中大型塔式起重机重载轨道基础

    行走式塔机上部载荷通过底架支点将力传递给轨道基础，通常情况下，工作工况为四支点受力，非工作工况为三支点受力。中小型塔机单轮压力不大时，常采用火车钢轨木枕加道渣的方法：中大型塔机单轮压力大于400kN 时，受地基承载能力和木枕抗力的限制，常规方法就不能使用。中大型塔机通常地基承载能力要求大于0.2MPa(20t/m2)，而现场条件很难达到。中联重科开发2m 大塔身的高塔，甚至开发TC7030 以上的大塔，就必须攻克这道难关。

2  解决思路

    笔者反复查阅国内外相关资料，并经反复计算论证，发现解决这个问题的总思路是：集中轮压通过钢轨下的构筑物扩散开，减小压强，降低对地耐力的要求。

    对于一般土质地基, (地耐力约0.15MPa)，可采用加强钢轨下构筑物刚度的措施(或采用加强钢梁，或采用T 形钢筋混凝土条形基础)，降低对地耐力的要求；对于软弱地基，可采用钢筋混凝土连续梁桩基础。

3  两种方案

    钢筋混凝土连续梁桩基础不在本文论述，下面仅就一般土质地基，介绍重载轨道的钢梁基础和T 形钢筋混凝土基础。

3.1  钢梁轨道基础(如图1)

   单轮压力通过钢轨和钢梁组合体将集中力分散在一定的长度方向上，降低对地耐力的要求，另外扩大钢梁下翼板与木枕接触面，又解决木枕抗力不足的缺陷。目前中联重科生产的行走塔机轨距* 轮距有5m*5m,6m*6m 两种，单支点都为双轮构造，笔者曾对TC5023(5m*5m)\TC6020(6m*6m)轨道基础作钢梁加强后按多跨弹性支撑梁进行受力分析(见图2)，发现钢梁刚度越大，力扩散得越远。由此可设计不同刚度的钢梁以适应不同承载能力的地基。

    株洲电厂工地TC6020 塔机受现场条件限制，只能设置5.2m 宽的轨道，地耐力为0.15MPa 。我们采用以上方法，经计算可利用株洲电厂已有钢梁(其断面见图3)，成功解决了TC6020 常规设计中要求地耐力0.2MPa ，而5.2m 非标TC6020 轨道基础要求的地耐力要求0.23 MPa，经使用证明计算正确。

3.2  T 型钢筋混凝土条形轨道基础(如图4)

    在国外相关资料中，当轮压(单)>450kN 时常用钢筋混凝土基础，这也是因为单轮压力过大。中联重科大塔身TC6020A 与TC5023A 单轮压力500kN ，我们采用图五的构造，C30 钢筋混凝土条形梁基础，使地耐力降至0.18MPa 。地耐力更小时可调整C D E D .尺寸，至于调整和配筋的方法按房屋基础设计中的柱下连续梁设计要求确定之。

    以上两种基础便于施工，便于计算，适用于不同地耐力的基础。目前这种基础在国外大吨位塔机中已得到广泛应用，中联重科等几大塔机生产商也开始使用。轨道基础的设计要根据实际条件，综合考虑轨、枕受力及基础地耐力，选定一种既经济又方便的形式。

    钢梁基础投资大，但方便拆卸和运输，能在不同工地反复使用，适合于工期短的工程；钢筋混凝土基础投资少，但不方便拆卸和运输，适用于永久性工程。中联重科重载塔机一般这两种轨道基础设计都提供，由用户选择。从目前已使用的几台重载行走塔机看效果不错，用户反应施工方便，成本较低。