塔機(jī)設(shè)計(jì)、制造及安裝中存在的一些安全問題分析

楊曉玲

塔機(jī)設(shè)計(jì)、制造及安裝中存在的一些安全問題分析

楊曉玲

（甘肅建投隧道工程有限公司，甘肅蘭州 730050）

隨著建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展，塔機(jī)的使用越來越頻繁，然而塔機(jī)安全管理是一項(xiàng)任重而道遠(yuǎn)的工作，多年來積累沉淀的大量安全問題，短期內(nèi)不可能全部解決，很多施工現(xiàn)場使用的塔機(jī)依然存在著重大安全隱患，因此我們必須增強(qiáng)憂患意識(shí)，提高塔機(jī)安全管理，加強(qiáng)安全事故的預(yù)防與控制，這里我們就針對(duì)塔機(jī)設(shè)計(jì)、制造、安裝和使用中容易發(fā)生的一些事故隱患進(jìn)行分析，并提出預(yù)防措施，希望能夠?qū)υ擃愂鹿实念A(yù)防起到一定的作用。

塔機(jī)；設(shè)計(jì)；制造；安裝；檢驗(yàn)；使用；安全隱患；預(yù)防措施

1　塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)中的安全問題分析

1.1起重機(jī)吊鉤的設(shè)計(jì)

目前施工現(xiàn)場使用的起重機(jī)吊鉤五花八門，所以吊鉤的問題直接關(guān)系著塔機(jī)的使用安全，這里我們主要分析吊鉤組的重量問題，吊鉤組的重量所影響的是水平臂塔機(jī)升降鋼絲繩的下垂情況和空載是吊鉤的下降性能，而吊鉤組過重會(huì)降低起重量而影響整個(gè)起重機(jī)的起重性能，過輕則會(huì)增加起重量而提高塔機(jī)的起重性能，但如果過輕在空載時(shí)就會(huì)影響其下降中的抗干擾能力，撓度過大就會(huì)產(chǎn)生擺動(dòng)而與其他結(jié)構(gòu)刮碰纏繞，就會(huì)造成安全隱患。而此種情況也會(huì)出現(xiàn)在空載上升的過程中，一旦上升中出現(xiàn)回旋并與腳手架和混凝土結(jié)構(gòu)相掛就會(huì)造成事故［1］。

在設(shè)計(jì)中應(yīng)將吊鉤組的重量作為一個(gè)安全問題看待，設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行合理的優(yōu)化，防止其出現(xiàn)類似事故。設(shè)計(jì)中應(yīng)綜合考慮各種因素，調(diào)整吊鉤組的重量使其到達(dá)一個(gè)最佳的平衡點(diǎn)，在保證起重重量的同時(shí)，降低其撓度過大而產(chǎn)生的安全隱患。

1.2易于忽視的載重小車防側(cè)翻裝置

水平臂架小車變幅的塔機(jī)，其載重小車安裝有起重用滑輪組、行走用滑輪組、行車用車輪、維修用平臺(tái)、牽繩張緊裝置等。部分單位用維修平臺(tái)載重，導(dǎo)致小車的另一側(cè)翹起，進(jìn)而滾輪從起重機(jī)下弦短上表面滑落，載重小車整體向一側(cè)傾翻。因此，在中小車的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)重視這一安全隱患，最好在橫梁與豎粱之間增加五邊形立筋板，這樣既起到了結(jié)構(gòu)加強(qiáng)與減少變形的作用，又能防止載重小車整體向一側(cè)傾翻［2］。

1.3塔式起重機(jī)的防風(fēng)設(shè)計(jì)

起重機(jī)的抗風(fēng)設(shè)計(jì)包括工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)。首先不能遺漏，其次風(fēng)壓取值要準(zhǔn)確。工作狀態(tài)最大風(fēng)壓，用于計(jì)算金屬結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性，驗(yàn)算整機(jī)工作狀態(tài)下的抗傾覆穩(wěn)定性；非工作狀態(tài)計(jì)算風(fēng)壓，用于驗(yàn)算此事其中金屬結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、整機(jī)抗傾覆穩(wěn)定性和起重機(jī)的防風(fēng)抗滑安全裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算。

