù)雜程度，使原始變量?jī)?nèi)部關(guān)系歸結(jié)為少量綜合因素，使得同層次內(nèi)變量之間相關(guān)性提高，而不同層次的變量相關(guān)性降低，這并不是對(duì)原有變量的取舍，而是重新組合以確定各種影響因素的關(guān)聯(lián)重要性。

2 建筑旋轉(zhuǎn)平移技術(shù)

建筑旋轉(zhuǎn)平移技術(shù)是指將建筑平移和建筑旋轉(zhuǎn) 相結(jié)合的一種綜合技術(shù)，基本實(shí)現(xiàn)方式是通過(guò)將建筑物上部主體結(jié)構(gòu)與地基分離，重新承接在托換體系上，利用在原址和新址之間的軌道來(lái)實(shí)現(xiàn)移位[5-6]。該技術(shù)包括在建筑物原址的糾偏、豎向空間位置調(diào)整、建筑物與地基基礎(chǔ)分離后轉(zhuǎn)運(yùn)、建筑物分區(qū)切割分離后移位到新址再組裝以及移位到新址后與新(擴(kuò))建結(jié)構(gòu)再連接等多種工藝。

表1 建筑拆除與改造的關(guān)聯(lián)影響因素Tab.1 Related Parameters for Building Demolition and Renovation

表2 影響因素幾率性與嚴(yán)重性設(shè)計(jì)值Tab.2 Design Values of Probability and Consequence of Influence Factor

建筑移位技術(shù)在建筑拆除和改造目標(biāo)層級(jí)中被視為結(jié)構(gòu)級(jí)D11，是建筑上部結(jié)構(gòu)拆除后整體資源化利用的表現(xiàn)。以結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和安全性作為控制屬性，對(duì)全流程的不同移位形態(tài)D32、建筑構(gòu)件D24等項(xiàng)次分別予以監(jiān)測(cè)和研究。

建筑旋轉(zhuǎn)移位技術(shù)結(jié)合多項(xiàng)相關(guān)科學(xué)研究，豐富了綠色施工工藝與方法[7-10]，基于各材料層次(材料、構(gòu)件、結(jié)構(gòu))組合分析不同建筑結(jié)構(gòu)類型[8]，拓展梁柱以及梁梁節(jié)點(diǎn)的連接和可拆裝性設(shè)計(jì)[11-12]，為綠色拆除與改造提供理論基礎(chǔ)[13-14]，促進(jìn)了建筑物資源化再利用，可有效消納建筑廢棄物，降低環(huán)境污染和減少碳排放[15-16]。

2.1 移位曲線

建筑的旋轉(zhuǎn)平移路徑理論上可以存在無(wú)窮多個(gè)解(圖1)，被認(rèn)為是由多個(gè)平移小段構(gòu)成完整的旋轉(zhuǎn)平移段，旋轉(zhuǎn)平移過(guò)程中存在發(fā)生徑向位移的可能性，理論上可推導(dǎo)徑向位移量等于平移小段長(zhǎng)度與前后平移小段夾角θ正切值的乘積。

以建筑物在水平面上的重心點(diǎn)或幾何中心點(diǎn)作為研究對(duì)象，以初始時(shí)刻所在點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，初始速度方向?yàn)閄軸，垂直方向?yàn)閅軸，經(jīng)移位進(jìn)程時(shí)間t后，建筑物在X，Y方向上的位移F，G與時(shí)間t的關(guān)系為

(3)

進(jìn)一步推導(dǎo)出旋轉(zhuǎn)位移長(zhǎng)度L、位移速度v、位移加速度a和旋轉(zhuǎn)角速度w、旋轉(zhuǎn)角加速度α的數(shù)據(jù)組，如式(4)所示。

(4)

旋轉(zhuǎn)平移與直線移位相同之處在于，位移加速度a是主控性指標(biāo)，位移速度v在建筑移位過(guò)程中僅為輔助指標(biāo)，并未對(duì)工程安全性起到控制性作用。不同于直線移位的是旋轉(zhuǎn)平移除了切向的位移加速度at，還有徑向的旋轉(zhuǎn)角加速度an，兩者均會(huì)產(chǎn)生慣性力。角加速度過(guò)大或持續(xù)疊加會(huì)使建筑物在垂直于移位方向上出現(xiàn)較大的累積徑向位移，最終導(dǎo)致出現(xiàn)偏離預(yù)定軌道的可能。

