杭州國(guó)際博覽中心超大型行走式塔式起重機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)分析研究
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程強(qiáng)強(qiáng)1,2，3
（1．中國(guó)礦業(yè)大學(xué)資源與地球科學(xué)學(xué)院，江蘇 徐州 221116；2．江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 徐州 221116：3．江蘇建筑節(jié)能與建造技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 徐州 221116）
[摘要]杭州國(guó)際博覽中心工程施工工程量大，吊裝難度高，現(xiàn)場(chǎng)采用3類5臺(tái)大型塔式起重機(jī)進(jìn)行施工。結(jié)合該工程2 930kN -m行走式塔式起重機(jī)的受力情況及周邊環(huán)境條件，分析了塔式起重機(jī)基礎(chǔ)的受力情況，分別從2種不同工況對(duì)支座進(jìn)行分析，介紹了2 930kN -m塔式起重機(jī)安裝工藝流程。從實(shí)際效果看，有效地節(jié)約了成本，保證了工程進(jìn)度。
[關(guān)鍵詞]安裝；塔式起重機(jī)；基礎(chǔ)；設(shè)計(jì)
[中圖分類號(hào)]TU753[文章編號(hào)]1002-8498（2016）09-0032-02
1 工程概況
杭州國(guó)際博覽中心工程占地面積19萬(wàn)m2，南鄰七甲河，西距錢塘江800m，總建筑面積約85萬(wàn)m2。鋼結(jié)構(gòu)總質(zhì)量約為14.5萬(wàn)t，鋼構(gòu)件總數(shù)量約6.2萬(wàn)件。施工范圍為包括城市客廳五六層、城市客廳球殼、鋼彩帶和飄帶網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在內(nèi)的Ⅱ區(qū)屋面(43. 8m)以上的鋼結(jié)構(gòu)安裝（見圖1），其中城市客廳樓層總重約1200t，球殼總重600t，鋼彩帶和網(wǎng)架下增設(shè)的鋼柱及桁架總重約2 400t，飄帶網(wǎng)架總重約1200t，共計(jì)5 400t。
本工程主體鋼結(jié)構(gòu)工程吊裝任務(wù)量大，風(fēng)險(xiǎn)高，為保證安全與工期，要求吊裝機(jī)械必須具有良好的工作性能。塔式起重機(jī)在安裝施工時(shí)，要對(duì)其基礎(chǔ)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析研究，確保安全。
2 2 930kN.m塔式起重機(jī)概況
2 930kN．m塔式起重機(jī)為平臂行走非附著式塔式起重機(jī)，臂長(zhǎng)60m，最大起重量12t，臂端起重量3. 72t，塔身高度35m。3 2 930kN．m塔式起重機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和分析
3.1 軌道梁平面布置
2 930kN .m行走式塔式起重機(jī)的軌道梁設(shè)置在主體結(jié)構(gòu)鋼梁，軌道梁的截面為口700×500，長(zhǎng)度為9m，鉸接于主體結(jié)構(gòu)鋼梁上。主體結(jié)構(gòu)鋼梁的截面為H1600×700×30×50，軌道梁平面布置如圖2所示。行走式塔式起重機(jī)作用在軌道梁上最大的支反力為1300kN，計(jì)算模型中（僅示意4跨），在軌道梁跨中均施加1個(gè)1300kN集中荷載，計(jì)算模型如圖3所示，結(jié)果分析如表1所示，滿足要求。
3.2基礎(chǔ)受力分析
塔式起重機(jī)基礎(chǔ)受力模型如圖4所示，其中，M v為傾覆力矩，k N. m; Fv為塔式起重機(jī)質(zhì)量，k N; F h為水平力，k N。
3.3基礎(chǔ)分析
根據(jù)2 930kN．m塔式起重機(jī)載荷表，塔式起重機(jī)基礎(chǔ)受到的傾覆力矩為4 846kN．m，塔式起重機(jī)重1170kN，單邊壓力300kN。
軌道梁（截面同上）跨中加一個(gè)1300kN的集中荷載，計(jì)算模型如圖5所示，結(jié)果如表2所示，滿足要求。
在主體結(jié)構(gòu)鋼梁GKL23(截面為H1 600×700×30×50)上加2個(gè)1300kN集中荷載，計(jì)算模型及結(jié)果如圖6及表3所示，滿足要求。
4 2 930kN .m塔式起重機(jī)應(yīng)力測(cè)試分析
為確保2 930kN.m大型行走式塔式起重機(jī)在安裝和使用階段的安全性，除對(duì)塔式起重機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析外，還應(yīng)對(duì)塔式起重機(jī)塔臂及塔身的應(yīng)變進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)，并根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的應(yīng)變值計(jì)算軸力。
因振弦式應(yīng)變計(jì)具有采集數(shù)據(jù)方便、穩(wěn)定性較好、較強(qiáng)的抗外界干擾能力和應(yīng)變累計(jì)等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)采用振弦式應(yīng)變計(jì)。
1)監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)分別布置于塔臂、塔身和底座。
2)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析包括塔式起重機(jī)安裝階段監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析和塔式起重機(jī)爬升階段監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析。數(shù)據(jù)結(jié)果分析如表4所示。
由表4可以看出，2 930kN .m大型行走式塔式起重機(jī)在整個(gè)安裝、負(fù)載試驗(yàn)、運(yùn)行等過程中所監(jiān)測(cè)最大應(yīng)力比允許值小得多，塔式起重機(jī)在安裝和施工過程中具有較高的安全性。
5 結(jié)語(yǔ)
杭州國(guó)際博覽中心項(xiàng)目施工過程中，對(duì)2 930kN.m大型行走式塔式起重機(jī)基礎(chǔ)進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)合理的施工組織，確保了塔式起重機(jī)的順利安裝，有效地縮短了工期，產(chǎn)生了較大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，具有較高的社會(huì)推廣價(jià)值。