2　塔機(jī)制造中存在的安全問題

2.1結(jié)構(gòu)件材質(zhì)質(zhì)量問題

材質(zhì)宏觀質(zhì)量和化學(xué)成份微觀質(zhì)量。特別是塔機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵件用材，如：平衡臂架、起重臂架、塔身標(biāo)準(zhǔn)件、塔頂、拉桿、上支座、下支座、載重小車架和基礎(chǔ)底架等。某工地使用的5013塔機(jī)，發(fā)生起重臂折臂事故，事后在塔身主弦桿斷裂處取樣檢驗(yàn)的材料質(zhì)量分析中，顯示了角鋼的厚度測量有多處未達(dá)到材料厚度標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，且金相檢驗(yàn)表明，其材料存在大量硅酸鹽、氧化物夾雜，當(dāng)這些缺陷遇熱影響區(qū)、高應(yīng)變速率及高應(yīng)力集中等特定因素時(shí)，這些因素對(duì)內(nèi)在缺陷的擴(kuò)展直至材料破壞起到了重要的作用。

2.2焊接質(zhì)量問題

在焊接結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)中，由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，構(gòu)件、焊條（焊絲）材料與接頭不符合要求，焊接工藝不合理或焊工操作技術(shù)等原因，常使焊接接頭產(chǎn)生各種缺陷，常見的焊接缺陷有焊縫外形尺寸不符合要求以及咬邊、焊瘤、夾渣、氣孔、未焊透和裂紋等，其中以未焊透和裂紋的危害性最大。一旦在使用過程中有違章操作，特別是超載現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，這種焊接質(zhì)量就會(huì)出現(xiàn)大問題。

2003年，某廠生產(chǎn)的QTZ60型塔式起重機(jī)在工地施工時(shí)，由于標(biāo)準(zhǔn)節(jié)間的高強(qiáng)螺栓連接耳板未焊透 （經(jīng)查脫焊處的焊縫金屬有密集型氣孔8個(gè)，直徑分別為0.80～3.10mm不等；2只連接耳板座其中一只一側(cè)焊接部位未發(fā)現(xiàn)熔合區(qū)，另一側(cè)略見少量熔合區(qū)，且焊縫根部發(fā)現(xiàn)未焊透，長度3.5mm；另一只耳座一側(cè)焊接部位有熔合區(qū)，另一側(cè)則無熔合區(qū)），導(dǎo)致了塔機(jī)的倒塌，造成重大的人員傷亡事故。產(chǎn)生未焊透的主要原因是工件表面有鐵銹和油污、坡口角度或間隙太小，焊接速度太快和電流過小，最根本原因則是制造商及工人（焊工）管理水平、技術(shù)素質(zhì)的低劣及質(zhì)量意識(shí)的淡薄。

2.3塔機(jī)配套件質(zhì)量問題

起升機(jī)構(gòu)是塔機(jī)的主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)，他的性能優(yōu)劣直接決定了塔機(jī)的工作性能，其可靠性與整機(jī)可靠性與整機(jī)可靠性有著密不可分的直接關(guān)系。好多廠家的配套件都是通過圖紙自己進(jìn)行組裝，由于一些設(shè)計(jì)上的原因，對(duì)電機(jī)、減速機(jī)、聯(lián)軸器以及剎車等的選型都有一定的不當(dāng)，造成電機(jī)功能偏小，參數(shù)老化，起升速度偏低，再加上組裝工藝落后，組裝后電機(jī)主軸與減速機(jī)構(gòu)入軸、減速機(jī)構(gòu)出軸與卷筒中心線、剎車與制動(dòng)輪的同軸度偏差較大，導(dǎo)致減速機(jī)齒輪嚙合不好或阻力過大而產(chǎn)生噪聲，有時(shí)還會(huì)損毀電機(jī)與減速機(jī)聯(lián)軸器，以及剎車失靈等［3］。

許多塔機(jī)制造廠家和使用方都有過回轉(zhuǎn)最愛出毛病的體會(huì)，就是回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的故障率太高，主要的問題是選型不當(dāng)以及裝配精度不高的問題。

3　塔機(jī)拆裝中存在的安全問題

塔式起重機(jī)轉(zhuǎn)移頻繁、安裝次數(shù)多，安裝質(zhì)量的好壞直接影響塔式起重機(jī)本身壽命及使用安全。涉及到塔機(jī)金屬結(jié)構(gòu)件的安裝、連接，整體的形位偏差及各個(gè)工作機(jī)構(gòu)的安裝與固定。