在旋轉(zhuǎn)平移過(guò)程中常伴有旋轉(zhuǎn)角加速度，因此徑向位移量必然增加，當(dāng)累計(jì)超過(guò)預(yù)設(shè)值時(shí)應(yīng)當(dāng)對(duì)移位建筑物施加側(cè)向作用力進(jìn)行糾偏，可通過(guò)預(yù)先布設(shè)的限位軌道設(shè)計(jì)進(jìn)行控制。

建筑物旋轉(zhuǎn)平移過(guò)程中，由AB向BC過(guò)渡期間(圖2)，原速度v和加速度a會(huì)保持在AB方向繼續(xù)前行，速度v和加速度a均可被正交分解為平行于BC方向的切向速度vt和切向加速度at及垂直于BC方向上的徑向速度vn和徑向加速度an。

假設(shè)建筑物由B點(diǎn)移位到C點(diǎn)需要時(shí)間t，則

L

BC

=

v

t

t

+

a

t

t

2

(5)

此時(shí)建筑物的徑向位移量L′為

L′=vnt+ant2

(6)

當(dāng)AB方向與BC方向夾角為θ時(shí)，通過(guò)三角函數(shù)換算可得

L′=vnt+ant2=vttan(θ)t+attan(θ)t2=LBCtan(θ)

(7)

根據(jù)公式(4)可知，旋轉(zhuǎn)平移過(guò)程中徑向位移量取決于每個(gè)平移小段的長(zhǎng)度和前后2個(gè)平移小段的夾角，平移小段長(zhǎng)度由前后2個(gè)小段的夾角直接決定。平移小段距離越長(zhǎng)，相鄰2個(gè)小段的夾角往往越大，而相對(duì)于夾角變化較大的平移段，單次平移小段就越短。通過(guò)控制單次平移小段的長(zhǎng)度來(lái)避免徑向位移量積累過(guò)大。

2.2 托盤梁分析

托盤梁是設(shè)計(jì)在建筑物底部的水平截面結(jié)構(gòu)，通過(guò)梁與加強(qiáng)支撐等結(jié)構(gòu)連接，形成托住上部結(jié)構(gòu)并與其共同移位的支撐體系。托盤梁在建筑旋轉(zhuǎn)移位過(guò)程中主要承擔(dān)兩方面的作用,承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)傳遞的荷載以及移位的頂升和頂推作用力。頂升和頂推過(guò)程中的作用力均屬于動(dòng)態(tài)作用，托盤梁的應(yīng)力隨著移位進(jìn)程而變化。

平行于頂推方向的托盤梁抵抗平面內(nèi)彎矩和軸向壓力，垂直于頂推方向的托盤梁抵抗平面內(nèi)和平面外彎矩，2種情況的托盤梁端部均承載豎向沖切作用，其中平面內(nèi)彎矩和豎向沖切由上部建筑結(jié)構(gòu)柱體傳遞，平面外彎矩和軸向壓力是頂推作用力傳遞的動(dòng)荷載結(jié)果。平行于頂推方向的托盤梁是彎矩和壓力復(fù)合受力的構(gòu)件，本質(zhì)上屬于偏心受壓構(gòu)件，其中彎矩由建筑結(jié)構(gòu)柱體傳遞，軸向壓力在頂推過(guò)程中產(chǎn)生。相關(guān)試驗(yàn)與理論研究表明，偏心受壓構(gòu)件按照破壞方式可以分為大偏壓構(gòu)件和小偏壓構(gòu)件，按照構(gòu)件長(zhǎng)度可以分為長(zhǎng)柱和短柱。圖3為典型偏心受壓混凝土構(gòu)件的軸力-彎矩相關(guān)曲線[17]，對(duì)于小偏壓構(gòu)件而言，隨著軸向壓力提高，抗彎承載力逐漸減少；對(duì)于大偏壓構(gòu)件而言，隨著軸向壓力提高，抗彎承載力會(huì)有所增大[18-19]。

