塔機升降過程安全事故研究分析

近幾年，有關塔機的安全事故時有發生，每次事故往往造成不同程度的人員傷亡和財產損失，令人痛心、惋惜！究其原因，主要是由設計、制造、安裝使用等方面所造成的，而這其中最容易出現事故的就是塔機升降過程（即塔機的安裝、拆卸過程），這可以算作塔機最危險的一種工況。相關從業人員必須認真加以研究分析，并提出切實可行的解決方法，以減少塔機事故的發生。下面將從設計、制造、安裝使用等方面就塔機升降過程中存在的幾種安全隱患和解決方法加以分析研究。

1 設計、制造存在的問題及解決方法

1.1 升降過程中上部回轉部分無鎖定功能

中上部回轉部分無鎖定功能是塔機升降過程中存在的最大的安全隱患。升降過程通過在套架上利用液壓油缸的伸縮來控制塔機升降。塔機在升降過程中必須保證塔機在0°方向上鎖住，并保持前后力矩平衡，使整個脫開塔機塔身的上部重量的重心就落在頂升油缸上，如果此時塔機上部回轉部分由于某種原因發生轉動，導致整個脫開的塔機上部的重心偏離油缸，并以油缸為中心產生不平衡力矩，將導致塔機傾翻事故發生。

產生轉動原因眾多，如：未對正塔身螺栓孔的位置；司機的誤操作；在群塔作業中，塔機被碰轉動；強風等影響因素。

例如，2016年7月山東聊城某工地1臺塔機回轉碰到了1臺正處在頂升過程中的塔機的吊平衡標準節的鋼絲繩，由于該塔機沒有上部回轉鎖定功能，塔機嚴重傾翻，造成了2死2傷的嚴重后果。再例如2015年5月山東聊城冠縣某工地，由于司機誤操作，在頂升時，將上部回轉部分發生轉動，塔機傾翻，造成了1死2傷的嚴重后果。

因此必須采取可靠的措施將回轉部分鎖定。對于新設計的塔機，可以在上轉臺的下板、下轉臺的上板鉆出定位孔，以保證塔機在安拆時的0°方向上通過一個定位銷軸鎖住，使塔機徹底無法轉動（圖1）。我單位設計的塔機均采用此項功能，經過多年的實踐證明該結構穩定可靠；對于已出廠且無此結構的塔機，改造也很簡單，在塔機安拆時的0°方向設計2個帶插銷軸孔的板，分別在上轉臺的下板、下轉臺的上板，焊接加工1個定位銷軸即可解決。

1.2 升降過程中頂升油缸的防脫功能

國家標準GB/T 5031-2008中的5.6.11條已有明確規定：“爬升裝置防脫功能：自升式塔機應具有可靠的防止在正常加節、降節作業時，爬升裝置從塔身支承中或油缸端頭從其連接結構中自行（非人為操作）脫出的功能。”

圖1 回轉部分鎖定結構

此問題從設計、制造上已基本上得到了解決，對于新設計的塔機一般將標準節兩側兩頂升耳板的孔設計為一個整圓孔，頂升橫梁兩端的軸設計成活動軸，升降時插入頂升耳板的圓孔內后，將軸鎖住，使其頂升時不能縮回，這樣保證頂升橫梁不會從塔身的頂升耳板中脫出；也有的設計是在不改變原來頂升耳板上邊半圓孔的情況下，再在兩頂升耳板中部開一小圓孔，從頂升橫梁兩端再設計2個活動銷軸將其插入頂升耳板中部開的小圓孔內，并能鎖住銷軸，使其頂升時不能縮回；除此之外也可以采用其它能起到頂升橫梁防脫的作用解決方案。

對于已出廠塔機，不可能對所有標準節的頂升耳板進行改造，可以在頂升橫梁的兩端再設計2個活動銷軸，升降時將其插入頂升耳板的下部并能實現鎖定即可。

1.3 液壓頂升系統的選型應與塔機相匹配

塔機設計制造單位一般不設計制造液壓頂升系統，而是選型配套的產品，其中有幾個必要的參數必須滿足——頂升載荷，安裝距，油缸行程，如果滿足不了使用要求，升降時就容易出現事故。

1.4 頂升耳板的強度問題

頂升耳板的強度問題主要包括兩方面：一是設計時頂升耳板強度不夠，二是制造時焊縫強度不夠，此問題應引起設計制造單位的重視。

2 安裝、使用存在的問題及解決方法

1）不使用上部回轉部分鎖定功能 上部回轉部分鎖定較煩瑣，有些安裝單位為了方便而忽略此環節，須知，很多安全裝置僅僅是起保險作用，不起防護作用。

2）不使用頂升油缸防脫功能 使用單位管理存在疏漏，對頂升油缸防脫功能不夠重視，也是導致事故發生的原因。

3）液壓頂升系統與塔機型號不相匹配 有些安裝使用單位安裝時由于種種原因未嚴格按照原廠配備的液壓頂升系統使用，如倉庫內多臺、多種型號塔機堆放混亂，并沒有嚴格編號，等原因，所以容易造成混用。甚至有人認為只要塔機型號相同就可以混用；或者用大型號的液壓頂升系統就可以代替小型號的液壓頂升系統，這兩種情況都是不允許的，因為大型號的液壓頂升系統代替小型號的液壓頂升系統可能頂升力達標，但安裝距和行程可能不合適；型號相同的新、舊塔機參數也可能發生改變。

4）頂升降落時前后力矩不平衡 吊臂長度改變后，應改為變臂后的平衡重，如果安裝單位仍用原來臂長的平衡重，結果會造成明顯的前后力矩不平衡，當塔身標準節聯接時，還能承受這部分增加的力矩，但升降時一旦塔身標準節脫開，又不及時調整吊臂上吊平衡標準節的距離（仍用原吊臂長時的距離），增加的不平衡力矩靠套架承受時（頂升油缸僅能承受力，不能承受力矩），就會引發事故。安裝使用單位應加強重視，嚴格按照說明書的要求操作。

5）現場安裝人員數量不足或安裝人員未全部經過培訓 有時候為了節約工期，節省安裝費用，安裝人員數量嚴重不足，筆者曾看到過僅有2名工人進行塔機安裝的報道，最終導致事故發生。筆者認為至少應該保證6名經過培訓持證上崗的安裝人員才能進行正常的安拆作業。安拆人員必須全部經過培訓持證上崗，有的安裝隊伍雖然有安裝資質，但實際安裝時經常出現有的安裝人員沒有經過培訓無證上崗，這就是一大安全隱患，管理部門應加強管理。

6）塔機安裝前要充分考慮塔機的拆卸方向和工作空間 塔機的安裝、拆卸方向都應該是平行于建筑物立面的0°方向，并且建筑物的下方應有足夠的空間。

7）塔機標準節不能混用 塔機標準節不能混用是指同一型號的塔機不同制造廠家制造的標準節，不具有互換性，如果混用，會給安裝和使用帶來安全隱患。因為廠家不同，制造工藝不同，材質不同，公差不同等原因，混用勢必造成變形集中和應力集中。

3 結 語

針對塔機的升降過程中容易造成事故的原因從設計、制造、安裝使用等方面進行了分析研究，并給出了相應的解決方法，尤其是塔機升降過程中上部回轉部分的可靠鎖定問題，安裝使用單位要加強安全意識提高責任心，防患于未然。