开封玉皇阁整体顶升施工技术

开封玉皇阁为方底穹拱砖砌体结构，高18.17m,2层，外观作3层。第1层平面为方形，依靠底层四偶的三角形穹隅，第2,3层由方形变为八角形。开封地下水埋深约2.0~2.6m,使得玉皇阁长期浸于水下，酥减严重，承载能力降低。加之人为在西南一角采用井点降水，引起阁体地基砂土结构产生明显变化，阁体进一步倾斜，承重墙体开裂延伸至拱顶，并呈加剧发展之势，危及文物结构安全。
前后经历数年论证，最终确定对其进行整体顶升保护。基本思路是：①采用高压搅拌桩在玉皇阁周边形成一道止水帷幕，进而采用轻型井点降水为施工提供基本操作环境；②完成上部结构预加固后，再采用手掘式矩形顶管技术顶进预制箱形截面梁于承重墙体下方，使箱梁和浇筑后芯梁形成阁体刚性基础，完成基础托换；③采用坑式静压（钢管）桩在阁体四角逐个压入20根钢桩进行预压托换；④在钢桩和箱梁之间设置40组千斤顶，余40根桩作为顶升过程安全储备，人工控制40组千斤顶同步顶升，并以一定模数的垫块进行托换，以千斤顶行程控制单次顶升循环，如此逐渐完成上部结构整体顶升。该工程于2010年1月取得成功。

开封玉皇阁整体顶升技术综合了不良地质环境下工程止水、降水技术，本体无损加固，手掘式矩形顶管技术基础托换，坑式静压桩预压与托换，大尺度整体顶升与纠偏等复杂工程技术，工程的成功实施为我国砖石结构古建筑保护积累了宝贵经验。
1 本体无损加固
结构病害成因分析和力学性能计算结果作为预加固设计的基本依据。阁体结构自重约10270kN,1层穹拱及以上结构重量为5970kN,2层穹拱及其上部结构对每一面墙体的压力为1490kN、对每一面墙体的水平推力为827kN,1层穹拱底部平面砌体层间剪应力约0.063MPa。2层穹拱自重384kN,其对八角形墙体每面的水平推力为10.38kN。
根据结构受力特点，本体无损加固分4个层次。①箱梁顶进施工和顶升过程对地基均产生较大的扰动，因此通过预加固增加玉皇阁结构的本体刚度，提高

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