托盤梁所受到軸向壓力或平面外彎矩作用是一種持續(xù)變化的額外作用力，不斷改變托盤梁的鋼筋和混凝土內(nèi)部的應(yīng)變。確保上部結(jié)構(gòu)相對(duì)運(yùn)動(dòng)較小的前提下，托盤梁在移位過(guò)程中不再處于完全受力平衡狀態(tài)，而是呈現(xiàn)非勻速的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，同時(shí)伴隨著混凝土的徐變，這種現(xiàn)象的宏觀表現(xiàn)就是材料應(yīng)變的持續(xù)增大?；炷翍?yīng)變可通過(guò)對(duì)混凝土和鋼筋2種材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線的理論分析獲取[20-21]。托盤梁混凝土和鋼筋應(yīng)變量的相關(guān)影響因素主要為移位過(guò)程中頂推力的大小、移位過(guò)程的穩(wěn)定性和單位移位距離的頂推次數(shù)。

2.3 不均勻沉降和傾斜

托盤梁作為建筑物在旋轉(zhuǎn)平移過(guò)程中的承載基礎(chǔ),應(yīng)盡可能保持水平穩(wěn)定，以控制不均勻沉降量。在建筑物移位過(guò)程中的沉降量除受到過(guò)渡段滑道梁下地基土的應(yīng)力、應(yīng)變影響外，還會(huì)受到移位施工穩(wěn)定性的影響，這種隨機(jī)性影響使這類建筑物的沉降量和不均勻沉降量也具有一定的隨機(jī)性。對(duì)建筑物移位過(guò)程中的沉降量和不均勻沉降量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通常通過(guò)監(jiān)測(cè)托盤梁上預(yù)先布設(shè)的2個(gè)觀測(cè)點(diǎn)間的沉降差來(lái)測(cè)算傾斜度，當(dāng)傾斜度超過(guò)1/150時(shí)存在破壞可能性，控制標(biāo)準(zhǔn)通常設(shè)為視覺(jué)可觀察度1/250[22]，當(dāng)不均勻沉降量或沉降量超過(guò)預(yù)設(shè)的規(guī)定值就應(yīng)當(dāng)及時(shí)檢查、分析和調(diào)整。

3 實(shí)例論證

3.1 工程實(shí)例背景

某地一級(jí)長(zhǎng)途客運(yùn)汽車站因交通規(guī)劃最終決定通過(guò)旋轉(zhuǎn)平移技術(shù)將該客運(yùn)站主站房及2層地下室同時(shí)整體移位至新址，避免大體量建筑的拆除和重復(fù)建設(shè)。該車站需移位的建筑占地面積5 000 m2，建筑面積共21 000 m2，總質(zhì)量約30 000 t。地下2層，深度為8.85 m；地上2層，建筑高度19.00 m。

該建筑在移位前坐東朝西，移位后為坐南朝北，移位距離經(jīng)實(shí)測(cè)為288 m。本次所采用建筑旋轉(zhuǎn)平移技術(shù)的主要工藝流程包括移位段的基礎(chǔ)施工、滑道梁和限位梁設(shè)計(jì)、托盤梁施工、PLC液壓控制系統(tǒng)頂推移位以及移位后與新址的連接。

本次移位工程在旋轉(zhuǎn)平移前先將主站房及2層地下室切割、頂升，使地下二層與地面處于同一水平面。在旋轉(zhuǎn)平移路徑上預(yù)先完成基礎(chǔ)施工和軌道鋪設(shè)，采用交替步履式設(shè)備將建筑物托起并實(shí)施旋轉(zhuǎn)平移。PLC控制液壓泵站的變頻調(diào)速油泵驅(qū)動(dòng)移位，通過(guò)已安裝的位移傳感器組成閉環(huán)式調(diào)速控制。

3.2 關(guān)鍵影響因素的控制

根據(jù)現(xiàn)行結(jié)構(gòu)耐久性的規(guī)范要求，整體結(jié)構(gòu)的再利用屬性包括安全性和施工難易程度。這要求建筑在移位后的結(jié)構(gòu)體系及相關(guān)構(gòu)件的尺寸、承載力、連接節(jié)點(diǎn)等屬性能夠滿足專業(yè)工程師對(duì)新址重新設(shè)計(jì)的要求。通過(guò)對(duì)關(guān)鍵影響因素的關(guān)聯(lián)度判斷，在移位曲線分析基礎(chǔ)上，對(duì)主要承重結(jié)構(gòu)托盤梁的材料應(yīng)變進(jìn)行監(jiān)測(cè)，控制不均勻沉降和建筑的傾斜，確保建筑移動(dòng)形態(tài)和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

