摘要:塔式起重机(tower crane)简称塔机,亦称塔吊,是建筑工地上最常用的起重设备之一,主要用于物料的垂直和水平运输及建筑构件的安装,其使用贯穿于建筑施工的整个过程。本文以使用风险及安全检查为切入点,对塔式起重机安全管理进行分析。
关键词:塔式起重机;安全;管理;分析
引言
由于工作范围大、可同时用于垂直及水平运输,塔吊在建筑施工现场得到了广泛运用,但其管理难度大、风险程度高,一旦疏漏,将给现场施工带来巨大安全风险,甚至发生安全事故,造成不可挽回的损失。目前我国每年有统计的塔吊安全事故逐年增加,因此对塔吊安全管理必须引起重视,本文以使用的关键环节和塔吊本身特点探讨塔吊管理过程中的风险点及应注意的要点,以确保使用安全。
一、选型
1、塔吊主要以起重力矩、工作幅度、起升高度和起重量等参数来衡量其工作能力,选型是否正确关乎施工的安全。工作幅度、起升高度的选择相对简单,能够满足工作范围,保证安全操作高度,与周围障碍物保持安全距离即可。起重量的选择,综合考虑起重量与工作幅度,以工作力矩不超过塔吊额定力矩为准,且为延长塔吊使用寿命,一般控制在额定力矩的75%以下,同时还应考虑不同物料吊装频次的因素,如接近额定起重力矩的吊装频次较少时,可适当选择相对经济的型号,降低综合使用成本。
2、塔吊生产厂家较多,各厂商制造技术与工艺水平不同,产品质量参差不齐。应优先选择信誉良好、实力雄厚的生产企业,以降低后期使用风险。另外,我国塔吊行业从20世纪80年代开始大发展,到现在已有30多年,部分机龄很长的塔吊仍在服役,随着工作循环及周转次数的增加,这些塔吊存在结构损伤、疲劳等潜在风险,使用单位应严格准入管理,可设定年限(如五年)等限制条件,优先选择机龄较短的塔吊,以降低使用风险,在不确定塔吊机况或超出年限的,对塔吊进行必要的安全评估尤为重要。
二、专项施工方案
塔吊在安拆前,施工单位应根据作业场地和设备使用说明书编制专项施工方案,方案内容应符合现行标准、规范的要求,附安拆单位资质、塔吊技术档案及安拆平面图、立面图,并经总承包单位、监理单位审批。据有关统计,大量塔吊事故是在安拆、顶升(下降)过程发生的,严谨、可执行性强的安拆方案可大大提高作业安全。部分单位在编制专项方案时,奉行拿来主义,张冠李戴,未依据场地实际和设备使用说明书编制,甚至沿用错误的工序、控制性指标,带来很大的安全风险。如在某次专项检查中发现一项目方案中标准节连接螺栓紧固扭矩值、平衡臂配重块数量错误,如按照执行,极易造成塔吊倾覆事故。
三、基础施做
基础在塔吊抗倾覆方面起重要作用。在施工前,应验算地基承载力,根据设备使用说明书选择合适的基础形式进行施工,必要时对地基进行处理。基础高度应满足塔吊预埋件抗拔要求,且不宜小于1200mm,混凝土强度不低于C30,基础垫层强度不小于C20,厚度不小于100mm。混凝土浇筑前应对钢筋绑扎、预埋件等做隐蔽工程验收。塔吊安装时应对基础进行全面验收,混凝土强度应达到80%以上,应有排水措施。正常使用时,混凝土强度达到设计要求,周边不允许随意开挖、堆积重物。目前在布置基础时,排水措施仍未引起足够重视,因积水造成基础不均匀沉降、侧方杂物堆积造成侧压力不均衡、尺寸不符合要求等造成塔吊整体倾覆事故时有发生,如2017年10月,重庆某工地塔吊因基础问题造成塔吊倾覆,导致操作员从高空坠落死亡。
四、塔吊检查验收
施工单位应建立塔吊检查验收制度,在安装前后、顶升(降低)后以及拆除前严格按标准对其进行检查验收,防止发生安全事故。
1、结构检查
钢结构是塔吊的受力部位,由标准节、起重臂标准节、平衡臂、塔尖和顶升套架等结构件以及螺栓、销轴和拉杆等连接件组成,其稳定性在使用中起关键作用。应高度重视并重点关注两个方面的问题,一是结构缺陷性失稳,钢结构存在严重锈蚀、变形等隐患,可能产生局部应力集中,导致塑性变形或断裂,引发安全事故;二是系统性失稳,任一构件出现不稳定或失效,都影响整体受力情况,产生安全隐患。
