〓〓[摘要]对梁板式塔机基础与另外两种固定式基础的材料用量进行了对比分析，还与拼装式基础进行了费用对比，说明推广应用梁板式塔机基础可降低施工成本，节约社会资源。

〓〓[关键词]塔式起重机；基础；梁板式；拼装式

〓〓建筑施工中普遍使用固定基础、上回转、水平臂小车变幅的自升式塔机，除少量的拼装式塔机基础外，每一个工程结束后，塔机基础即报废。据粗略估算，我国每年安装塔机几十万台次，也就是每年要做几十万个塔机基础。按每个塔机基础的平均造价一万元估算，全国每年消耗在塔机基础上的费用达数十亿元。因此推广应用一种既能保证安全，又能节省材料用量的塔机基础，对施工企业降低施工成本、节约资源有重要意义。

1  塔机基础的形式

〓〓目前使用最普遍的塔机基础形式有两种：方形整板基础和十字梁基础(图1、图2)。笔者通过近3年的实践，成功研究了一种梁板式塔机基础(图3)，并于2005年12月28日通过于镇江市科学技术局组织的鉴定。这种基础的下部底板做成正方形，上部做成十字梁形。梁的底层筋和箍筋伸入到下部的板中，梁、板砼必须同时浇筑，形成整体。十字梁之间的空间用土回填并夯实处理，以增加基础的重力。用土的重力代替了钢筋砼的重力，达到了节省建筑材料的目的[1]。本文拟通过实例，对这3种基础的材料用量进行对比分析。

2  塔机基础安全条件

〓〓要保证塔机基础在各种工况下的安全性，塔机基础必须满足以下4个条件。  

〓〓1)要保证塔机基础有足够的抗倾翻稳定性，基础底面的承压面积不得小于底面全面积的1／2，根据其偏心距e控制。方形整板基础和梁板式基础的偏心距e按下公式计算[2]

           e=≤

 式中  e———偏心距，即地基反力的合力至基础中心的距离，m；

〓〓M———作用在基础上的弯矩，Nm；

〓〓Fv———作用在基础上的垂直载荷，N；

〓〓Fh———作用在基础上的水平载荷，N；

〓〓Fg———基础的重力，梁板式基础的重力包含钢筋砼的重力和回填土的重力两部分，N；

〓〓b、h———分别为基础的边长和高度，m。

〓〓十字梁基础的偏心距e按下式计算[3]

           e=≤

式中  t、b———分别为十字梁的宽度和长度，m。

〓〓2)要保证塔机基础不出现下沉，基础对地基的计算压应力PB不得大于地基许用压应力[PB]。方形整板基础和梁板式基础的计算压应力PB按下式计算[2]

           PB=≤[PB]

式中  PB、[PB]———分别为地基的计算压应力和许用压应力，[PB]可根据施工现场地质报告中的地基承载力特征值fak计算，[PB]=1.2fa,fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5),详见文献[4]中公式5.2.4，Pa；

l———地基反力的合力至基础近边缘的距离，l=b/2-e，m。

〓〓十字梁基础的计算压应力PB按下式计算[3]

           PB=k≤[PB]

式中  K———压应力系数，查文献[3]中表1得。

〓〓3)基础中受力钢筋能够抵抗的弯矩值必须大于基础危险截面的弯矩设计值，且根据文献的规定，配筋率ρ≥0．15％。

〓〓4)塔机基础的抗冲切强度大于所承受的冲切荷载设计值。

3  实  例

〓〓下面以一台QTZ40塔机为例，假定分别设计成方形整板基础、十字梁基础、梁板式基础，并对其材料用量进行比较。每种基础的设计必须符合上述4个安全条件，并优化设计，选择用料最少的方案。该塔机使用说明书中提供的基础载荷数据见表1。

〓〓地质条件分别为硬质地基(地基许用压应力[PB]=250kPa)和软弱地基([PB]=100kPa)两种情况。因按非工作状态数据设计计算的塔机基础均能满足工作状态的安全性。按非工作状态计算，省略计算过程，计算结果见表2、表3。

〓〓以方形基础的材料用量为100％，其他形式基础的材料用量所占百分比见表4。

〓〓从表4可以得出以下结论。

〓〓1)在地基承载力好的条件下，十字梁基础比方形整板基础可以节省材料用量，但减幅不大；在地基承载力差的条件下，十字梁基础不比方形整板基础节省材料用量，且占地范围大，无优势可言。

〓〓2)由于梁板式基础的底部仍为正方形，与地基的接触面积大，因此比十字梁基础的占地范围小，且抗倾翻稳定性好。

〓〓3)由于用一部分回填土的重力代替了梁板式基础砼的重力，因而节省了砼用量，节省量达40％以上。

〓〓4)由于方形基础中钢筋的受力是不均匀的，而且由于砼量大，为了满足最小配筋率的要求，其钢筋的用量较大；而梁板基础中钢筋的受力较为均匀，且砼量少，用较少的钢筋就能满足最小配筋率要求，故节省钢筋用量，节省量达50％左右。

4  与拼装式基础比较

〓〓拼装式基础可以重复利用，存在进退场和安装、拆卸工作，且其质量达数十吨之多，需要使用起吊设备和运输车辆，并非不消耗资源。现以江苏省的建筑工程计价表和镇江市租用拼装基础的价格为依据，比较两种塔机基础的费用，见表5。

〓〓从表5可以看出，梁板式基础的造价(已包含管理费和利润)低于拼装式基础的租赁费，有利于施工企业降低施工成本。到目前为止，笔者设计的梁板式塔机基础已在一百多台次的塔机安装中使用，全部安全无事故，节省塔机基础费用数十万元。这一技术如能在全国得以推广，每年将节约大量的资源。

[参考文献]

[1] 严尊湘，孙苏．塔式起重机梁板式基础的设 [1] 计计算[J]．建筑机械，2005，(10)：70-72．

[2] GB／T 13752-92，塔式起重机设计规范[S]．

[3] 何学功，冯功斌，孙  刚．塔机十字形基础力[1] 学分析及抗倾翻稳定性计算[J]．建筑机械，    [1] 2001，(1)：27-30．

[4] GB 50010-2002，混凝土结构设计规范[S]．

(转载《建设机械化》2007/7)