托盤梁是建筑物旋轉(zhuǎn)平移過(guò)程的關(guān)鍵承載部件，基本應(yīng)變規(guī)律是因上部荷載產(chǎn)生的初始應(yīng)變，內(nèi)部損傷隨移位進(jìn)程持續(xù)積累且不斷增大，通過(guò)理論分析確定最大容許材料應(yīng)變，計(jì)算得出理論的最大移位距離。托盤梁受上部建筑荷載和移位過(guò)程中頂升和頂推的疊加作用，平行于頂推方向的托盤梁是偏壓構(gòu)件，垂直于移位方向的托盤梁是同時(shí)受到平面內(nèi)外彎矩的構(gòu)件，托盤梁與框架柱的連接節(jié)點(diǎn)屬于抗沖切節(jié)點(diǎn)。

不均勻沉降和傾斜問(wèn)題會(huì)對(duì)旋轉(zhuǎn)平移過(guò)程中的建筑物造成負(fù)面影響，在移位過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并量化建筑物的不均勻沉降和傾斜的數(shù)據(jù)。

3.3 旋轉(zhuǎn)平移效果

大體量建筑物的旋轉(zhuǎn)平移應(yīng)避免旋轉(zhuǎn)平移過(guò)程中徑向偏移量超限。上部結(jié)構(gòu)通過(guò)調(diào)節(jié)豎向千斤頂升高和下降來(lái)適應(yīng)滑道梁的水平度，避免因滑道不平整導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)強(qiáng)制位移而發(fā)生不可逆破壞。旋轉(zhuǎn)平移過(guò)程中連續(xù)頂推產(chǎn)生的位移應(yīng)與到旋轉(zhuǎn)軸心的距離呈正比，最大限度確保不出現(xiàn)側(cè)向變形超限。

預(yù)設(shè)2條限位梁限制建筑物的徑向位移，累計(jì)最大徑向位移偏差為50 mm，且控制與新址地下結(jié)構(gòu)連接前的糾偏誤差在±5 mm以內(nèi)。經(jīng)對(duì)圖4徑向位移理論模型分析，位移l=Ltan(θ)=Rθtan(θ)，R為半徑，可確定最大理論平移每小段長(zhǎng)度值為2.986 m，相鄰2個(gè)平移小段最大夾角為0.959°。不均勻沉降和傾斜的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，移位過(guò)程中的沉降量變化幅度可通過(guò)移位設(shè)備進(jìn)行調(diào)整。對(duì)托盤梁混凝土應(yīng)變的數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明，隨著移位距離的增加，托盤梁傳力均勻，在旋轉(zhuǎn)平移過(guò)程中未出現(xiàn)局部應(yīng)變不協(xié)調(diào)的情況。應(yīng)變計(jì)算公式擬合后可得到初始應(yīng)變量和距離換算系數(shù)的擬合值，測(cè)算出最大理論移位距離為1 212.44 m，滿足行程控制要求。

3.4 監(jiān)測(cè)與監(jiān)控

該工程實(shí)例建筑物外形狹長(zhǎng)且體量大，因此平面內(nèi)剛度相對(duì)較弱，建筑旋轉(zhuǎn)移位監(jiān)控需要在不利工況下對(duì)施工進(jìn)程中的結(jié)構(gòu)體系最薄弱部位進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

經(jīng)辨識(shí)關(guān)鍵影響因素，利用遠(yuǎn)程移位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，主要對(duì)托盤梁和上部結(jié)構(gòu)大跨度梁的移位加速度、應(yīng)變、不均勻沉降和傾斜等關(guān)鍵影響因素監(jiān)測(cè)。

對(duì)加速度監(jiān)測(cè)分為縱軸、橫軸和豎直3個(gè)方向，型號(hào)GTSP-Z1光柵光纖加速度傳感計(jì)被布置在托盤梁的跨中位置，精度達(dá)到總量程的0.05%，同時(shí)上部結(jié)構(gòu)內(nèi)部一層樓板也設(shè)置了縱向和橫向的補(bǔ)充監(jiān)測(cè)點(diǎn)；應(yīng)變監(jiān)測(cè)主要針對(duì)托盤梁混凝土應(yīng)變的監(jiān)測(cè)，由于同時(shí)受到豎向柱體軸力及柱底彎矩的作用，型號(hào)GTSP-FBG-330光柵光纖應(yīng)變傳感器分別被最優(yōu)布置在托盤梁跨中、千斤頂上部位置、靠近立柱，精度達(dá)到總量程的0.3%；不均勻沉降是通過(guò)監(jiān)測(cè)布置在托盤梁上表面靠近立柱的靜力水準(zhǔn)儀的沉降量數(shù)據(jù)，以此推算移位建筑不同測(cè)點(diǎn)間的沉降差，量化不均勻沉降的程度；傾斜是通過(guò)觀測(cè)典型結(jié)構(gòu)上指定部位的相對(duì)位移量來(lái)確定。在旋轉(zhuǎn)平移過(guò)程中通過(guò)移位量監(jiān)測(cè)結(jié)果調(diào)整推力，使建筑物結(jié)構(gòu)始終處于線彈性變形范圍內(nèi)，控制移位量在容許偏差±2 mm以內(nèi)。

