1、1杭州湾大桥南航道桥主塔增设塔吊的基础计算为加快塔柱施工进度，同时缩短塔柱施工与钢箱梁安装施工之间工序转换的时间，该塔吊主要进行爬架、模板以及其它构件的拆除，同时进行挂索施工。目前正在使用的塔吊在钢锚箱安装完成后拆除。一、增设塔吊的安装位置我部通过仔细的分析研究，并请武汉港湾设计研究院进行塔吊支架受力验算，确定在中塔柱交汇段（即 32#、33#节段）的下游外侧中间安装一台塔吊(因上游侧有施工电梯)。上支点埋件中心标高+148.048m。二、塔吊选型选用 H3/36B 型塔吊作为施工塔吊。塔吊性能参数表见下表。臂长（m） 24.6 28.0 32.0 36.0 40.0吊重（t） 12.0 10
2、.4 8.9 7.7 6.8塔吊自重（包括吊物重量及平衡块重量）不大于 900KN。三、塔吊基础支架结构塔吊预埋件：锚板为厚度 20mm 钢板，锚板规格 8080cm；锚筋为直径 28mm 的螺纹钢筋，长度 84cm，共 25 根。锚筋和锚板之间采用塞焊。预埋件共 8 个，上下各四个。支架：布置四个三角支架。支架全部用双肢 HM588300 型钢焊接。支架上支点2焊接在预埋件上，下支点焊接在牛腿上。H588300 型钢上下翼缘板焊缝高度12mm，腹板焊缝高度 10mm。塔吊底座采用 20mm 厚的钢板焊接 600300 的纵横箱梁，箱梁和三角支架之间焊接，焊缝高度 10mm，另用劲板加强。支架
3、及预埋件的结构见附图。四、受力计算塔吊基础计算工况：该基础荷载主要承受的荷载是塔吊荷载。经比选，塔吊基础在非工作状态下的荷载，比工作状态的荷载更为不利，故计算时只考虑非工作状态下塔吊基础的结构受力。水平荷载为风荷载，风荷载考虑 11 级风考虑。计算结果见下表。工况一：竖向荷载（对角线受力） R 1=147.7t（压） R3=-103.5t（拔）R2= R4=22.1t（压）水平荷载 P 1= P2= P3= P4=22.1t（3 点至 1 点矢量方向）工况二：竖向荷载 （对角线受力） R 2=147.7t（压） R4=-103.5t（拔）R1= R3=22.1t（压）水平荷载 P 1= P2=
4、 P3= P4=22.1t（4 点至 2 点矢量方向）工况三：竖向荷载 （平行受力） R 1= R4=111.0t（压） R2= R3=-66.8t（拔） 水平荷载 P 1= P2= P3= P4=22.1t（2 点至 1 点矢量方向）工况四：竖向荷载 (平行受力) R 2= R3=111.0t（压） R1= R4=-66.8t（拔） 水平荷载 P 1= P2= P3= P4=22.1t（1 点至 2 点矢量方向）工况五：竖向荷载 （平行受力） R 1= R2=111.0t（压） R3= R4=-66.8t（拔） 水平荷载 P 1= P2= P3= P4=22.1t（4 点至 1 点矢量方向）
5、3支架各支点拉、压力表 表 1注：表中上、下支点正号表示受拉，负号表示受压。支架各支点剪力和弯矩表 表 2工况一 工况二 工况三 工况四 工况五M（KN.M） 107.82 93.683 63.484 20.492 118.72上支点 1V (KN) 187.98 171.39 132.17 81.217 158.27M（KN.M） 34.102 157.68 27.276 85.258 153.18下支点 1V (KN) 117.91 424.76 68.726 233.22 455.65M（KN.M） 373.23 155.63 250.55 99.509 362.21上支点 2V (KN
6、) 675.67 134.7 495.08 284.41 535.13M（KN.M） 74.362 359.49 49.232 209.14 341.28下支点 2V (KN) 231.92 101.6 116.53 574.40 979.2M（KN.M） 125.95 251.87 250.55 99.509 211.17上支点 3V (KN) 196.17 474.67 495.08 284.41 324.46M（KN.M） 256.89 37.741 49.232 209.14 181.37下支点 3V (KN) 720.00 70.059 116.53 574.40 521.32M（K
7、N.M） 64.389 75.757 63.484 20.492 104.96上支点 4V (KN) 90.765 128.83 132.17 81.217 171.36M（KN.M） 113.60 20.199 27.276 85.258 95.2下支点 4V (KN) 331.21 46.954 68.726 233.22 291.15由表 1 可知，支架各构件的强度均能满足规范要求。五、预埋件计算1、当有剪力、法向拉力和弯矩共同作用时，应按下列两个公式计算，并取其中的较大值：工况一 工况二 工况三 工况四 工况五上支点 1（kN） -204.07 310.18 -291.38 436.3
8、0 45.274下支点 1（kN） -114.83 -368.01 120.21 -238.19 -317.22上支点 2（kN） -219.31 617.81 -490.10 694.35 239.62下支点 2（kN） -41.587 -514.60 219.21 -450.41 -345.63上支点 3（kN） -413.59 423.42 -490.04 694.25 -35.484下支点 3（kN） 283.46 -189.45 219.17 -450.41 114.58上支点 4（kN） -165.08 348.86 -291.20 436.05 99.704下支点 4（kN） 2
