王廷鋒

（甘肅省平?jīng)鍪刑胤N設(shè)備檢驗中心 平?jīng)?744000）

混凝土預制拼裝塔機基礎(chǔ)使用檢驗分析

王廷鋒

（甘肅省平?jīng)鍪刑胤N設(shè)備檢驗中心 平?jīng)?744000）

通過對塔機相關(guān)法規(guī)及技術(shù)標準的分析研究，論證了混凝土預制塔機基礎(chǔ)使用的合法性和安全性，提出了其安全使用、驗收的依據(jù)，明確了該類塔機基礎(chǔ)的檢驗方法。

拼裝 塔機 基礎(chǔ) 檢驗 分析

隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，城鎮(zhèn)化步伐不斷加快，城鄉(xiāng)建筑規(guī)模快速擴張,固定式塔式起重機被大量使用。一般固定式塔機基礎(chǔ)由使用單位按照塔機制造廠的設(shè)計進行現(xiàn)場制作，不能重復使用，造成很大浪費，因此混凝土預制拼裝塔機基礎(chǔ)應(yīng)運而生。

1 混凝土預制拼裝塔機基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)及優(yōu)點

將傳統(tǒng)的十字梁基礎(chǔ)、方形基礎(chǔ)、方形與十字梁組合基礎(chǔ)及墩式基礎(chǔ)，通過平面優(yōu)化分塊，工廠化預制，再進行組合拼裝，采用分散高強低松弛預應(yīng)力鋼絞線柔性連接形成整體基礎(chǔ)，使整個基礎(chǔ)為全預應(yīng)力結(jié)構(gòu)，用于傳遞塔式起重機載荷至地基的基礎(chǔ)，簡稱預制塔機基礎(chǔ)。由中心件、過渡件、端件、定位剪力件、配重件等組成，其實質(zhì)是對整體固定基礎(chǔ)的優(yōu)化分割而成。這樣塔機基礎(chǔ)可以反復拆裝、重復利用，降低了塔機使用成本。正是由于與傳統(tǒng)固定基礎(chǔ)相比具有諸多優(yōu)點，拼裝塔機基礎(chǔ)被大量使用。

2 安全性質(zhì)疑

固定混凝土基礎(chǔ)作為塔機重要組成部分，對塔機抗傾翻起決定性作用。拼裝塔式起重機基礎(chǔ)改變了原基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式，從固定基礎(chǔ)變成了活動基礎(chǔ)，其安全性也遭到了質(zhì)疑，作為新生事物，也給安全檢驗提出了挑戰(zhàn)。如果把固定式基礎(chǔ)作為塔機的一個部件來看待，則拼裝基礎(chǔ)的確與原廠設(shè)計不符。原設(shè)計基礎(chǔ)是固定的一個整體，采用預埋地腳螺栓，是不可分割的，而拼裝基礎(chǔ)是由多塊混凝土預制件拼接而成，地腳螺栓設(shè)置在預留的螺栓孔中，所有部件都可以反復拆裝，其整體性、穩(wěn)定性都無法與固定基礎(chǔ)相比。而作為一臺固定式塔式起重機，在投入批量生產(chǎn)前，由通過鑒定評審取得制造許可證的生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的，而且產(chǎn)品經(jīng)過型式試驗合格，因此產(chǎn)品型式是設(shè)計定型的結(jié)構(gòu)。除非征得原設(shè)計單位同意才能更改原設(shè)計結(jié)構(gòu)。顯然由混凝土預制的拼裝塔機基礎(chǔ)要達到上述要求是絕無可能的。到目前為止，還沒有任何安全技術(shù)規(guī)范明確規(guī)定固定式塔機允許采用混凝土預制拼裝基礎(chǔ)。

