3万吨车站“长脚”旋转90度，位移288米

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导语：想象一下，将相当于“鸟巢”国家体育馆大小的单体建筑实现90度“移步转圈”，这种场景恐怕只有动画片里才能见到，中国“基建狂魔”不光能建还能给建筑“搬家”。接下来，带你回顾一下“搬家”的全过程。

电影哈尔的移动城堡

中建集团负责的福建厦门后溪长途汽车客运站平移工程，从9点到12点方向，3万吨重的长途客运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，历时38天，累计行进288米实现了90度的完美旋转“短途旅行”。平移工程过程中，布满大面积玻璃幕墙的汽车站，一片玻璃都没碎，整体结构没有受到任何破坏。

后溪长途汽车客运站位移延时，图源：坐标中国

一、为什么要进行平移？

2019年初运输枢纽后溪长途汽车客运站位于厦门市集美区，福厦高铁线路需要从厦门后溪车站的原址经过，高速铁路在线路设计时追求平直，会尽量采用直线或大半径曲线，为了高铁新厦门北站的顺利建设，后溪长途汽车客运站要么“拆”,要么“搬”。

经过专家的多次论证测算它必须旋转90度弧线平移到新方位这是避免拆迁的最佳选择。因为拆除重建工期至少要1年，平移可以节省建材和资金，对城市生活影响小，节省工期、保护环境等优势。

后溪汽车客运站为高铁“让路”，图源：坐标中国

按照设计要求主站房平移后，将还继续新建地下室、发车平台、室外景观和道路等工程，建成后将全面提升厦门后溪长途汽车站的服务能力。

但是传统建筑物平移或者旋转牵引技术包括牵引机构和牵引动力两部分，施工程序较为复杂，且稳定性不高，移动速度较为缓慢，此处项目必须采用新的平移牵引技术才能完成。

2023年卫星地图，新厦门北站已经封顶进入收尾作业

二、整体平移有多难？

建筑物的整体迁移工程，是基建领域的一大难点，厦门后溪长途汽车站主站房平移是目前全球最大带整体地下室结构的单体建筑旋转平移工程，后溪长途汽车站主站房建筑总面积2.28万平方米、长162m，宽33.6m总重量3.018万吨，车站的主站房层数高达五层，地上三层，地下二层。

平移需要把五层一同平移288.3米并转向90度，从坐东朝西彻底变为坐南朝北，从地下2层进行切割分离并带地下室进行，首次采用步履式连续顶推方式沿着建筑物外的虚拟圆心将建筑物一次性旋转平移到新址。

鸟巢国家体育馆建筑面积是25.8万平米，普通成人一步大约是70厘米左右，这相当于让“鸟巢”溜达4百多步实现90度平移旋转“搬家”。

平移前后示意图

建筑物的整体迁移工程向来就是基建领域的一大难点，此次客运站平移因其体量巨大在全球尚无平移成功的先例。

建筑“转圈”的难度大于“平移”。建筑如果进行平行移动，受力均匀，但是旋转时每个角度的受力都不相同，稍有不慎，就会损坏建筑。

常规建筑物的平移或旋转采用千斤顶顶推或者牵拉的方式，无论是顶推还是牵拉，均需要在建筑物上做牵引点，并且需要对千斤顶设置反力支撑点，如果涉及旋转施工的场合，则反力支撑点在设计和施工中均存在较大难点，平移或旋转过程中可能出现崩顶现象，安全系数和施工效率均较低。

后溪汽车客运站平移，图源：坐标中国

根据不同的场合需求，建筑物底部采用固定滑靴或千斤顶悬浮支撑或滚轴滑动的方式，这几种方式均对轨道的平整度和直线度具有非常高的要求，一旦轨道出现不平整的现象，在滑移副接缝处存在滑靴卡滞现象明显，平移过程中轨道的不均匀沉降也给整体施工的滑行带来安全隐患，如果在平移或旋转过程中出现横向偏移或扭转的情况，系统纠偏也存在较大的施工难度和风险。

三、为实现精准平移，让车站长出“脚”、“大脑”、“眼睛”

为了确保平移顺利完成，工程师最终将目光锁定在 “交替步履式顶推平移”技术。

技术原理是移动前需先沿着平移范围挖一个巨大的基坑，将主站房底部掏空，用千斤顶将主站房撑起来，再在汽车站建筑底部安装行走的“脚”步履走行器，使建筑避免了轨道卡滞不均匀沉降等问题，进而不受角度限制自行调整方向。实现多角度精准交替向前行走就像建筑长出了“脚”一样，让建筑沿着轨道一寸寸“走”到新址实现自己“搬家”。