9、49.91 -3.126 120.14 -238.05 199.15纵向箱梁（Mpa） 37.0 41.1 23.0 37.9 30.4横向箱梁（Mpa） 15.9 17.7 13.2 15.8 3.22梁 A（Mpa） 47.6 37.9 28.0 19.5 27.3梁 B（Mpa） 16.6 10.3 8.41 6.9 17.5梁 C（Mpa） 14.8 21.8 11.0 17.5 18.04（式 1）0.81.3srvybyrbyVNMAfffz（式 2）4sbyrbyff2、当有剪力、法向压力和弯矩共同作用时，应按下列两个公式计算，并取其中的较大值：（式 3）0.3.41srvyrb
10、yVNMzAff（式 4）.4srbyzf当 时，取0.0.4Nz上述公式中的系数 、 应按下列公式计算：vb4.8cvyfd当 时，取0.7v0.7v.625btd当采取防止锚板弯曲变形的措施时，可取 1.0b式中 锚筋的抗拉强度设计值，取 300MPa；yffc混凝土的抗压强度设计值，取 23.1MPa；剪力设计值；V法向拉力或法向压力设计值，法向压力设计值不应大于 ，此处 AN 0.5cf为锚板的面积；弯矩设计值；M锚筋层数的影响系数；当锚筋按等间距布置时，两层取 1.0，三层取r0.9，四层取 0.85，超过四层按照四层计；锚筋的受剪承载力系数，根据上式计算得 0.488；v锚筋直径，
11、取 28mm；d锚板的弯曲变形折减系数，根据上式计算得 0.779；b5锚板厚度，取 20mm；t沿剪力作用方向最外层锚筋中心线之间的距离，取 4175=700mm。z3、上支点预埋件计算（1）上支点预埋件结构图（2）受拉、弯、剪共同作用最不利工况为工况五的上支点 2：N=239.62KN M=362.21KN-m V=535.13KNAs=8535.13+5.4239.62+5.5362.21=7567.2mm2As=5.4239.62+17.98362.21=7806.5mm2取其中较大值 As=7806.5mm2实际锚筋总面积：253.1428 2/4=15386.0mm2 满足设计要求
12、。（3）受压、弯、剪共同作用最不利工况为工况一的上支点 2：N=219.31KN M=373.23KN-m V=675.67KNAs=8（675.67-0.3219.31）+5.5（373.23-0.40.7219.31）=6594.1mm2As=17.98（373.23-0.40.7219.31）=5606.6mm 2取其中较大值 As=7806.5mm2实际锚筋总面积：253.1428 2/4=15386.0mm2 满足设计要求。4、下支点预埋件计算（1）下支点预埋件结构图6（2）受拉、弯、剪共同作用最不利工况为工况一的下支点 3：N=283.46KN M=256.89KN-m V=720
13、.0KNAs=8720.0+5.4283.46+5.5256.89=8703.6mm2As=5.4283.46+17.98256.89=6149.6mm2取其中较大值 As=8703.6mm2实际锚筋总面积：253.1428 2/4=15386.0mm2 满足设计要求。（3）受压、弯、剪共同作用最不利工况为工况五的下支点 2：N=345.63KN M=341.28KN-m V=979.2KNAs=8（979.2-0.3345.63）+5.5（341.28-0.40.7345.63）=8348.9mm 2As=17.98（341.28-0.40.7345.63）=4396.2mm 2取其中较大值
14、 As=8348.9mm2实际锚筋总面积：253.1428 2/4=15386.0mm2 满足设计要求。六、焊缝计算1、上支点焊缝计算上支点的结构形式见下图。7 M1=M/WW1 ffwf （式五） f2=(M/( fWW2)2+(V/AWW)2)1/2f wf （式六） M1角焊缝在弯矩作用下所产生的垂直于焊缝长度方向的应力； f2角焊缝在剪力作用下所产生的垂直于焊缝长度方向的应力；M作用于焊缝上的弯矩；V作用于焊缝上的剪力；WW11 点处焊缝截面抵抗矩；WW22 点处焊缝截面抵抗矩；AWW腹板连接焊缝的截面面积；fwf角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值，取 160MPa； f正面角焊缝的强
15、度设计值增大系数。直角焊缝取 1.22，斜角角焊缝取1.0。经计算：AWW=3626.0mm2 IWX=1.07109mm4 WW1=3.5106mm3 WW2=3.9106mm3 M1=M/WW1=106.6MPa ffwf=1.22160=195.2MPa M2= M/WW2=95.7MPa f=V/AWW=675.67103/3262=207.1MPaf wf=160MPa f2=( M2/ f) 2+ f2)1/2=221.5MPaf wf=160MPa由于 ff wf、 f2f wf，所以必须增加腹板的焊缝截面积。施工方法为将支架焊接完毕后，在上支点两侧分别增加一块加强板，加强板厚度
16、为 12mm。加强后的焊缝结构形式见下图。加强后 AWW=36262=7252.0mm2，所以： f=207.1/2=103.55MPaf wf=160MPa f2=( M2/ f) 2+ f2)1/2=129.9MPaf wf=160MP8满足规范要求。2、下支点焊缝计算下支点焊缝结构形式见下图：仍然按照（式五） 、 （式六）计算。经计算得：AWW=7252.0mm2 IWX=1.09109mm4 WW1=3.6106mm3 WW2=4.0106mm3 M1=M/WW1=94.8MPa ffwf=1.22160=195.2MPa M2= M/WW2=85.3MPa f=V/AWW=979.2103/7252=135.0MPaf wf=160MPa f2=( M2/ f) 2+ f2)1/2=152.0MPaf wf=160MPa满足规范要求。