3 使用合法性分析

混凝土預制拼裝塔機基礎(chǔ)獲得了2010年國家住建部科技成果推廣項目，推廣項目編號為2010008。同年國家住建部以第726號文件頒布了行業(yè)標準《混凝土預制拼裝塔機基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》，于2011年1月1日執(zhí)行?！督ㄖā返谒臈l規(guī)定“國家扶持建筑業(yè)的發(fā)展，支持建筑科學技術(shù)研究，提高房屋建筑設(shè)計水平，鼓勵節(jié)約能源和保護環(huán)境，提倡采用先進技術(shù)、先進設(shè)備、先進工藝、新型建筑材料和現(xiàn)代管理方式。”《建設(shè)領(lǐng)域推廣應(yīng)用新技術(shù)管理規(guī)定》（中華人民共和國建設(shè)部令第109號）的規(guī)定：“國家鼓勵使用《推廣項目》中的新技術(shù)，保護和支持各種合法形式的新技術(shù)推廣應(yīng)用活動。市、縣人民政府建設(shè)行政主管部門應(yīng)當制定相應(yīng)的政策措施，選擇適宜的工程項目，協(xié)助或者組織實施建設(shè)部和省、自治區(qū)、直轄市人民政府建設(shè)行政主管部門重點實施技術(shù)示范工程。重點實施技術(shù)示范工程選用的新技術(shù)應(yīng)當是《推廣項目》發(fā)布的推廣技術(shù)?！边@就是說，混凝土預制拼裝塔機基礎(chǔ)項目作為建筑新技術(shù)推廣項目，由建設(shè)行政主管部門組織在建筑工地的塔機上推廣試用，是具有合法性的。

《中華人民共和國特種設(shè)備安全法》第十六條規(guī)定：“特種設(shè)備采用新材料、新技術(shù)、新工藝，與安全技術(shù)規(guī)范的要求不一致，或者安全技術(shù)規(guī)范未作要求、可能對安全性能有重大影響的，應(yīng)當向國務(wù)院負責特種設(shè)備安全監(jiān)督管理的部門申報，由國務(wù)院負責特種設(shè)備安全監(jiān)督管理的部門及時委托安全技術(shù)咨詢機構(gòu)或者相關(guān)專業(yè)機構(gòu)進行技術(shù)評審，評審結(jié)果經(jīng)國務(wù)院負責特種設(shè)備安全監(jiān)督管理的部門批準，方可投入生產(chǎn)、使用?！鳖A制混凝土拼裝塔機基礎(chǔ)對塔機安全性有直接的重大影響，因此該項技術(shù)作為塔機使用方面的新技術(shù)，只有通過技術(shù)評審，才能真正合法使用。

4 安全性分析

基礎(chǔ)的確是塔機的重要組成部分，對于塔機的安全運行至關(guān)重要。依據(jù)《塔式起重機安全規(guī)程》并沒有把塔機混凝土基礎(chǔ)作為塔機的零部件?？紤]到塔機的抗傾翻穩(wěn)定性，明確規(guī)定了混凝土基礎(chǔ)的強度計算方法。要求“在安裝過程中，混凝土基礎(chǔ)應(yīng)能承受工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)下的最大載荷，并應(yīng)滿足塔機抗傾翻穩(wěn)定性的要求。對混凝土基礎(chǔ)的抗傾翻穩(wěn)定性計算及地面壓應(yīng)力的計算應(yīng)符合《塔式起重機設(shè)計規(guī)范》中4.6.3的規(guī)定及《塔式起重機技術(shù)條件》中附錄A的規(guī)定。使用單位應(yīng)根據(jù)塔機原制造商提供的載荷參數(shù)設(shè)計制造混凝土基礎(chǔ)。若采用塔機原制造商推薦的混凝土基礎(chǔ),固定支腿、預埋節(jié)和地腳螺栓應(yīng)按原制造商規(guī)定的方法使用。”

《塔式起重機設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，對固定式塔式起重機混凝土基礎(chǔ)的抗傾翻穩(wěn)定性驗算公式為：

