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導語：想象一下，將相當于“鳥巢”國家體育館大小的單體建筑實現(xiàn)90度“移步轉(zhuǎn)圈”，這種場景恐怕只有動畫片里才能見到，中國“基建狂魔”不光能建還能給建筑“搬家”。接下來，帶你回顧一下“搬家”的全過程。

電影哈爾的移動城堡

中建集團負責的福建廈門后溪長途汽車客運站平移工程，從9點到12點方向，3萬噸重的長途客運站主站房以平均每天7.5米的速度完成“搬家”，每一步不超2毫米的精度把控，歷時38天，累計行進288米實現(xiàn)了90度的完美旋轉(zhuǎn)“短途旅行”。平移工程過程中，布滿大面積玻璃幕墻的汽車站，一片玻璃都沒碎，整體結(jié)構(gòu)沒有受到任何破壞。

后溪長途汽車客運站位移延時，圖源：坐標中國

一、為什么要進行平移？

2019年初運輸樞紐后溪長途汽車客運站位于廈門市集美區(qū)，福廈高鐵線路需要從廈門后溪車站的原址經(jīng)過，高速鐵路在線路設計時追求平直，會盡量采用直線或大半徑曲線，為了高鐵新廈門北站的順利建設，后溪長途汽車客運站要么“拆”,要么“搬”。

經(jīng)過專家的多次論證測算它必須旋轉(zhuǎn)90度弧線平移到新方位這是避免的最佳選擇。因為拆除重建工期至少要1年，平移可以節(jié)省建材和資金，對城市生活影響小，節(jié)省工期、保護環(huán)境等優(yōu)勢。

后溪汽車客運站為高鐵“讓路”，圖源：坐標中國

按照設計要求主站房平移后，將還繼續(xù)新建地下室、發(fā)車平臺、室外景觀和道路等工程，建成后將全面提升廈門后溪長途汽車站的服務能力。

但是傳統(tǒng)建筑物平移或者旋轉(zhuǎn)牽引技術包括牽引機構(gòu)和牽引動力兩部分，施工程序較為復雜，且穩(wěn)定性不高，移動速度較為緩慢，此處項目必須采用新的平移牽引技術才能完成。

2023年衛(wèi)星地圖，新廈門北站已經(jīng)封頂進入收尾作業(yè)

二、整體平移有多難？

建筑物的整體遷移工程，是基建領域的難點，廈門后溪長途汽車站主站房平移是目前全球最大帶整體地下室結(jié)構(gòu)的單體建筑旋轉(zhuǎn)平移工程，后溪長途汽車站主站房建筑總面積2.28萬平方米、長162m，寬33.6m總重量3.018萬噸，車站的主站房層數(shù)高達五層，地上三層，地下二層。

平移需要把五層一同平移288.3米并轉(zhuǎn)向90度，從坐東朝西徹底變?yōu)樽铣保?/strong>從地下2層進行切割分離并帶地下室進行，首次采用步履式連續(xù)頂推方式沿著建筑物外的虛擬圓心將建筑物一次性旋轉(zhuǎn)平移到新址。

鳥巢國家體育館建筑面積是25.8萬平米，普通成人一步大約是70厘米左右，這相當于讓“鳥巢”溜達4百多步實現(xiàn)90度平移旋轉(zhuǎn)“搬家”。

平移前后示意圖

建筑物的整體遷移工程向來就是基建領域的難點，此次客運站平移因其體量巨大在全球尚無平移成功的先例。

建筑“轉(zhuǎn)圈”的難度大于“平移”。建筑如果進行平行移動，受力均勻，但是旋轉(zhuǎn)時每個角度的受力都不相同，稍有不慎，就會損壞建筑。

常規(guī)建筑物的平移或旋轉(zhuǎn)采用千斤頂頂推或者牽拉的方式，無論是頂推還是牽拉，均需要在建筑物上做牽引點，并且需要對千斤頂設置反力支撐點，如果涉及旋轉(zhuǎn)施工的場合，則反力支撐點在設計和施工中均存在較大難點，平移或旋轉(zhuǎn)過程中可能出現(xiàn)崩頂現(xiàn)象，安全系數(shù)和施工效率均較低。

后溪汽車客運站平移，圖源：坐標中國

根據(jù)不同的場合需求，建筑物底部采用固定滑靴或千斤頂懸浮支撐或滾軸滑動的方式，這幾種方式均對軌道的平整度和直線度具有非常高的要求，一旦軌道出現(xiàn)不平整的現(xiàn)象，在滑移副接縫處存在滑靴卡滯現(xiàn)象明顯，平移過程中軌道的不均勻沉降也給整體施工的滑行帶來安全隱患，如果在平移或旋轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)橫向偏移或扭轉(zhuǎn)的情況，系統(tǒng)糾偏也存在較大的施工難度和風險。

三、為實現(xiàn)精準平移，讓車站長出“腳”、“大腦”、“眼睛”

為了確保平移順利完成，工程師最終將目光鎖定在 “交替步履式頂推平移”技術。

技術原理是移動前需先沿著平移范圍挖一個巨大的基坑，將主站房底部掏空，用千斤頂將主站房撐起來，再在汽車站建筑底部安裝行走的“腳”步履走行器，使建筑避免了軌道卡滯不均勻沉降等問題，進而不受角度限制自行調(diào)整方向。實現(xiàn)多角度精準交替向前行走就像建筑長出了“腳”一樣，讓建筑沿著軌道一寸寸“走”到新址實現(xiàn)自己“搬家”。

