质疑JGJ/T 187-2019中2处规定的科学合理性

（镇江第二建筑工程有限公司，江苏 镇江 212127）

1 引言

JGJ/T 187-2019《塔式起重机混凝土基础工程技术标准》（以下简称“JGJ/T 187-2019”）已于2019 年11 月1 日实施。对于标准中方形基础的计算方法和组合式基础承台置于地下室底板下的说法，笔者存在质疑。

笔者曾于2017 年4 月23 日，按照住房和城乡建设部（建标函[2015]274 号文）的要求，用电子邮件致函本标准的主编单位中和华丰建设有限责任公司，就《塔式起重机混凝土基础工程技术标准（征求意见稿）》，提出了这2 处意见。该标准的修订编委会于2017 年11 月7 日复函，对我所提意见中的部分内容回复：“该意见已采纳，并已做了修改。”遗憾的是，正式发布的JGJ/T 187-2019 对这2 处规定未做任何修改。

2 方形基础的设计计算方法

塔机板式基础的设计计算，包括地基承载能力、抗倾覆稳定性验算及基础强度验算。当塔机基础设置在斜坡或边坡附近时，还应验算地基稳定性。

基础强度按GB 50010-2010《混凝土结构设计规范》验算；地基稳定性按GB 50007-2011《建筑地基基础设计规范》验算。这两项内容本文不作讨论。

2.1 相关标准中板式基础的计算方法

板式基础的地基承载能力和抗倾覆稳定性验算并不复杂。GB/T 13752-2017《塔式起重机设计规范》中4.7.3.3 条，和JGJ 196-2010《建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程》（以下简称“JGJ 196-2010”）中3.2.3 条，都有明确规定。各位读者可查阅这两个标准的原文并使用。

JGJ/T 187-2019 对板式基础的地基承载能力和抗倾覆稳定性验算进行了“创新”——“双轨制”的计算方法。该标准把板式基础分为两类：一类是基础底面边长比大于1.1 的矩形基础，另一类是方形基础和基础底面边长比小于或等于1.1的矩形基础。

基础底面边长比大于1.1 的矩形基础，按JGJ/T 187-2019 中的4.1.2 条计算。计算公式与GB/T 13752-2017、JGJ 196-2010 中的计算方法相同，区别在于偏心距的允许值不同。GB/T 13752-2017 要求e≤b/3，JGJ/T 187-2019要求e≤b/4。笔者对4.1.2 条规定没有异议。

方形基础和基础底面边长比小于1.1 的矩形基础，按JGJ/T 187-2019 中的4.1.3 条计算。这种计算方法在GB/T 13752-2017 和JGJ 196-2010 中均未见，因此称之为“创新”。为了通俗易懂，本文撇开烦琐复杂的理论叙述，直接用实例解析这种计算方法的非科学合理性。

2.2 举例解析JGJ/T 187-2019中方形基础计算方法的非合理性

以1 台QTZ80 塔机为例，作用于基础顶面的荷载数据见表1。基础持力层修正后的地基承载力特征值fa=130kPa（计算方法见GB 50007-2011 中5.2.4 条）。方形基础尺寸4.703m×4.703m×1.30m。验算这个塔机基础是否满足JGJ/T 187-2019 中4.1.3 条的规定。

表1 基础顶面荷载标准值

采用计算机编程计算（方便快捷，计算结果更精确）。为了节省篇幅，将计算公式和计算结果列于表2 中。可以看出，这个基础满足地基承载力要求；但是在非工作状态时，抗倾覆稳定性不满足式4.1.3-7 的要求，此基础不合格，需要整改。

按常规处理方法，应该加大这个基础的边长尺寸，因为支承尺寸愈大其稳定性愈好。但是根据JGJ/T 187-2019，把这个基础宽度去掉527mm，改成边长比大于1.1 的矩形基础，就可满足要求了。表3 为依据JGJ/T 187-2019 的计算结果。

从表3 的计算结果可以看出，这个矩形基础无论是工作状态或者非工作状态，基础的抗倾覆稳定性和地基承载力均满足JGJ/T 187-2019 中4.1.2 条的要求。

表2 按JGJ/T 187-2019中4.1.3条验算示例中的方形基础

由以上计算分析：基础底面积大，不满足要求；把基础凿掉一部分，底面宽度变窄了，底面积变小了，基础重量变轻了，反而满足要求了。这就是JGJ/T 187-2019 中，“双轨制”计算方法的矛盾之处，显然有悖科学合理性。

2.3 按各相关标准设计塔机基础并进行比较

现分别以JGJ/T 187-2019、JGJ 196-2010为设计依据，统一以JGJ/T 187-2019 中第78 页的基础顶面荷载数据为设计参数，对比钢筋混凝土用量。计算结果列于表4 中（基础尺寸为刚好达到“满足”要求的临界值）。

表3 按JGJ/T 187-2019中4.1.2条验算边长比大于1.1的矩形基础

2.4 个人建议

1）按JGJ 196-2010 设计的基础，基础的抗倾覆稳定性较好，对地基承载力的要求可适应大多数施工场地的地质条件。建议按该标准设计塔机基础。

2）按JGJ/T 187-2019 中4.1.2 条的要求设计矩形基础，与按JGJ 196-2010 设计的方形基础相比，矩形基础的钢筋混凝土用量大，但是适用于场地条件受限的场合。场地条件不受限时，不建议采用矩形基础。

3）按JGJ/T 187-2019 中4.1.3 条设计的方形基础，与按JGJ 196-2010 设计的方形基础相比，其中16%超量使用的钢筋混凝土被白白地埋到土中。塔机每安装1 次需要做1 个塔机基础，全国每年被这样白白浪费掉的钢筋混凝土数量惊人，应该摒弃。

3 组合式基础承台设置于地下室底板下的问题

表4 依据各相关标准设计的塔机基础对比表

JGJ/T 187-2019 中7.1.1 条规定，当塔机安装于地下室基坑中，根据地下室结构设计、围护结构的布置和工程地质条件及施工方便的要求，塔机基础（承台）可设置于地下室底板下、顶板上或底板至顶板之间。

如图1～图4 所示，有些塔机需要安装在地下室基坑范围内，组合式基础是适应这种工程特点的理想型式。组合式基础由钢筋混凝土承台、格构式钢架、混凝土灌注桩3 部分组成。承台设置在地下室顶板上面，或者设置在地下室顶板与底板之间。

图1 承台置于顶板上面

图2 承台置于顶板与底板之间

组合式基础的施工工艺：①浇筑灌注桩混凝土的同时，在每根桩中插入1 根钢柱；②浇筑钢筋混凝土承台；③承台混凝土强度达到设计要求后，安装塔机，验收合格后塔机投入使用；④随着基坑土方由上向下逐层。

图3 承台置于底板下面

图4 桩基础

撇开施工难度和塔机安装难度不说，这种组合式基础费钱费力，其性能优势荡然无存，是典型的劳民伤财。做一个普通的桩基础（图4）比这种组合式基础省钱省力得多。任何一个略有实践经验的施工人员，都不会采用图3 所示的这种组合式基础。