固定式塔式起重机的地基与基础

固定式塔式起重机的地基与基础
1．基础形式
固定式塔式起重机采用钢筋混凝土基础，由C35混凝土和HPB235或HRB335钢筋浇筑而成，有整体式、分离式和灌注桩承台式钢筋混凝土基础等形式。

整体式可分为方块式和X形式；分离式又可分为双条式和四个分块式。

方块整体式和四个分离方块式常用作1000kN·m以上自升塔吊的基础，其构造和功能见表14-70。

而X形和双条形基础，则用于400~600kN·m级塔吊。

两种固定式混凝土基础构造、功能及应用范围对比表表14-70
当高层建筑深基础施工阶段（例如浇筑钢筋混凝土底板），如确需在基坑近旁构筑附着式塔吊基础时，建议采用灌注桩承台式钢筋混凝土基础。

灌柱桩的埋深可根据地质情况确定，桩的直径为φ800~1000mm。

桩的中心距应与塔身尺寸相对应，承台应露出地表15~25cm，承台尺寸既要满足塔吊稳定性的需要，又应符合施工现场条件。

图14-41为北京天伦饭店工程施工时256HC型塔吊的灌注桩承台混凝土基础构造示意图。

图14-41 灌注桩承台式钢筋混凝土基础示意图
2．地基计算
参照《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2002）规定，塔式起重机的地基承载力计算方法如下：
（1）基础底面的压力，应符合下式要求：
当轴心荷载作用时
p ≤f a （14-26）
式中 p ——基础底面的平均压力值；
f a ——地基承载力特征值。

当偏心荷载作用时，除符合式（14-26）要求外，尚应符合下式要求：
p max ≤1.2f a （14-27）
式中 p max ——基础底面边缘的最大压力值。

（2）基础底面的压力，按下列公式确定： 当轴心荷载作用时，
A
G
F p +=
（14-28） 式中 F ——塔式起重机传至基础顶面的竖向力值；
G ——基础自重和基础上的土重； A ——基础底面面积。

当偏心荷载作用，偏心距e ≤b /6时
W
M
A G F p ++=
max （14-29） 式中 M ——作用于基础底面的力矩；
W ——基础底面的抵抗矩。

当偏心距e ＞b /6时（图14-42），p max 按下式计算：
la
G F p 3)
(2max +=
（14-30） 式中 l ——垂直于力矩作用方向的基础底面边长；
a ——合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离。

地基承载力特征值可由载荷试验或其他原位测试等方法确定。

图14-42 偏心荷载（e ＞b/6）下基础底压力计算图
3．分离式基础计算（图14-43）
图14-43 独立式混凝土基础
1-塔机支腿；2-支腿底座板；3-混凝土基础
按下列步骤进行： （1）确定基础埋置深度
根据现场地基的具体情况确定，一般塔机基础埋设深度为1~1.5m 。

（2）计算基础底部所需面积A ：
a
p G
F A +=
（14-31） 分离式基础承受轴心荷载，故基础底面可采用正方形，其边长a ＝A 。

（3）确定基础高度
基础高度需满足抗冲切要求，可近似按下式计算：
m
t u f F
h 6.0≥
（14-32）
式中 h ——基础高度；
F ——塔式起重机传至基础顶面的竖向力值； f t ——混凝土抗拉强度设计值；
u m ——基础顶面荷载作用面积的周长，即塔机支腿底座板周长。

（4）配筋
基础配筋可参照上述《建筑地基基础设计规范》中“扩展基础”的构造要求确定，即：
1）受力钢筋的最小直径不应小于10mm ；间距取100~200mm ； 2）箍筋不小于8mm ，间距取150~200mm 。

必要时，按上述规范通过抗弯计算确定。

4．整体式基础计算
整体式基础计算除其自身强度需满足规范要求外，尚应满足防止塔式起重机倾覆和地基承载力的要求。

（1）防塔机倾覆计算
为防止塔机倾覆需满足下列条件：
b G F h H M e t 3
1
≤+∙+=
（14-33）
式中 e ——偏心距，即地基反力的合力至基础中心的距离；
M t ——作用于塔身的不平衡力矩； H ——作用于基础上的水平力； h ——整体基础的高度； F ——作用于基础顶面的竖向力； G ——基础自重； b ——基础宽度。

（2）地基承载力验算
整体式钢筋混凝土基础的地基承载力验算按本节公式（14-26）、（14-27）和（14-29）或（14-30）进行。

（3）配筋 同分离式基础。