3.1塔機(jī)金屬結(jié)構(gòu)件的安裝問題

塔式起重機(jī)鋼結(jié)構(gòu)是起重機(jī)的骨架，由塔身、塔帽、起重臂、平衡臂和底架等主要部分組成。其安裝質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到塔式起重機(jī)的使用安全。主要有以下問題：塔式起重機(jī)塔身標(biāo)準(zhǔn)件間高強(qiáng)度螺栓松動(dòng)或是未有雙螺母防松等；起重臂標(biāo)準(zhǔn)件間、前后拉桿間及拉桿與臂架間等的聯(lián)接銷軸防松開口銷未打開或者打開的角度不到位，甚至開口銷都未插上鎖上；平衡配重塊的數(shù)量或位置與裝配的起重臂架長度不一致；鋼絲繩被壓扁、籠形變形、繩股脫出或是被點(diǎn)焊斷絲斷股等（安裝時(shí)損壞）；起重臂端起升鋼絲繩繩端固定不規(guī)范：繩卡卡向相反、兩股繩未并攏（繩卡的數(shù)量要求形同虛設(shè)）、繩卡數(shù)量缺少；垂直度超差。

3.2安全裝置安裝質(zhì)量問題

安全裝置安裝質(zhì)量問題包括：力矩限制器失效、起升高度限位器失效、鋼絲繩脫槽扯檔和防跳裝置的失效、小車變幅繩斷保護(hù)裝置的失效、其它安全裝置的失效。下面主要就力矩限制器失效、起升高度限位器失效和小車變幅繩斷保護(hù)裝置的失效進(jìn)行分析。

1）力矩限制器失效。在用建筑用塔機(jī)以全力機(jī)械式起重力矩制動(dòng)器較多，其失效原因主要有弓形板彈性失效或不靈敏和電氣觸動(dòng)開關(guān)沒有相應(yīng)的防護(hù)措施或措施不得力，引起的短路失效，如：無防水、五防潮裝置等，這種現(xiàn)象較多。

2）起升高度限位器失效。主要有電氣原因（受水受潮）和安全距離的設(shè)置超差。對(duì)小車變幅的塔機(jī)，吊鉤裝置頂部至小車架下端的最小距離的設(shè)定是有規(guī)定的。安裝時(shí)不應(yīng)小于相關(guān)最小的安全距離，以防吊鉤沖頂事故。

3）小車變幅繩斷保護(hù)裝置的失效。主要表現(xiàn)在安裝人員將小車架上的擋塊或與其支座捆在一起，從而失去變幅變幅鋼絲繩斷裂時(shí)，止住小車滑移的作用。另外，由于某些塔機(jī)變幅機(jī)構(gòu)未配備制動(dòng)器，以變幅鋼絲繩的張緊力對(duì)吊物進(jìn)行定位，故在用的變幅鋼絲繩需要經(jīng)常調(diào)節(jié)鋼絲繩的張力，加大鋼絲繩拉應(yīng)力，減少了鋼絲繩的壽命，同時(shí)因?yàn)檫@種設(shè)置變幅鋼絲繩容易跳躍，使得扣在鋼絲繩的擋塊隨之起伏，與上部起重臂上的水平弦桿相碰，為讓小車能正常運(yùn)行，故擋塊經(jīng)常被捆綁，繩斷保護(hù)裝置因此也失去了作用。

3.3塔式基礎(chǔ)驗(yàn)收存在的問題

安裝前應(yīng)根據(jù)專項(xiàng)施工方案，

對(duì)塔式起重機(jī)基礎(chǔ)的下列項(xiàng)目進(jìn)行檢查，確認(rèn)合格后方可實(shí)施：1）基礎(chǔ)的位置、標(biāo)高、尺寸；2）基礎(chǔ)的隱蔽工程驗(yàn)收記錄和混凝土強(qiáng)度報(bào)告等相關(guān)資料；3）安裝輔助設(shè)備的基礎(chǔ)、地基承載力、預(yù)埋件等；4）基礎(chǔ)的排水措施［4］。可是在實(shí)際安裝過程中，好多施工單位為了趕工期，基礎(chǔ)施工完工后就安排塔機(jī)安裝，隨后才對(duì)塔吊基礎(chǔ)進(jìn)行檢測，辦理相關(guān)手續(xù)，繼而造成重大安全隱患［4］。

［1］ 李春明，皮彥忠.塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)中容易忽視的幾個(gè)問題哈爾濱眾志建筑工程公司.

［2］ 賈忠輝，段忠東.塔式起重機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和使用中的抗風(fēng)問題［J］.哈爾濱工業(yè)大學(xué).

［3］ 陳建軍.合理選購配套件，提高塔機(jī)競爭力［J］.建筑機(jī)械技術(shù)與管理.

［4］ 建筑施工塔式起重機(jī)安裝、使用、拆卸安全技術(shù)規(guī)程JGJ196-2010［J］.中國工業(yè)出版社.

P624.8