例如2000年1月某党校工程,由于节后上班没有认真检查,未发现斜支撑上连接销轴脱落,作业中塔吊倒塌,造成1死2伤。
2、工作机构检查
工作机构是发挥使用功能的部分,其稳定性直接影响塔吊的整体稳定性,加强工作机构的检查保养,可在一定程度上减小对钢结构的冲击,提高塔吊安全性。要加强制动系统、钢丝绳、吊钩等关键部件的检查,防止发生坠落事故。
安全装置,是防止工作机构损坏而导致安全事故的装置,含钢丝绳防脱、变幅绳断绳保护、变幅小车断轴保护和吊钩保险装置。防脱绳装置防止钢丝绳脱出滑轮轮槽,避免形成较大冲击载荷或磨损轮轴、钢丝绳;变幅绳断绳保护装置防止变幅钢丝绳断裂造成起重小车失控与结构碰撞或超力矩;变幅小车断轴保护装置防止小车轮轴断裂造成小车坠落;吊钩保险装置防止吊索安放不当造成绳索脱钩。安全装置是确保塔吊各机构工作安全的一道保障,操作人员应在使用前对其进行逐一检查,确保其性能可靠,任一安全装置失灵严禁使用。
3、电气系统检查
电气系统控制塔吊各项功能,其老化或失灵会导致塔吊瘫痪或失控,严重情况下会发生事故。在使用前应对电气系统进行检查,确保无接触不良、老化严重现象。
安全限位包括力矩限制器、重量限制器器、高度限位器、回转限位器和变幅限位器,是操作失误情况下保护塔吊和人员的最后一道屏障。力矩限制器可防止塔吊超力矩工作,重量限制器可防止卷扬系统超负荷工作,高度限位器能够防止吊钩冲顶,避免钢丝绳断裂、吊物坠落,回转限位可防止塔吊在同一方向无限制回转造成电缆扭断而发生触电事故,变幅限位可控制变幅小车在一定范围内运行防止吊物与其他部位发生碰撞,任一安全限位失灵,都不得继续使用。
五、人员培训
塔吊工作范围大,发生事故将直接影响整个回转空间的安全,需要操作司机和信号工具有较强的责任心,熟悉塔吊性能,做到熟练操作、规范指挥,并执行定人、定机、定岗管理。在检查中发现,一些司机和信号工的安全意识不强,对塔吊的性能掌握模糊,甚至不了解塔吊的吊载能力,给使用带来安全隐患。因此,加强操作司机和信号工的安全技术培训,发挥好指挥人员的“眼睛”和“大脑”作用,落实好操作司机手上的“标准动作”,眼、脑、手协调统一,是塔吊安全管理的一个重要环节。
六、先进的塔吊辅助系统
随着技术的发展,一些先进系统应用到塔吊上,成为塔吊安全使用的护航者。
1、变频调速系统
变频调速技术使电机启停工作平稳,解决了传统塔吊冲击惯性大的问题,降低了塔吊的故障率,提高了安全性和使用寿命,还具有噪音小、节能的特点。
2、安全监控系统
安全监控系统是通过传感器实时监控吊钩高度、起重量、回转角等,进行违章预警,提供区域保护、群塔防碰撞的作用,并可实现实时监督和过程评价,保障设备安全运行及规范使用。
3、吊钩视频监控系统
吊钩视频监控系统通过在吊钩上安装高清摄像头,辅助变幅传感器及高度传感器,实时向塔吊操作司机展现吊钩周围视频画面。通过人员指挥和视频图像双重结合,解决了司机视觉死角、远距离视觉模糊、语音引导差错等问题,使司机在作业中快速准确的做出操作和判断,有效避免事故的发生。
结束语:
塔吊管理容不得半点疏忽,任一隐患都易引发安全事故。本文对塔吊安全管理进行了系统分析,为提高工作的针对性,在长期的管理实践中,我们总结出塔吊安全检查的五条要点,即:一个根本基础,检查基础质量;两个安全距离,检查塔吊间安全距离和塔吊距周边的安全距离;三个组成部分,检查金属结构、工作机构和电气系统三个组成部分状态是否正常;四个保护装置,检查钢丝绳防脱、小车断轴保护、变幅绳断绳保护器、吊钩防脱钩四个装置是否可靠;五个安全限位,检查力矩限制器、重量限制器、高度限位器、回转限位器和幅度限位器五个安全限位是否灵敏有效。施工单位只要增强安全管理意识,掌握塔吊使用过程各个环节的安全风险,运用好五条检查要点,抓好人员培训,利用先进技术,就可以降低甚至避免安全事故的发生。