地面壓應(yīng)力按驗算公式為：

式中:

e —— 偏心距，即地面反力的合力至基礎(chǔ)中心的距離，m;

h —— 基礎(chǔ)的高度；

b —— 基礎(chǔ)外形邊長；

M —— 作用在基礎(chǔ)上的彎矩，N·m;

Fv—— 作用在基礎(chǔ)上的垂直載荷，N;

Fh—— 作用在基礎(chǔ)上的水平載荷，N;

Fg—— 混凝土基礎(chǔ)的重力，N;

pB—— 地面計算壓應(yīng)力，Pa;

[pB] —— 地面許用壓應(yīng)力，由實地勘探和基礎(chǔ)處理情況確定,一般取[pB]=2×105~3×105Pa,混凝土基礎(chǔ)強度按TJ7計算。

可以看出，為了確保塔機抗傾翻穩(wěn)定性，除基礎(chǔ)所受到的載荷外，基礎(chǔ)本身的外形尺寸、總重量、基礎(chǔ)地面的強度對保證塔機安全穩(wěn)定運行，都是非常重要，因此在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定的前提下，塔機的抗傾翻穩(wěn)定性是由基礎(chǔ)的強度，地基的強度以及基礎(chǔ)外形尺寸及總重量綜合決定的，與基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式無直接關(guān)系。使用單位可以依據(jù)塔機制造商提供的載荷參數(shù)設(shè)計制造混凝土基礎(chǔ)。

其中《塔式起重機技術(shù)條件》標準已被《塔式起重機》替代。《塔式起重機》10.2.2款規(guī)定，“無論采用軌道基礎(chǔ)、特殊基礎(chǔ)或固定基礎(chǔ)安裝，均應(yīng)保證公差滿足塔機使用要求。當采用固定基礎(chǔ)安裝時，固定基礎(chǔ)的尺寸應(yīng)滿足塔機工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)穩(wěn)定的要求以及地基承載能力的要求，應(yīng)由專業(yè)工程師設(shè)計；當需要采用鋼結(jié)構(gòu)平臺等特殊基礎(chǔ)時，指派人員應(yīng)保證該基礎(chǔ)由專業(yè)工程師設(shè)計并能滿足塔機使用要求?！币虼嘶A(chǔ)結(jié)構(gòu)形式并不會對塔機抗傾翻構(gòu)成實質(zhì)性威脅，其結(jié)構(gòu)形式的選擇以滿足塔機使用要求為前提。

綜上所述，塔機基礎(chǔ)對于塔機安全使用至關(guān)重要，但它并不作為塔機制造的組成零部件。塔機基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式不是完全由制造商設(shè)計，而是依據(jù)制造商提供的塔機載荷參數(shù)，由使用單位根據(jù)塔機安全使用的實際情況設(shè)計確定的。保障塔機的安全使用，根本在于保證基礎(chǔ)的重量，外形尺寸，以及基礎(chǔ)地面必需承受的載荷強度，尤其保證基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。塔機基礎(chǔ)的安全性是由使用單位負責，依據(jù)規(guī)定只要由專業(yè)工程師設(shè)計并能滿足塔機安全使用要求，任何特殊的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式都是可以使用的，當然包括凝土預制拼裝塔機基礎(chǔ)。因此在監(jiān)督檢驗中，對塔機基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式的變化，要求使用單位提供能確保基礎(chǔ)質(zhì)量及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的安全技術(shù)資料即可。

5 質(zhì)量驗收依據(jù)及監(jiān)督檢驗分析

5.1 質(zhì)量驗收依據(jù)

為了保證塔機安全使用，對與混凝土預制拼裝基礎(chǔ)，如何確?；炷粱A(chǔ)的預制件的制作質(zhì)量及拼裝施工質(zhì)量至關(guān)重要。制作質(zhì)量直接影響基礎(chǔ)的外形尺寸、重量、及預制塊的穩(wěn)定性，拼裝質(zhì)量則直接關(guān)系到基礎(chǔ)的整體穩(wěn)定性。

