鋼滑道頂升設(shè)計
一、項目背景
針對國內(nèi)外頂升改造的應(yīng)用與實踐中發(fā)現(xiàn)的問題,有著二十余年工程結(jié)構(gòu)加固改造實踐經(jīng)驗的武大巨成結(jié)構(gòu)股份有限公司組成了以高作平教授和周劍波副教授為核心的項目組,對鋼滑道頂升增層技術(shù)問題進(jìn)行研究。鋼滑道頂升增層技術(shù)是高作平教授原創(chuàng),于2015年首次申請專利后持續(xù)研發(fā)的技術(shù)。
該項技術(shù)與傳統(tǒng)頂升技術(shù)相比最大優(yōu)勢在于:①更加安全——鋼滑道與鋼支撐體系保證頂升過程結(jié)構(gòu)的安全;②更加經(jīng)濟(jì)——減少了大量廢料,降低了成本,鋼牛腿等鋼構(gòu)件均可重復(fù)使用;③更加快速——可移動鋼牛腿、早強高強的澆筑材料等保證了工期最短。
二、引用規(guī)程規(guī)范
1、湖北省地方規(guī)程《鋼滑道頂升技術(shù)規(guī)程》(巨成公司正在主編的規(guī)程)
2、中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)《鋼滑道頂升改造老舊小區(qū)技術(shù)規(guī)程》(巨成公司正在主編的規(guī)程)
3、橋梁頂升移位改造技術(shù)規(guī)程GB/T51256-2017
4、建筑物移位糾傾增層改造技術(shù)規(guī)程CECS 225:2007
5、建筑物移位工程技術(shù)規(guī)程JGJ/T 239-2011
6、建筑物傾斜糾偏技術(shù)規(guī)程JGJ 270-2012
三、試驗研究
1、柱芯墊塊的研究與試驗
它是實現(xiàn)與千斤頂交替受力的關(guān)鍵,對強度和精度都提出很高的要求,目前墊塊的設(shè)計精度為0.1mm,不僅僅要進(jìn)行單塊墊塊的強度高,更要求多塊墊塊的疊合強度高。
墊塊的試驗是整個系統(tǒng)試驗的基礎(chǔ)部分。
2、鋼滑道及靜壓頂升試驗
通過試驗驗證了鋼牛腿的受力特點和承載能力。
3、大型結(jié)構(gòu)同步頂升試驗
自動控制同步頂升系統(tǒng);
柱芯墊塊與千斤頂?shù)慕惶媸芰υ恚?/span>
下牛腿的向上滑動、鋼滑道的接長、每頂升90cm的澆筑等工作;
是整個結(jié)構(gòu)試驗的關(guān)鍵核心部分。
a、4m×4m混凝土框架
b、柱:400×400,框架懸挑1.5m
c、堆載:四個柱不均勻堆載20-80t
四、技術(shù)特點與優(yōu)勢
1、更安全
由于采用鋼滑道結(jié)構(gòu)體系,將截斷后的柱一直約束在鋼滑道體系沒,只讓其沿豎向滑動,限制了其水平位移,在頂升過程中解決了突發(fā)地震、大風(fēng)等水平荷載的影響,因此結(jié)構(gòu)頂升過程中更加安全。
2、更快速
隨著頂升高度的增加,下部牛腿可快速向上滑動,鋼滑道與柱芯墊塊之間灌注的材料具有超早強的特點,可以快速形成鋼管混凝土柱,從而大幅度縮短工期。
3、更經(jīng)濟(jì)
以世界文化遺產(chǎn)遇真宮頂升項目為例,山門頂升花了2000多萬,折算到每平米的造價超過10萬元,工期約7個月,如果采用鋼滑道頂升技術(shù) 1、費用大概200萬,折算到每平米不到10000元;2、三天可以頂升高度60cm,頂升15米大概只需要2個半月。
五、應(yīng)用領(lǐng)域
1、截柱鋼滑道頂升糾偏
昆明龍馬新居基礎(chǔ)加固及頂升糾偏
2#、4#、8#樓糾偏,總建筑面積,8層框架剪力墻結(jié)構(gòu),房屋總高22.40m。
金地格林東郡頂升糾偏工程,6層框架剪力墻結(jié)構(gòu)
福建春馳水泥廠窯尾塔架糾偏
1#窯尾塔架(高76m)發(fā)生傾斜??v向最大傾斜率為1/312,橫向最大傾斜率為1/80,
采用截柱頂升糾偏扶正。
2、建筑物提升空間高度
重慶水江熱電廠
71米大跨度鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的整體頂升1.8m
山西高義鋼鐵廠
煉鋼廠房頂層框架整體頂升1.826m
3、老舊小區(qū)改造
老舊小區(qū)普遍存在停車難、無電梯、無休閑空間及公共空間的問題,應(yīng)用鋼滑道頂升技術(shù)可以成功解決上述問題;
具體改造方法:
將小區(qū)內(nèi)每棟樓都向上頂升一層或兩層,樓與樓之間用新建框架相連,這樣就形成了一個人為建成的底層大空間,從低層加裝電梯至頂層,這些空間可以用來設(shè)置停車場,托兒所、公共衛(wèi)生間、社區(qū)養(yǎng)老等,沿街的空間可以做商鋪。上部可以修建園林景觀,大樓外觀翻新;
在頂升改造過程中還可以加入隔震裝置解決安全性問題;這樣一個老舊小區(qū)就徹底被改造成了一個人車分流的現(xiàn)代化小區(qū)。
老舊小區(qū)整體頂升兩層后效果
4、提升文物建筑或重要建筑基礎(chǔ)高度
對于一些文物建筑或優(yōu)秀歷史建筑的保護(hù)也可以采用該技術(shù)。例如:武當(dāng)山遇真宮的頂升
威尼斯是意大利東北部著名的旅游與工業(yè)城市,也是威尼托地區(qū)的首府,更是一個聞名于世界的水城。但是全球氣候變暖,冰川便會融化,地球上的大洋水位便會升高,有研究表明,如果全球氣候變暖無法有效抑制,持續(xù)惡化下,威尼斯在未來的幾十年可能會被淹沒。我們的鋼滑道頂升技術(shù)完全可以將整座城市頂升起來。