步履行走器，图源：坐标中国

1.让车站长出“脚”

工程师在测算后选择了支撑结构更为稳定的地下二层进行楼体切割在立柱间浇筑混凝土形成一个稳固的网状托盘主楼楼梯脱离地基，就像一块积木一样被取下来。如果在断基过程中施工稍有不慎就有可能导致失去地基的建筑物崩塌。

断基过程示意图，图源：坐标中国

同时在平移范围挖出一个大型基坑铺设26根弧形混凝土轨道，在主站房底部安装了532多个步履行走器。

步履行走器可自动行走，步履走行器上的悬浮千斤顶可自动伸长和收缩，降低对轨道面平整度的要求，提高了平移施工的安全性及现场工人的劳动效率。

2.如何让车站学会走步平移？

工作时，顶升油缸竖向顶起构件，顶推油缸水平顶推，使滑移座带着顶升油缸一起产生水平方向的移动，从而带动构件一起移动，实现平移的目的。其中单组有4个步履行走器，2个为一小组，每小组同步顶升及顶推，多组行走器装置共同作用，循环交替顶升及顶推可以实现建筑物的整体平移或旋转。

步履行走器设备三维图

这么复杂的建筑构造一旦出现受力不均或顶推力超出建筑承受范围都极有可能造成建筑损毁。所以对平移过程有极高的精度控制。

3.“大脑”、“眼睛”控制532个行走器的步调一致

有了“脚”，就要有控制脚的“大脑”。

步履式顶推技术采用全自动智能化操作系统控制，有别于传统工人现场施工控制平移，采用全自动化的管理方式，实时采集、分析、监控数据，自动控制步履行走器的工作，并能进行自动纠偏。

主控计算机通过液压总站及多台顶推位移控制系统，给多组步履行走器的顶推油缸发送指令，提供相应的油压和指定位移参数，多组步履行走器上的顶推油缸同步向前顶推指定位移，并带动托盘梁及待平移建筑物沿既定轨道向前平移。

运行中的数据监测画面

有了脚和大脑，工程师们又为车站主体建筑装上了“眼睛”：位移传感器、压力传感器等。将603个传感器分别安放到每一个行走器的关键位置，就像603只眼睛注视着每一个行走器的行走信息，PLC移位电脑控制技术是步履走行器的“中枢神经”，实时反馈、实时监控532只行走器，顶推力误差一旦超过2毫米，系统就会自动报警纠错暂停顶推。

可视化程度高，每个工况和每个受力点的位移和应力自动显示，达到了完全的步调一致，协调统一，保证了平移建筑物的安全。

系统实时监测位移数据

四、中国工程师仍在改进这项技术

步履行走器在施工过程中仍存在以下不足之处。

1.结构底部局部应力问题采用步履行走器方式顶升建筑，液压顶升与建筑底部接触部位产生较大局部应力，因此需要对结构薄弱部位采取强化措施。

2.连续性不足，产生惯性力影响结构安全2组步履行走器交替行走之间的间隔，导致建筑结构下部产生横向惯性力，容易对结构安全性能产生影响。

步履行走器

未来步履行走器的研究方向应集中于克服建筑底部局部应力，以及控制系统算法改进，提高步履行走器交替工作的连续性，减小惯性力的影响。步履式顶推平移技术作为传统平移技术的改良，能够很好地解决传统平移施工中产生的一些问题，尤其适用于建筑旋转平移工程，为未来建筑平移技术研究提供了新的方向和参考。

结语:

随着我国社会经济和城市建设的高速发展，城市空间治理与结构优化已成为现代城市发展的必然趋势。许多具有保留价值的既有建筑物可以通过整体平移搬迁到规划新址。对有价值建筑采用整体平移技术替代拆后重建已经成为城市规划的发展趋势。

历时38天，累计行进288米实现了90度的完美旋转

参考文献：

1.步履式顶推平移技术在厦门后溪长途汽车站主站房平移中的应用；2021-03-03 陈蕃鸿 董清崇 王依列 许锦林 邱会安

2.一种建筑物旋转平移装置及其施工方法;韩振勇、吴二军、杨勇、宋成国
赵殿峰、卢士鹏

3.浅析既有大型公建平移改造设计——以厦门后溪长途汽车站主站房平移为例;林鹏鸿