質疑JGJ/T 187-2019中2處規定的科學合理性

（鎮江第二建筑工程有限公司，江蘇 鎮江 212127）

1 引言

JGJ/T 187-2019《塔式起重機混凝土基礎工程技術標準》（以下簡稱“JGJ/T 187-2019”）已于2019 年11 月1 日實施。對于標準中方形基礎的計算方法和組合式基礎承臺置于地下室底板下的說法，筆者存在質疑。

筆者曾于2017 年4 月23 日，按照住房和城鄉建設部（建標函[2015]274 號文）的要求，用電子郵件致函本標準的主編單位中和華豐建設有限責任公司，就《塔式起重機混凝土基礎工程技術標準（征求意見稿）》，提出了這2 處意見。該標準的修訂編委會于2017 年11 月7 日復函，對我所提意見中的部分內容回復：“該意見已采納，并已做了修改?！边z憾的是，正式發布的JGJ/T 187-2019 對這2 處規定未做任何修改。

2 方形基礎的設計計算方法

塔機板式基礎的設計計算，包括地基承載能力、抗傾覆穩定性驗算及基礎強度驗算。當塔機基礎設置在斜坡或邊坡附近時，還應驗算地基穩定性。

基礎強度按GB 50010-2010《混凝土結構設計規范》驗算；地基穩定性按GB 50007-2011《建筑地基基礎設計規范》驗算。這兩項內容本文不作討論。

2.1 相關標準中板式基礎的計算方法

板式基礎的地基承載能力和抗傾覆穩定性驗算并不復雜。GB/T 13752-2017《塔式起重機設計規范》中4.7.3.3 條，和JGJ 196-2010《建筑施工塔式起重機安裝、使用、拆卸安全技術規程》（以下簡稱“JGJ 196-2010”）中3.2.3 條，都有明確規定。各位讀者可查閱這兩個標準的原文并使用。

JGJ/T 187-2019 對板式基礎的地基承載能力和抗傾覆穩定性驗算進行了“創新”——“雙軌制”的計算方法。該標準把板式基礎分為兩類：一類是基礎底面邊長比大于1.1 的矩形基礎，另一類是方形基礎和基礎底面邊長比小于或等于1.1的矩形基礎。

基礎底面邊長比大于1.1 的矩形基礎，按JGJ/T 187-2019 中的4.1.2 條計算。計算公式與GB/T 13752-2017、JGJ 196-2010 中的計算方法相同，區別在于偏心距的允許值不同。GB/T 13752-2017 要求e≤b/3，JGJ/T 187-2019要求e≤b/4。筆者對4.1.2 條規定沒有異議。

方形基礎和基礎底面邊長比小于1.1 的矩形基礎，按JGJ/T 187-2019 中的4.1.3 條計算。這種計算方法在GB/T 13752-2017 和JGJ 196-2010 中均未見，因此稱之為“創新”。為了通俗易懂，本文撇開煩瑣復雜的理論敘述，直接用實例解析這種計算方法的非科學合理性。

2.2 舉例解析JGJ/T 187-2019中方形基礎計算方法的非合理性

以1 臺QTZ80 塔機為例，作用于基礎頂面的荷載數據見表1?；A持力層修正后的地基承載力特征值fa=130kPa（計算方法見GB 50007-2011 中5.2.4 條）。方形基礎尺寸4.703m×4.703m×1.30m。驗算這個塔機基礎是否滿足JGJ/T 187-2019 中4.1.3 條的規定。

表1 基礎頂面荷載標準值

采用計算機編程計算（方便快捷，計算結果更精確）。為了節省篇幅，將計算公式和計算結果列于表2 中?？梢钥闯觯@個基礎滿足地基承載力要求；但是在非工作狀態時，抗傾覆穩定性不滿足式4.1.3-7 的要求，此基礎不合格，需要整改。

按常規處理方法，應該加大這個基礎的邊長尺寸，因為支承尺寸愈大其穩定性愈好。但是根據JGJ/T 187-2019，把這個基礎寬度去掉527mm，改成邊長比大于1.1 的矩形基礎，就可滿足要求了。表3 為依據JGJ/T 187-2019 的計算結果。

從表3 的計算結果可以看出，這個矩形基礎無論是工作狀態或者非工作狀態，基礎的抗傾覆穩定性和地基承載力均滿足JGJ/T 187-2019 中4.1.2 條的要求。

表2 按JGJ/T 187-2019中4.1.3條驗算示例中的方形基礎

由以上計算分析：基礎底面積大，不滿足要求；把基礎鑿掉一部分，底面寬度變窄了，底面積變小了，基礎重量變輕了，反而滿足要求了。這就是JGJ/T 187-2019 中，“雙軌制”計算方法的矛盾之處，顯然有悖科學合理性。

2.3 按各相關標準設計塔機基礎并進行比較

現分別以JGJ/T 187-2019、JGJ 196-2010為設計依據，統一以JGJ/T 187-2019 中第78 頁的基礎頂面荷載數據為設計參數，對比鋼筋混凝土用量。計算結果列于表4 中（基礎尺寸為剛好達到“滿足”要求的臨界值）。

表3 按JGJ/T 187-2019中4.1.2條驗算邊長比大于1.1的矩形基礎

2.4 個人建議

1）按JGJ 196-2010 設計的基礎，基礎的抗傾覆穩定性較好，對地基承載力的要求可適應大多數施工場地的地質條件。建議按該標準設計塔機基礎。

2）按JGJ/T 187-2019 中4.1.2 條的要求設計矩形基礎，與按JGJ 196-2010 設計的方形基礎相比，矩形基礎的鋼筋混凝土用量大，但是適用于場地條件受限的場合。場地條件不受限時，不建議采用矩形基礎。

3）按JGJ/T 187-2019 中4.1.3 條設計的方形基礎，與按JGJ 196-2010 設計的方形基礎相比，其中16%超量使用的鋼筋混凝土被白白地埋到土中。塔機每安裝1 次需要做1 個塔機基礎，全國每年被這樣白白浪費掉的鋼筋混凝土數量驚人，應該摒棄。

3 組合式基礎承臺設置于地下室底板下的問題

表4 依據各相關標準設計的塔機基礎對比表

JGJ/T 187-2019 中7.1.1 條規定，當塔機安裝于地下室基坑中，根據地下室結構設計、圍護結構的布置和工程地質條件及施工方便的要求，塔機基礎（承臺）可設置于地下室底板下、頂板上或底板至頂板之間。

如圖1～圖4 所示，有些塔機需要安裝在地下室基坑范圍內，組合式基礎是適應這種工程特點的理想型式。組合式基礎由鋼筋混凝土承臺、格構式鋼架、混凝土灌注樁3 部分組成。承臺設置在地下室頂板上面，或者設置在地下室頂板與底板之間。

圖1 承臺置于頂板上面

圖2 承臺置于頂板與底板之間

組合式基礎的施工工藝：①澆筑灌注樁混凝土的同時，在每根樁中插入1 根鋼柱；②澆筑鋼筋混凝土承臺；③承臺混凝土強度達到設計要求后，安裝塔機，驗收合格后塔機投入使用；④隨著基坑土方由上向下逐層。

圖3 承臺置于底板下面

圖4 樁基礎

撇開施工難度和塔機安裝難度不說，這種組合式基礎費錢費力，其性能優勢蕩然無存，是典型的勞民傷財。做一個普通的樁基礎（圖4）比這種組合式基礎省錢省力得多。任何一個略有實踐經驗的施工人員，都不會采用圖3 所示的這種組合式基礎。