托盤梁應(yīng)變規(guī)律理論分析結(jié)果表明，托盤梁上部結(jié)構(gòu)荷載的應(yīng)變量隨著移位距離變化，托盤梁在頂推力持續(xù)作用下因損傷積累出現(xiàn)應(yīng)變值逐漸變大，總體上呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。實(shí)例所觀測(cè)的應(yīng)變值規(guī)律符合理論分析結(jié)果。

4 討 論

4.1 關(guān)鍵技術(shù)與分析

(1)建筑旋轉(zhuǎn)移位技術(shù)理論及基本工藝方法

建筑物移位主要有牽引式和頂推式2種方式，牽引式適用于小型建筑，優(yōu)點(diǎn)是施工操作相對(duì)簡(jiǎn)單，方向性強(qiáng)；頂推式適用于多高層及大型建筑物移位，頂推節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單，但方向性稍難控制。該實(shí)例屬于大體量建筑，基于旋轉(zhuǎn)平移技術(shù)基本理論分析，控制托盤梁應(yīng)變、移位路徑的不均勻沉降、建筑物移位穩(wěn)定性，最終實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)移位。

(2)移位技術(shù)同步性的精確度

液壓同步控制移位技術(shù)是保障建筑物整體移位工程順利實(shí)施的核心技術(shù)，目前大部分建筑物的平移采用滾動(dòng)或滑動(dòng)2種機(jī)制，其中滾動(dòng)行走機(jī)制的摩阻力遠(yuǎn)小于滑動(dòng)機(jī)制，當(dāng)前國(guó)內(nèi)外已實(shí)施的平移工程中大部分采用滾動(dòng)機(jī)制。該案例通過(guò)托盤梁的專有設(shè)計(jì)，結(jié)合使用液壓步履式移動(dòng)機(jī)組，實(shí)現(xiàn)對(duì)各位移步驟的同步精確控制。

(3)動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

移位過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是施工控制體系的關(guān)鍵，主要包括測(cè)點(diǎn)布置的參數(shù)與方法、數(shù)據(jù)處理和技術(shù)修正以及預(yù)警評(píng)估。移位全過(guò)程的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)對(duì)象主要包括兩方面：應(yīng)力與應(yīng)變、側(cè)向位移。為了探索托盤梁在移位過(guò)程中的受力變化情況,對(duì)梁體應(yīng)變和受力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)提取和分析，結(jié)果表明位移實(shí)測(cè)值與計(jì)算值的相對(duì)誤差處于合理范圍內(nèi)。

4.2 有待解決的難題

(1)關(guān)鍵監(jiān)測(cè)參數(shù)選取與布設(shè)

當(dāng)前大部分的工程監(jiān)測(cè)是以選取最大應(yīng)力、最大位移或最大振動(dòng)效應(yīng)作為監(jiān)測(cè)目標(biāo)參數(shù)，這顯然不夠全面。結(jié)構(gòu)的安全狀態(tài)還與溫度、風(fēng)荷載、支座反力等環(huán)境參數(shù)或狀態(tài)參數(shù)直接相關(guān)聯(lián)，大型復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)的移位過(guò)程中還需要額外關(guān)注結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，這些均需在確定關(guān)鍵監(jiān)測(cè)參數(shù)時(shí)特別考慮。

(2)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的最佳布設(shè)原則有待更新完善

現(xiàn)有技術(shù)監(jiān)測(cè)理論的關(guān)鍵參數(shù)選取并沒(méi)有完善的共性理論規(guī)則，結(jié)構(gòu)測(cè)點(diǎn)的布置應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理，通過(guò)相對(duì)少的測(cè)點(diǎn)獲得足夠多的信息?，F(xiàn)有的研究文獻(xiàn)多針對(duì)某個(gè)特定的結(jié)構(gòu)提出優(yōu)化布置方案和方法，缺乏該方面的共性研究。移位建筑結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)與荷載情況的幾何或邊界條件往往存在數(shù)據(jù)缺失，需要建立系統(tǒng)性的測(cè)點(diǎn)布置評(píng)判準(zhǔn)則、優(yōu)化算法。

