建筑物整体迁移起源和迁移保护产业及技术发展

文/卢文胜 吴二军 蓝戊己

当前我国建筑业发展逐渐由大规模新建阶段进入新建和维修加固改造阶段。城乡建设致力于以打造人民美好生活为总体目标,既有建筑及其所处区域及环境的总体功能与风貌的调整升级,空间开发及其高效利用,成为当前城市建设的核心内容。在这一建设进程中,建筑物整体迁移技术以其节能环保、工期短、能实现建筑物姿态的各种转换改造需求、对既有建筑价值的全面保护优势,发挥着不可替代的重要作用。

一、建筑物整体迁移技术的起源和发展概况

建筑物整体迁移保护技术是在保证建筑物主体结构整体性的前提下,改变建筑物的位置或朝向,将其从旧址迁移(包括平移、升降和旋转等)到新址,并满足预期结构安全和建筑功能相关保护性目标的综合性技术。

建筑物整体迁移保护技术发展应用与城镇化进程、城乡建设、功能更新、文化传承及社会治理能力提升等发展需求休戚相关、一脉相承。在该技术尚未成熟发展阶段,面临既有建筑物方位与城乡发展规划矛盾,或者在役桥梁净高与交通设施功能提升需求冲突时,常采用拆除重建或调整规划等方式;因此在城镇化高速发展进程中,大量具有使用功能和文化价值的建筑物被拆除,其中不乏亟待保护的文物建筑和历史街区等,造成巨大的经济损失和文脉破断。

于是建筑物整体迁移保护技术在社会发展重大需求中逐渐发展起来。业界逐渐认识到,通过迁移保护,可以将建筑物迁移到新址留存;保住了具有人文价值的历史建筑,珍藏了文化时空脉络和传承基因;迁移过程中上部建筑使用功能基本不受影响;与此同时,建筑物可通过采用适当技术措施保持甚至提升结构安全性和建筑功能性,综合效益显著。

迁移保护技术出现最早可追溯至19世纪末20世纪初,1901年新西兰一栋农房采用蒸汽机车完成了整体搬迁。

目前国际上迁移技术已较为成熟并基本实现了机械化和自动化,多采用自适应拖车和专用托换装置等;迁移技术应用范围涉及建筑工程和大型设施迁移等众多领域;已有多家专业化迁移工程公司,并成立有“国际结构移动协会”IASM(International Association Structural Movers)等。

自1990年起,迁移保护技术在我国得到了较全面快速的发展与应用。伴随社会经济发展和城乡功能改造,我国已实施600余项各类建筑物整体迁移保护工程,从地域分布、工程数量、规模及类型看,已经达到了较高技术水平。与此同时,该技术也得到了社会各界越来越广泛的关注和支持,国内先后成立多家专业迁移公司、技术研究中心和专业委员会等,共编制规范标准专著等20余册、拥有200余项专利技术、获得20余项国家及省部级科技奖励等,并在国内外专业技术合作交流中日益健康发展。

至今,建筑物整体迁移技术能够满足各种结构形式的工程结构位置优化变更。已经完成的国内代表性整体迁移保护工程最大单体建筑面积超过20000平方米;最大移位建筑层数超过15层,高度60米以上;最大建筑物整体顶升高度达到15m;通过SPMT模块车实现的最长移动距离达到30多公里;能实现百米高楼的纠偏复位;能实现平移、斜移、水平旋转、顶升、上下坡等任意路线及组合路线的结构搬迁。

国内完成的代表性工程项目有上海音乐厅平移顶升工程,厦门后溪汽车站整体旋转平移工程,南京博物院老大殿(老文史馆)整体顶升工程,上海玉佛寺大雄宝殿整体平移工程,温州百年杨宅复杂路线迁移保护工程,广州锦纶会馆整体平移工程,天津西客站整体搬迁工程,大同展览馆整体平移工程,南京江南大酒店整体平移工程,武当山遇真宫山门整体顶升工程,上海北外滩黄浦路106号原日本领事馆整体顶升工程,北海英国领事馆平移工程,天津北安桥整体顶升工程,泉州灏景大厦二次旋转平移工程,西藏拉萨唐代彩绘巨石平移工程,青铜峡黄河母亲像整体平移工程,山东莱芜开发区管委会大楼整体平移工程,常州红星大厦整体平移工程,北京三元桥局部平移置换工程,上海南浦大桥引桥顶升工程,厦门金尚路高架桥整体顶升工程等。其中车载平移技术也被应用于如港珠澳大桥预制拼装建造工程中,同步提升技术被广泛应用于大跨新建桥梁的主梁、大跨体育场馆的屋盖结构提升就位工程中。

二、迁移保护产业及技术发展现状

总体而言,我国建筑物迁移技术规模效益日益壮大、发展迅速。综合分析该产业及技术发展现状如下:

1)从业门槛级差大。建筑物迁移涉及的行业有设计、施工、管理、研究、经济、文化、劳动、安全等诸多方面,入行门槛低、发展良莠不齐、总体水平级差较大;

2)学科领域跨度宽。与建筑物迁移相关的学科领域有规划、建筑、土木、机电、测绘、信息、历史、文保、人文等,领域跨度大、信息庞杂、语义交错,具有特定的学科交叉特征;

3)工程应用范围广。迁移技术服务城镇更新、建筑功能、结构安全、文物保护、交通设施、地下空间等众多应用场景;

4)安全风险管理难。需要迁移保护建筑物往往年代久远、体系复杂且资料信息短缺,而迁移过程则需要在短时间改变建筑物结构状态,并且在不同的场地条件和复杂的荷载作用中转换传力路径。目前在保护理念、规范标准、性能指标以及关键措施等方面均面临相当的技术难度;

5)技术创新维度多。迁移保护技术是由多项关键子技术集成的综合改造技术,涉及结构、岩土、机械、电气、液压等不同技术维度,其突出特征是技术集成和综合。迁移保护技术的专项子技术可以分解为:托换技术、临时性地基处理与轨道基础技术、结构切割分离技术、迁移设备装置及同步控制技术、过程姿态监测监控技术,以及就位连接技术等。

(本文作者:卢文胜,中国民族建筑研究会建筑迁移保护专业委员会副主任委员,同济大学教授、博导,同济大学土木工程学院结构防灾减灾工程系总支书记;吴二军,中国民族建筑研究会建筑迁移保护专业委员会秘书长,河海大学副教授、硕士生导师;蓝戊己,中国民族建筑研究会建筑迁移保护专业委员会主任委员,同济大学建筑物移位研究中心副主任,上海天演建筑物移位工程股份有限公司创始人)

(本文经作者授权,中国民族建筑研究会信息宣传部整理、编辑,更多精彩内容敬请期待下期)

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