依據(jù)《混凝土預制拼裝塔機基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定，“適用于小車變幅水平臂額定起重力矩不大于400kN·m塔式起重機混凝土基礎(chǔ)的設(shè)計、制作、拼裝、驗收和使用維護?；A(chǔ)預制件應(yīng)在固定場所嚴格按照設(shè)計圖紙的規(guī)定集中制作檢驗，所用原材料應(yīng)有合格證、檢驗試驗報告，制造質(zhì)量應(yīng)符合《混凝土結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量驗收規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定。使用的鋼絞線應(yīng)符合JGJ92《無粘接預應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定，并具有產(chǎn)品合格證和出廠檢驗報告。地腳螺栓應(yīng)采用調(diào)質(zhì)處理的40Cr鋼，符合GB 3098《緊固件機械性能》的規(guī)定。錨具應(yīng)符合GB/T 14370《預應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器》的規(guī)定。預制件按要求檢驗合格后，應(yīng)出具產(chǎn)品出廠合格證。在使用現(xiàn)場拼裝施工時，應(yīng)制定符合規(guī)定的施工方案，由具有預應(yīng)力施工資質(zhì)的單位的專門人員實施，拼裝連接索張拉過程及張拉值記錄應(yīng)經(jīng)監(jiān)理人員現(xiàn)場監(jiān)督。拼裝驗收收后，填寫有拼裝單位、監(jiān)理單位、使用單位簽字的驗收記錄?！?/p>

這就明確了預制基礎(chǔ)制造質(zhì)量由制造單位負責，并提供相應(yīng)技術(shù)資料。拼裝質(zhì)量驗收由拼裝施工單位、監(jiān)理單位、使用單位進行，并填寫驗收記錄。因此對于小車變幅水平臂額定起重力矩不大于400kN·m塔式起重機，拼裝基礎(chǔ)的制作質(zhì)量和安裝質(zhì)量是有明確的技術(shù)規(guī)定的，在實際使用安裝中應(yīng)嚴格執(zhí)行該標準規(guī)定，以保證塔機的安全使用的。也就是說產(chǎn)品質(zhì)量由預制單位負責，拼裝質(zhì)量由施工單位負責，質(zhì)量驗收由基礎(chǔ)拼裝單位、監(jiān)理單位、使用單位共同進行，使用的安全性由使用單位負責。監(jiān)督檢驗時只要進行相關(guān)環(huán)節(jié)技術(shù)資料驗證確認，督促各相關(guān)單位嚴格按規(guī)范操作即可。

5.2 監(jiān)督檢驗分析

從上述分析來看，預制混凝土塔機基礎(chǔ)目前處于建設(shè)部門推廣試用階段，技術(shù)規(guī)范尚不完善，在該類塔機安裝監(jiān)督檢驗中，應(yīng)嚴格依據(jù)目前現(xiàn)有標準規(guī)范進行工作，使該項技術(shù)健康有序發(fā)展。在使用該類型塔機基礎(chǔ)前，首先對使用單位提出了更高的要求，使用單位應(yīng)安排相應(yīng)專業(yè)技術(shù)人員對塔機基礎(chǔ)進行設(shè)計確認，根據(jù)本工地的實際情況確保塔機安全使用。其次要求基礎(chǔ)預制單位出具預制件出廠合格證，鋼絞線應(yīng)出具符合規(guī)定的合格證及出廠檢驗報告，地腳螺栓、錨具應(yīng)出具符合規(guī)定的合格證，確?；A(chǔ)預制質(zhì)量。還有塔機安裝前應(yīng)由基礎(chǔ)配置單位出具加蓋公章的預應(yīng)力施工資質(zhì)證復印件及施工人員證件或花名冊，還有安裝完畢后，應(yīng)填寫由基礎(chǔ)施工單位、監(jiān)理單位、使用單位共同簽字的驗收記錄，確保塔機基礎(chǔ)拼裝質(zhì)量。在符合上述要求時，塔機安裝單位才能在該基礎(chǔ)上進行安裝施工。

