2023年12月,加拿大的建筑公司准备搬迁一栋重达200吨的建筑,为建新的公寓大楼腾出空间。在搬迁过程中,项目负责人使用了700多个肥皂,让建筑成功移动,这是怎么做到的?如此重的建筑为何能被人轻轻松松地移走? 此搬家非彼搬家 就像把大象装进冰箱一样,只需要三步:开冰箱门、放大象、关冰箱门。 搬迁建筑也可以这样笼统地分为四步:把建筑物与原来的基础切割开,用顶升装置把建筑物原地抬起来,在建筑物底部安装上可以移动的设备,让建筑“跑”起来移动至新址。 是不是看上去很简单?当然,每一步都其实暗藏玄机。比如,需要建筑师提前几个月研究建筑物的结构,确定是否适合搬迁,并制订详细的搬迁计划,计算受力情况。 搬迁前还需要清理和拆除搬迁路途中的障碍物,比如电线、树木等。给结构本身就很脆弱的老建筑进行加固,不然建筑物还没移动几米就损坏了...... 这样异想天开的工程项目早在17世纪就有人开始尝试了,不过当时的人们受限于技术,只能用牛或者马来作为牵引,由于牛或马给建筑物施加的力是不一致的,建筑物在平移时经常会出现崩顶现象。 经过一段时间的发展,人们发现了可以将建筑物稳定平移的工具,大大降低了搬迁建筑出现损坏的可能。比如,可以将与基础分割开的建筑物稳定抬升几米的千斤顶,作为牵引设备可以提供稳定牵引力的卷扬机,方便建筑物沿着既定路线移动的滚轴等。 图1:在建筑物底部插入钢梁并切割基础;图2:用千斤顶、井式支架等顶升设备抬起建筑物;图3:在建筑物底部安装移动装置,比如平板拖车、液压滑移系统;图4:移动建筑物(从左至右,从上到下依次排序)|Wolfe House & Building Movers 1901年,由于校园扩建,美国爱荷华大学(The University of Iowa)用80个螺旋千斤顶将建筑物顶起,采用木梁托换,用了675个直径150毫米的圆木滚轴作为滚动装置,30个螺旋千斤顶提供水平牵引力,将三层高的科学馆进行了整体平移。在移动的过程中为了绕过另一栋楼,还将其旋转了45°。 这一项目的顺利完成,也让当时的土木工程界备受震撼,各地的工程师都开始挑战高难度,研究如何将更重的建筑物,安全、稳定地平移到更远的位置。 1999年9月16日,丹麦哥本哈根飞机场由于扩建候机厅,需要将其从机场一端移至另一端,横跨停机坪和跑道。为了让候机厅在平移时,不影响到飞机的正常起降,工程师花费了四个月详细规划路径,最后决定,候机厅要在四天之内移动3.8千米,并且基本上都是在晚上进行。 该建筑物建于1939年,长110米,宽34米,是典型的钢筋混凝土框架结构。移动前,工程师将一层内外墙体全部拆除,在一层中间用水平和斜向的钢结构支撑进行加固。 通过这些支撑,重达2600吨的建筑物的荷载可以均匀地分散在60台平板拖车上。工程师还创新性地在平板拖车上安装了自动化模块和电脑设备,自动调节x或y轴方向上的同步移动,以及弥补崎岖路面导致的z轴方向的沉降差。 由于各个拖车荷载分配与计算不一致,在平移过程中建筑物内部还是出现了一些细小裂缝。不过,航站楼的波浪形贝壳屋顶和窗户均未在搬迁过程中受损。 中国的建筑平移技术 而中国也曾完成过诸多令人瞩目的建筑平移项目,比如2021年,厦门后溪长途客运站原来所在的位置,阻挡了福厦高铁南下的去路,工程师大胆地选择将重达3万多吨的厦门后溪长途汽车客运站搬走。 该项目也凭借“38天内整体旋转90度,平移288米”创下了“建筑物整体平移弧度最长”的世界纪录。有人估计,这项平移工程相当于让 163架波音747-400叠在一起,以每天约 7.5 米的速度完成“搬家”。 为搬建筑加入的“怪东西” 介绍完建筑平移技术,了解了近百吨的建筑物真的可以整体移动,让我们再回到开头的那个故事中,或许就不难理解肥皂在搬迁建筑中的用途了。 这些肥皂被放置在大楼下方的十几根钢梁上,建筑物的重量压碎了肥皂,让钢梁变得光滑,也就更容易让房屋移动。 在两台挖掘机和一辆拖车的帮助下,这座建筑按照计划被拉到了新的位置,为新建筑腾出了空间。建筑负责人拉什顿说,他已经用肥皂搬过建筑物数十次,小型建筑一般需要用20~40块肥皂,但哈利法克斯的这座建筑是他从事建筑工作5年来搬过的最重的建筑,所以用了700多块肥皂。 而且,拉什顿只认准使用一种品牌的肥皂:象牙(Ivory)。他说,大多数肥皂品牌很快就会变干并分解,但象牙肥皂会粘在钢梁上,以便更顺畅地滑动。并且刚生产出来的肥皂更好,因为旧肥皂更容易破裂。 当然,这并不是第一次使用“怪东西”来移动建筑物。2023年4月,犹他州交通部使用了一种名为加速桥梁施工(ABC)的方法,该方法是在旧建筑旁边建造一个新建筑,一旦新建筑完工,旧建筑就可以拆除,新结构会在短时间内取而代之。有效缩短施工时间,并减少了对交通的影响。为了无缝插入新桥,施工人员在钢梁下方垫的低摩擦垫上,涂了16加仑的黎明(Dawn)牌洗洁精,将一座重2400吨的桥梁顺利移动33.5米。 当犹他州交通部将该项目的视频发布到Instagram 时,该帖获得了超过30万个点赞和数百条评论。一名男子表示,他对这种不寻常的方法并没有感到太惊讶,因为历史证明,工程师面临的大多数复杂问题都是通过这些荒谬的方法解决的。 |
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