(3)缺乏系統(tǒng)性的結(jié)構(gòu)安全預(yù)警體系

結(jié)構(gòu)安全是建筑移位過(guò)程的安全控制核心，目前移位工程預(yù)警多基于對(duì)局部構(gòu)件或節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力和變形監(jiān)測(cè)結(jié)果來(lái)判斷結(jié)構(gòu)安全與否，還缺乏對(duì)移位結(jié)構(gòu)整體性能評(píng)估的深入研究。對(duì)建筑移位進(jìn)程的監(jiān)測(cè)最重要是要掌握和優(yōu)化大量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，及時(shí)評(píng)估移位建筑物的安全狀況，并對(duì)下一步移位程序做出合理預(yù)判和修正動(dòng)作。

5 結(jié) 語(yǔ)

(1)探究了建筑旋轉(zhuǎn)平移技術(shù)的基本理論，評(píng)估與建筑拆除和改造的關(guān)聯(lián)影響因素，并給出一種關(guān)聯(lián)度辨識(shí)方法。結(jié)合建筑旋轉(zhuǎn)平移理論的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征，分析移位進(jìn)程、移位加速度、托盤梁應(yīng)變、不均勻沉降和傾斜控制等關(guān)鍵旋轉(zhuǎn)平移技術(shù)要點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)移位曲線、移位進(jìn)程的定量分析，進(jìn)一步推導(dǎo)出建筑物最大平移距離的理論計(jì)算公式。

(2)以對(duì)大體量建筑拆除改造項(xiàng)目的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與監(jiān)控為例，通過(guò)對(duì)托盤梁受力狀態(tài)和各技術(shù)控制要點(diǎn)的分析，找到主體結(jié)構(gòu)承載體系的混凝土應(yīng)變影響因素，上部建筑物荷載的初始應(yīng)變特征量規(guī)律是呈階梯式增長(zhǎng)；傾斜監(jiān)測(cè)和不均勻沉降數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明，沉降量出現(xiàn)大幅波動(dòng)的情形通常發(fā)生在較短時(shí)間內(nèi)，可通過(guò)移位調(diào)整的措施控制沉降量變化。多角度驗(yàn)證建筑旋轉(zhuǎn)平移技術(shù)可實(shí)現(xiàn)整體資源化，為可持續(xù)研究提供有價(jià)值參考。

(3)對(duì)建筑拆除或改造的研究還應(yīng)當(dāng)建立合理的力學(xué)模型，通過(guò)力學(xué)分析探究托盤梁應(yīng)變規(guī)律、不均勻沉降的機(jī)理、移位路徑與地基沉降之間的差異。結(jié)合可靠度理論分析建筑結(jié)構(gòu)及構(gòu)件在移位各階段的失效模式，進(jìn)一步通過(guò)確定托盤梁等支撐結(jié)構(gòu)的極限荷載和臨界強(qiáng)度，得到相應(yīng)的失效概率、可靠度指標(biāo)，從而達(dá)到對(duì)整個(gè)建筑旋轉(zhuǎn)平移技術(shù)的準(zhǔn)確評(píng)估。

(4)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)在大型復(fù)雜項(xiàng)目中的應(yīng)用已越來(lái)越廣泛，但現(xiàn)有文獻(xiàn)多局限于對(duì)具體監(jiān)測(cè)結(jié)果做陳述，對(duì)關(guān)鍵構(gòu)件或部件的局部監(jiān)測(cè)尚缺乏相關(guān)建筑移位施工的專項(xiàng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)理論與研究。

(5)隨著類似工程實(shí)踐項(xiàng)目的增多，建筑移位技術(shù)的關(guān)聯(lián)影響因素將得到更全面、更深刻的分析。將現(xiàn)有基本方法與建筑旋轉(zhuǎn)平移理論的實(shí)踐成果相結(jié)合，以建筑拆除改造與環(huán)境相容同時(shí)作為目標(biāo)，將工程可持續(xù)性作為控制屬性參考，可進(jìn)一步豐富建筑生命周期理論。