中大型塔式起重機重載軌道基礎

    行走式塔機上部載荷通過底架支點將力傳遞給軌道基礎，通常情況下，工作工況為四支點受力，非工作工況為三支點受力。中小型塔機單輪壓力不大時，常采用火車鋼軌木枕加道渣的方法：中大型塔機單輪壓力大于400kN 時，受地基承載能力和木枕抗力的限制，常規方法就不能使用。中大型塔機通常地基承載能力要求大于0.2MPa(20t/m2)，而現場條件很難達到。中聯重科開發2m 大塔身的高塔，甚至開發TC7030 以上的大塔，就必須攻克這道難關。

2  解決思路

    筆者反復查閱國內外相關資料，并經反復計算論證，發現解決這個問題的總思路是：集中輪壓通過鋼軌下的構筑物擴散開，減小壓強，降低對地耐力的要求。

    對于一般土質地基, (地耐力約0.15MPa)，可采用加強鋼軌下構筑物剛度的措施(或采用加強鋼梁，或采用T 形鋼筋混凝土條形基礎)，降低對地耐力的要求；對于軟弱地基，可采用鋼筋混凝土連續梁樁基礎。

3  兩種方案

    鋼筋混凝土連續梁樁基礎不在本文論述，下面僅就一般土質地基，介紹重載軌道的鋼梁基礎和T 形鋼筋混凝土基礎。

3.1  鋼梁軌道基礎(如圖1)

   單輪壓力通過鋼軌和鋼梁組合體將集中力分散在一定的長度方向上，降低對地耐力的要求，另外擴大鋼梁下翼板與木枕接觸面，又解決木枕抗力不足的缺陷。目前中聯重科生產的行走塔機軌距* 輪距有5m*5m,6m*6m 兩種，單支點都為雙輪構造，筆者曾對TC5023(5m*5m)\TC6020(6m*6m)軌道基礎作鋼梁加強后按多跨彈性支撐梁進行受力分析(見圖2)，發現鋼梁剛度越大，力擴散得越遠。由此可設計不同剛度的鋼梁以適應不同承載能力的地基。

    株洲電廠工地TC6020 塔機受現場條件限制，只能設置5.2m 寬的軌道，地耐力為0.15MPa 。我們采用以上方法，經計算可利用株洲電廠已有鋼梁(其斷面見圖3)，成功解決了TC6020 常規設計中要求地耐力0.2MPa ，而5.2m 非標TC6020 軌道基礎要求的地耐力要求0.23 MPa，經使用證明計算正確。

3.2  T 型鋼筋混凝土條形軌道基礎(如圖4)

    在國外相關資料中，當輪壓(單)>450kN 時常用鋼筋混凝土基礎，這也是因為單輪壓力過大。中聯重科大塔身TC6020A 與TC5023A 單輪壓力500kN ，我們采用圖五的構造，C30 鋼筋混凝土條形梁基礎，使地耐力降至0.18MPa 。地耐力更小時可調整C D E D .尺寸，至于調整和配筋的方法按房屋基礎設計中的柱下連續梁設計要求確定之。

    以上兩種基礎便于施工，便于計算，適用于不同地耐力的基礎。目前這種基礎在國外大噸位塔機中已得到廣泛應用，中聯重科等幾大塔機生產商也開始使用。軌道基礎的設計要根據實際條件，綜合考慮軌、枕受力及基礎地耐力，選定一種既經濟又方便的形式。

    鋼梁基礎投資大，但方便拆卸和運輸，能在不同工地反復使用，適合于工期短的工程；鋼筋混凝土基礎投資少，但不方便拆卸和運輸，適用于永久性工程。中聯重科重載塔機一般這兩種軌道基礎設計都提供，由用戶選擇。從目前已使用的幾臺重載行走塔機看效果不錯，用戶反應施工方便，成本較低。