张立军 陈 骏 陈 诚

(中交二航局，湖北 武汉 430040)

一种山区塔式起重机基础处理方法

张立军 陈 骏 陈 诚

(中交二航局，湖北 武汉 430040)

以湖北恩来高速公路匠科大桥工程为例，阐述了塔式起重机安装位置的选择与基础的处理方式，并对其整体抗倾覆稳定性进行了验算，为山区复杂地形条件下塔式起重机基础处理的方法提供了新思路。

塔式起重机，安装位置，基础处理，抗倾覆验算

1 工程概况

湖北恩施至来凤高速公路是陕西安康至湖南吉首高速公路重要组成部分，起点与沪渝高速相接，向南接包茂高速、杭瑞高速，路线全长86 km，所在地位于鄂西南山区，溶岩较发育，地貌切割严重，地形地质条件复杂。匠科大桥为一座梁式桥，左幅13跨，右幅14跨，下构为桩基、柱式墩、矩形墩及重力式桥台，上构为40 m预应力钢筋混凝土T梁，先简支后连续结构。桥梁第9跨横跨匠科小河，施工中选用独立式塔式起重机作为左右幅8号，9号，10号共6个桥墩的起吊机具。施工环境见图1。

2 塔式起重机安装位置选择

2.1 墩台施工主要参数

匠科大桥左右幅9号墩，10号墩为薄壁矩形墩，墩高29.2 m～38.6 m，左右幅8号墩为圆柱墩，墩高18.8 m～23.6 m，桥梁计算跨径40 m，桥梁半幅宽度12.25 m。

薄壁矩形墩采用挂架爬模工艺施工，单块最大重量2.6 t；圆柱墩单节定型钢模(Ф=1.8 m，H=2 m)重量1.2 t；盖梁主工字钢(Ⅰ45b)重量1 t；吊斗(V=0.8 m3)重量2.3 t(含混凝土)。

2.2 塔式起重机基本参数

中联TC6515B-12E独立式塔式起重机起升高度为60 m，最大臂长65 m，最大臂长下最大起吊重量1.5 t，平衡后臂长14.75 m，支腿间距2 m，其起重性能见表1，支腿固定式基础荷载见表2。

表1 65 m臂起重性能特性表

2.3 塔式起重机安装位置选择

需要同时施工左右幅8号，9号，10号桥墩，塔式起重机安装于桥梁9号墩附近较合适。9号墩位于河谷陡坡上，位置选择较困难，塔吊安装位置方案比选情况见表3。

表2 支腿固定式基础荷载表

表3 安装位置方案比选表

从表3分析，方案1由于无拆卸空间，首先排除；方案3安装位置宽敞，但最大吊距起吊重量只有2.05 t，如果采用该方案，需对桥墩施工中的挂架、模板、吊斗等进行改装，对生产效率有一定影响；方案2最大吊距能满足施工要求，但安装空间陡峭狭小，塔吊基础需进行特别处理。

经反复对比，最终采用方案2，通过对塔吊基础适当处理，可以满足各项施工要求，同时大大提高生产效率。塔吊基础平面布置图见图2。

3 塔式起重机基础施工

塔式起重机安装位置因桩基、承台施工，已开挖形成两个工作平台，其中左幅承台工作面较右幅承台工作面低5.4 m，基底均为微风化灰岩地质。基础设计为6.5 m×6.5 m正方形C30钢筋混凝土基础，基础厚度3.0 m。

由于所在位置狭小，塔吊基础部分共用承台，共用部分尺寸为210 cm×300 cm，承台高度2.5 m，考虑到承台下设4根直径1.8 m桩基，该部分不再处理，施工中注意将承台钢筋伸出，与塔吊基础钢筋相连接；塔吊基础左侧部分地势较低，立模现浇混凝土浇至基础底标高，施工时在侧面基岩面设置锚杆，以加强混凝土整体性；塔吊基础右侧部分用风镐凿至基础底高程，最后与左侧部分整体浇筑混凝土。

塔吊基础混凝土施工时，按相关要求配筋，并预埋塔吊支腿，以及安装防雷接地装置。

4 塔式起重机整体抗倾覆稳定性验算

施工中基础边长b=6.5 m，基础厚度h=3.0 m。

根据生产厂家提供的使用说明书，固定式基础最不利荷载标准值为：弯矩M=5 380 kN·m，水平力Ph=182 kN，垂直力Pv=920 kN(参见表2)；基础所在位置为微风化灰岩地质，保守取其地基承载力fa=50 MPa。

塔式起重机抗倾覆性验算如下：

基础混凝土自重：G=6.5×6.5×3.0×25=3 169 kN。

偏心矩：e=(M+Ph×h)/(Pv+G)=(5 380+182×3.0)/(920+3 169)=1.45 m

故其整体抗倾覆稳定性符合要求。

地基承受的平均压应力:Pk=(Pv+G)/(b×b)=(920+3 169)/(6.5×6.5)=96.8 kPa

又因b/6

合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离:a=b/2-M/(Pv+G)=6.5/2-5 380/(920+3 169)=1.9 m。

地基承受的最大压应力：Pkmax=2(Pv+G)/(3×b×a)=2×(920+3 169)/(3×6.5×1.9)=220.7 kPa<1.2fa。

故其地基承载力满足要求。

5 结语

塔式起重机是目前施工中常见的一种设备，其基础是塔吊能否安全使用的关键。湖北恩来高速公路匠科大桥在塔式起重机安装过程中，根据现场实际情况，合理选择安装位置，并对基础进行处理，满足了施工各方面的要求。

[1] JGJ 196-2010,建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程[S].

[2] TC6515B-12E(A1版),中联塔式起重机使用说明书[Z].

The foundation treatment method of a mountain tower crane

ZHANG Li-jun CHEN Jun CHEN Cheng

(CCCCSecondBoatBureau,Wuhan430040,China)

Taking the Jiangke bridge project of Hubei En-Lai highway as an example, this paper described the installation position selection of tower crane and foundation processing mode, and checked its overall anti overturning stability, provided new thinking for tower crane foundation treatment method under the mountain complex geological condition.

tower crane, installation position, foundation treatment, anti overturning checking

1009-6825(2014)28-0083-02

2014-07-26

张立军(1984- )，男，助理工程师； 陈 骏(1974- )，男，高级工程师； 陈 诚(1988- )，男，助理工程师

TH213.3

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