塔吊基礎節斷裂原因及處理

李北魯

摘要：社會經濟不斷發展，這也帶動了建筑行業的發展，在工程建設中，機械設備是必不可少的一部分，塔吊就是施工中一個重要的機械設備，為了讓施工能夠安全的進行，就需要確保塔吊的質量和安全性，本文分析了塔吊基礎節斷裂原因及處理。

關鍵詞：塔吊；基礎節；斷裂；原因；處理

某建筑工地出現一起塔吊傾覆事故，塔機的高度是四十米，四根塔吊根部基礎標準節都是在25厘米處出現橫向的斷裂，使得塔吊整體都向西部發生倒塌。所以，為了找出導致斷裂的原因，就拿其中一個塔吊根部基礎標準節進行分析分析，并進行多方面的測試，進而獲得結果。

一、試驗方法

要想找出基礎節斷裂的原因，就要先宏觀檢驗基礎節的斷口情況，之后再觀察其微觀形貌，分析表面附著物能譜，檢驗基礎節和加強筋的焊縫剖面顯微組織；檢驗基礎節的化學成分，進行室溫拉伸性能試驗以及20攝氏度沖擊性能測試。

二、試驗結果

1.斷口宏觀檢驗。

對基礎節的斷口進行宏觀檢驗，可以看到斷口是平齊的，斷口上都是黃色鐵銹，在加強筋焊縫位置能夠看到黑色區域，寬度在7毫米左右。黑色區域和黃色區域交界處的體視鏡照片能夠看到呈現出向外的放射狀特征，這就說明斷裂是在黑色區域開始產生的，展現出放射狀的向外擴展。

把送檢的斷口用手掰斷出一個新的斷口，能夠看到斷口特征是萘狀的，這就可以證明材料的韌性較差。

2.斷口微觀形貌分析。

對于斷口，用掃描電鏡掃描其中的黑色和黃色區域，還有手工掰斷的斷口，觀察它們的微觀形貌。可以看到黑色區域中有腐蝕的產物，存在顯著的擠壓痕跡，證明其受到了較大的擠壓，所以，這個地方是最先開裂的，在基礎節沒有斷裂之前就出現過多次的開合現象。斷口上的黃色區域中有腐蝕產物，形狀為面包圈形，從這一點可以知道其之所以出現氧化物的特征，就是因為潮濕條件下的微小液滴造成的，是斷裂之后在現場受到了潮氣氧化造成的，在局部地方還有金屬光澤區域，對其進行放大就能夠看到解理特征，說明斷裂的類型是脆性斷裂[1]。送檢用手掰斷的斷口，在宏觀特征上是萘狀斷口。利用電鏡能夠看到解理特征，同樣也是脆性斷裂。

3.斷口表面產物能譜分析。

通過能譜分析對斷口表面的黃色以及黑色區域進行分析，可以得出黑色區域鐵氧原子比大約為3：4，這和Fe3O4的原子比例相適應，就可以明確黑色區域表面的物質是四氧化三鐵。黃色區域鐵氧原子比大約是1：2：3，這在Fe（OH）3以及Fe3O4間，這就可以明確其出現鐵銹的原因，是因為在斷裂之后，處于潮濕環境中導致的。

4.顯微組織分析。

對于斷口黑色區域，觀察其剖面可以看到宏觀形貌，能夠看到加強筋以及基礎節之間的焊接情況處于良好，沒有有關的缺陷，如，未焊透、夾雜以及氣孔等。焊縫顯微組織是枝晶。可以看到斷口黑色區域內的顯微組織，其是鐵素體加上珠光體，位置在熱影響區，顯微組織沒有看到顯著的異常。基礎節母材組織是鐵素體，還有珠光體，量較少，其晶界存在碳化物析出。

5.基礎節化學成分分析。

按照有關的標準，檢測失效基礎節中的化學成分，檢查的結果從表1中能夠看到，這和相關規定中對化學成分的要求一致。

6.基礎節室溫拉伸性能測試

要檢測基礎節的室溫拉伸性能，通過應用MTS793可以實現，按照相關規定，可以得到母材拉伸性能的測試結果，這從表2中就可以看到，且測試結果和相關規定中在拉伸輕度性能上的要求相適應。

7.基礎節沖擊試驗。

在對基礎節進行沖擊試驗中，要對其進行20攝氏度沖擊試驗，就需要應用英斯特朗75OJ擺錘來進行，按照相關的試驗方法進行試驗，能夠看到表3中的測試結果。試驗證明在橫向和縱向上的沖擊韌性值要比標準值低，標準值要大于等于27 J，而測驗結果值和其之間具有較大的差距。

三、分析和結論

經過測驗可以看到，在基礎節20攝氏度下，其沖擊性能要比標準值低很多，基礎節材料在韌性上比較差，焊接的過程中在熱影響區會出現缺陷。在載荷條件下，可以看到基礎節就是從這一缺陷的地方由內向外進行擴展，出現脆性斷裂，觀察其微觀的形貌，表現為解理斷裂。

四、改進標準節加工工藝

塔機的標準節是焊接構件，焊接工藝參數對于焊接變形具有重要影響，參數的是否合理就會直接對其變形大小產生影響。使用氣體保護焊，這樣就可以降低焊接的變形程度。對標準節進行焊接的過程中，各方面參數的選擇也很重要，這就需要結合主弦桿以及腹桿的壁厚進行合理的選擇[2]。在焊接的過程中需要盡量保持兩個人進行對稱焊，在焊接中要遵守順序，先對水平腹桿進行焊接，之后再對斜腹桿進行焊接。

結束語：

綜上對建筑工地塔吊傾覆故事中的一個基礎標準節分析，可以得出斷口上黑色區域是在焊接中出現的缺陷，塔吊基礎節因為受到載荷作用，使得黑色區域從內而外的進行擴展，進而最終出現脆性斷裂。所以，在平日施工管理中，需要加強對吊塔的維護和檢修，及時找出存在的不足和缺陷，注重基礎節的管理，避免使得其出現斷裂問題，影響到施工進度和質量。

參考文獻：

[1]謝李寧.塔吊倒塌事故風險評估與對策[J].西安科技大學.2015.

[2]盛陳，雷仕軍.塔機標準節螺栓斷裂的原因分析及預防措施[J].工程機械與維修.2013（7）.