因此監(jiān)督檢驗時只要確認上述資料完整，就可認定該基礎(chǔ)質(zhì)量驗收合格。在沒出臺新的規(guī)定的前提下，起重力矩大于400kN·m的塔機原則上是不能使用混凝土預制基礎(chǔ)的。雖然按照《塔式起重機》規(guī)定，塔機采用特殊基礎(chǔ)由使用單位專業(yè)工程師依據(jù)制造商提供的載荷參數(shù)設(shè)計確定，安全性由使用單位保證，沒有使用范圍和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式選擇限制，但也沒有明確固定式塔機可以采用拼裝基礎(chǔ)。一些地方已經(jīng)在實際使用中已突破了此限制，在起重力矩800kN·m的塔機上也已經(jīng)使用拼裝基礎(chǔ)，但是筆者認為，在現(xiàn)有法規(guī)標準框架內(nèi)，由于該技術(shù)尚處推廣試用階段，不宜盲目擴大使用范圍，只有在通過技術(shù)評審之后，形成完善的技術(shù)規(guī)范之后，才可全面普及使用。目前在檢驗規(guī)程滯后情況下，為了確保該項新技術(shù)正常推廣試用，各檢驗單位可以根據(jù)實際情況，依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)標準，通過修訂檢驗規(guī)則，規(guī)避檢驗風險，保證該項新技術(shù)的健康發(fā)展。

6 結(jié)束語

1）依據(jù)《建筑法法》以及國家標準、建設(shè)部門相關(guān)法規(guī)標準的規(guī)定，混凝土預制拼裝基礎(chǔ)是由專業(yè)技術(shù)人員設(shè)計，并通過了建設(shè)主管部門的技術(shù)鑒定，被確定為新技術(shù)推廣項目，而且已經(jīng)頒布了行業(yè)標準，因此自2011年1月1日，對于起重力矩在400kN·m以下的小車變幅塔機，在建設(shè)部門指定的市政及民用建筑工地上，可以推廣試用混凝土預制拼裝基礎(chǔ)，并應(yīng)依據(jù)《混凝土預制拼裝塔機基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》等相關(guān)技術(shù)標準的規(guī)定依法進行質(zhì)量驗收。在未頒布國家標準及相關(guān)部門未出臺行政法規(guī)前，在其他工地原則上是不能使用的。

2）預制混凝土拼裝塔機基礎(chǔ)，目前處推廣階段，使用單位應(yīng)謹慎選擇，使用壽命等問題丞待解決。

[1] 特種設(shè)備安全法(中華人民共和國主席令第4號) [Z].

[2] GB 5144—2006 塔式起重機安全規(guī)程[S].

[3] GB/T 1375—92 塔式起重機設(shè)計規(guī)范[S].

[4] GB/T 5031—2008 塔式起重機[S].

[5] 建筑法(中華人民共和國主席令第91號)[Z].

[6] 建設(shè)領(lǐng)域推廣應(yīng)用新技術(shù)管理規(guī)定(中華人民共和國建設(shè)部令第109號)[Z].

[7] JGJ/T 197—2010 混凝土預制拼裝塔機基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程[S].

Concrete Precast Assembling Tower Crane Foundation Using Inspection Analysis

Wang Tingfeng
（Special equipment inspection center of Pingliang city, Gansu province Pingliang 744000）

Through analysis and study of relevant laws and regulations and technical standards of the tower crane, the paper demonstrates the legality and safety of the concrete precast tower crane foundation, puts forward the basis for the safe use and acceptance, has been clear about the kind of tower crane foundation inspection methods.

Assemble Tower-crane Foundation Test Analysis

X941

B

1673-257X(2016)11-0037-04

10.3969/j.issn.1673-257X.2016.11.009

王廷鋒(1972～)，男，本科，高級工程師，從事各類特種設(shè)備的安全檢驗技術(shù)研究工作。

2016-05-09）