3萬噸車站“長腳”旋轉90度，位移288米
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導語：想象一下，將相當於“鳥巢”國家體育館大小的單體建築實現90度“移步轉圈”，這種場景恐怕只有動畫片裡才能見到，中國“基建狂魔”不光能建還能給建築“搬家”。接下來，帶你回顧一下“搬家”的全過程。
中建集團負責的福建廈門後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米實現了90度的完美旋轉“短途旅行”。平移工程過程中，佈滿大面積玻璃幕牆的汽車站，一片玻璃都沒碎，整體結構沒有受到任何破壞。
一、爲什麼要進行平移？
2019年初運輸樞紐後溪長途汽車客運站位於廈門市集美區，福廈高鐵線路需要從廈門後溪車站的原址經過，高速鐵路在線路設計時追求平直，會盡量採用直線或大半徑曲線，爲了高鐵新廈門北站的順利建設，後溪長途汽車客運站要麼“拆”,要麼“搬”。
經過專家的多次論證測算它必須旋轉90度弧線平移到新方位這是避免拆遷的最佳選擇。因爲拆除重建工期至少要1年，平移可以節省建材和資金，對城市生活影響小，節省工期、保護環境等優勢。
按照設計要求主站房平移後，將還繼續新建地下室、發車平臺、室外景觀和道路等工程，建成後將全面提升廈門後溪長途汽車站的服務能力。
但是傳統建築物平移或者旋轉牽引技術包括牽引機構和牽引動力兩部分，施工程序較爲複雜，且穩定性不高，移動速度較爲緩慢，此處項目必須採用新的平移牽引技術才能完成。
二、整體平移有多難？
建築物的整體遷移工程，是基建領域的一大難點，廈門後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構的單體建築旋轉平移工程，後溪長途汽車站主站房建築總面積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米並轉向90度，從坐東朝西徹底變爲坐南朝北，從地下2層進行切割分離並帶地下室進行，首次採用步履式連續頂推方式沿着建築物外的虛擬圓心將建築物一次性旋轉平移到新址。
鳥巢國家體育館建築面積是25.8萬平米，普通成人一步大約是70釐米左右，這相當於讓“鳥巢”溜達4百多步實現90度平移旋轉“搬家”。
建築物的整體遷移工程向來就是基建領域的一大難點，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。
建築“轉圈”的難度大於“平移”。建築如果進行平行移動，受力均勻，但是旋轉時每個角度的受力都不相同，稍有不慎，就會損壞建築。
常規建築物的平移或旋轉採用千斤頂頂推或者牽拉的方式，無論是頂推還是牽拉，均需要在建築物上做牽引點，並且需要對千斤頂設置反力支撐點，如果涉及旋轉施工的場合，則反力支撐點在設計和施工中均存在較大難點，平移或旋轉過程中可能出現崩頂現象，安全係數和施工效率均較低。
根據不同的場合需求，建築物底部採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，一旦軌道出現不平整的現象，在滑移副接縫處存在滑靴卡滯現象明顯，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，如果在平移或旋轉過程中出現橫向偏移或扭轉的情況，系統糾偏也存在較大的施工難度和風險。
三、爲實現精準平移，讓車站長出“腳”、“大腦”、“眼睛”
爲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着平移範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，再在汽車站建築底部安裝行走的“腳”步履走行器，使建築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整方向。實現多角度精準交替向前行走就像建築長出了“腳”一樣，讓建築沿着軌道一寸寸“走”到新址實現自己“搬家”。
1.讓車站長出“腳”
工程師在測算後選擇了支撐結構更爲穩定的地下二層進行樓體切割在立柱間澆築混凝土形成一個穩固的網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築物崩塌。
同時在平移範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件，頂推油缸水平頂推，使滑移座帶着頂升油缸一起產生水平方向的移動，從而帶動構件一起移動，實現平移的目的。其中單組有4個步履行走器，2個爲一小組，每小組同步頂升及頂推，多組行走器裝置共同作用，循環交替頂升及頂推可以實現建築物的整體平移或旋轉。
這麼複雜的建築構造一旦出現受力不均或頂推力超出建築承受範圍都極有可能造成建築損毀。所以對平移過程有極高的精度控制。
3.“大腦”、“眼睛”控制532個行走器的步調一致
有了“腳”，就要有控制腳的“大腦”。
步履式頂推技術採用全自動智能化操作系統控制，有別於傳統工人現場施工控制平移，採用全自動化的管理方式，實時採集、分析、監控數據，自動控制步履行走器的工作，並能進行自動糾偏。
主控計算機通過液壓總站及多臺頂推位移控制系統，給多組步履行走器的頂推油缸發送指令，提供相應的油壓和指定位移參數，多組步履行走器上的頂推油缸同步向前頂推指定位移，並帶動托盤樑及待平移建築物沿既定軌道向前平移。
有了腳和大腦，工程師們又爲車站主體建築裝上了“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隻眼睛注視着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”，實時反饋、實時監控532只行走器，頂推力誤差一旦超過2毫米，系統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，達到了完全的步調一致，協調統一，保證了平移建築物的安全。
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.結構底部局部應力問題採用步履行走器方式頂升建築，液壓頂升與建築底部接觸部位產生較大局部應力，因此需要對結構薄弱部位採取強化措施。
2.連續性不足，產生慣性力影響結構安全2組步履行走器交替行走之間的間隔，導致建築結構下部產生橫向慣性力，容易對結構安全性能產生影響。
未來步履行走器的研究方向應集中於克服建築底部局部應力，以及控制系統算法改進，提高步履行走器交替工作的連續性，減小慣性力的影響。步履式頂推平移技術作爲傳統平移技術的改良，能夠很好地解決傳統平移施工中產生的一些問題，尤其適用於建築旋轉平移工程，爲未來建築平移技術研究提供了新的方向和參考。
結語:
隨着我國社會經濟和城市建設的高速發展，城市空間治理與結構優化已成爲現代城市發展的必然趨勢。許多具有保留價值的既有建築物可以通過整體平移搬遷到規劃新址。對有價值建築採用整體平移技術替代拆後重建已經成爲城市規劃的發展趨勢。
參考文獻：
1.步履式頂推平移技術在廈門後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
2.一種建築物旋轉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——以廈門後溪長途汽車站主站房平移爲例;林鵬鴻