步履行走器，圖源：坐標中國

1.讓車站長出“腳”

工程師在測算后選擇了支撐結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定的地下二層進行樓體切割在立柱間澆筑混凝土形成一個穩(wěn)固的網(wǎng)狀托盤主樓樓梯脫離地基，就像一塊積木一樣被取下來。如果在斷基過程中施工稍有不慎就有可能導致失去地基的建筑物崩塌。

斷基過程示意圖，圖源：坐標中國

同時在平移范圍挖出一個大型基坑鋪設26根弧形混凝土軌道，在主站房底部安裝了532多個步履行走器。

步履行走器可自動行走，步履走行器上的懸浮千斤頂可自動伸長和收縮，降低對軌道面平整度的要求，提高了平移施工的安全性及現(xiàn)場工人的勞動效率。

2.如何讓車站學會走步平移？

工作時，頂升油缸豎向頂起構(gòu)件，頂缸水平頂推，使滑移座帶著頂升油缸一起產(chǎn)生水平方向的移動，從而帶動構(gòu)件一起移動，實現(xiàn)平移的目的。其中單組有4個步履行走器，2個為一小組，每小組同步頂升及頂推，多組行走器裝置共同作用，循環(huán)交替頂升及頂推可以實現(xiàn)建筑物的整體平移或旋轉(zhuǎn)。

步履行走器設備三維圖

這么復雜的建筑構(gòu)造一旦出現(xiàn)受力不均或頂推力超出建筑承受范圍都極有可能造成建筑損毀。所以對平移過程有極高的精度控制。

3.“大腦”、“眼睛”控制532個行走器的步調(diào)一致

有了“腳”，就要有控制腳的“大腦”。

步履式頂推技術采用全自動智能化操作系統(tǒng)控制，有別于傳統(tǒng)工人現(xiàn)場施工控制平移，采用全自動化的管理方式，實時采集、分析、監(jiān)控數(shù)據(jù)，自動控制步履行走器的工作，并能進行自動糾偏。

主控計算機通過液壓總站及多臺頂推位移控制系統(tǒng)，給多組步履行走器的頂缸發(fā)送指令，提供相應的油壓和指定位移參數(shù)，多組步履行走器上的頂缸同步向前頂推指定位移，并帶動托盤梁及待平移建筑物沿既定軌道向前平移。

運行中的數(shù)據(jù)監(jiān)測畫面

有了腳和大腦，工程師們又為車站主體建筑裝上了“眼睛”：位移傳感器、壓力傳感器等。將603個傳感器分別安放到每一個行走器的關鍵位置，就像603只眼睛注視著每一個行走器的行走信息，PLC移位電腦控制技術是步履走行器的“中樞神經(jīng)”，實時反饋、實時監(jiān)控532只行走器，頂推力誤差一旦超過2毫米，系統(tǒng)就會自動報警糾錯暫停頂推。

可視化程度高，每個工況和每個受力點的位移和應力自動顯示，達到了完全的步調(diào)一致，協(xié)調(diào)統(tǒng)一，保證了平移建筑物的安全。

系統(tǒng)實時監(jiān)測位移數(shù)據(jù)

四、中國工程師仍在改進這項技術

步履行走器在施工過程中仍存在以下不足之處。

1.結(jié)構(gòu)底部局部應力問題采用步履行走器方式頂升建筑，液壓頂升與建筑底部接觸部位產(chǎn)生較大局部應力，因此需要對結(jié)構(gòu)薄弱部位采取強化措施。

2.連續(xù)性不足，產(chǎn)生慣性力影響結(jié)構(gòu)安全2組步履行走器交替行走之間的間隔，導致建筑結(jié)構(gòu)下部產(chǎn)生橫向慣性力，容易對結(jié)構(gòu)安全性能產(chǎn)生影響。

步履行走器

未來步履行走器的研究方向應集中于克服建筑底部局部應力，以及控制系統(tǒng)算法改進，提高步履行走器交替工作的連續(xù)性，減小慣性力的影響。步履式頂推平移技術作為傳統(tǒng)平移技術的改良，能夠很好地解決傳統(tǒng)平移施工中產(chǎn)生的一些問題，尤其適用于建筑旋轉(zhuǎn)平移工程，為未來建筑平移技術研究提供了新的方向和參考。

結(jié)語:

隨著我國社會經(jīng)濟和城市建設的高速發(fā)展，城市空間治理與結(jié)構(gòu)優(yōu)化已成為現(xiàn)代城市發(fā)展的必然趨勢。許多具有保留價值的既有建筑物可以通過整體平移搬遷到規(guī)劃新址。對有價值建筑采用整體平移技術替代拆后重建已經(jīng)成為城市規(guī)劃的發(fā)展趨勢。

歷時38天，累計行進288米實現(xiàn)了90度的完美旋轉(zhuǎn)

參考文獻：

1.步履式頂推平移技術在廈門后溪長途汽車站主站房平移中的應用；2021-03-03 陳蕃鴻 董清崇 王依列 許錦林 邱會安

2.一種建筑物旋轉(zhuǎn)平移裝置及其施工方法;韓振勇、吳二軍、楊勇、宋成國
趙殿峰、盧士鵬

3.淺析既有大型公建平移改造設計——以廈門后溪長途汽車站主站房平移為例;林鵬鴻