黄胜红
浙江省特种设备科学研究院 浙江省 杭州市 310020
摘要：随着我国建筑业的蓬勃发展，塔式起重机（简称塔吊）在交通运输、冶金、港口、国防、建筑业等领域的应用日益广泛，已成为高层建筑施工垂直运输的主要设备。与此同时，令人担忧的是，塔吊的安全事故时有发生，导致人员伤亡、财产损失。因此，全面分析事故原因、改善设备状况以及加强现场安全管理措施是摆在塔吊安全管理前的一个十分紧迫的任务。本文综合分析近年来国内各塔吊起重机事故发生的外在人为因素和内在力学原理，旨在提请塔吊制造单位、使用单位和管理部门认真执行有关法规和国家标准，杜绝此类塔机事故的频繁发生。
关键词：塔吊；事故原因；预防措施
1塔吊的运用现状
在当下的建筑项目施工现场中，塔吊是非常重要的施工设备，可在很大程度上反映施工机械化水平。在塔吊的运用中，其面临着较高的工作高度和较长的运输距离，与其他施工起重运输设备相比具有无法替代的作用，且塔吊的机械设计比较复杂，其实际操作对专业性知识与技术水平的要求较高，甚至其操作危险系数都较以往的起重运输设备更大。而这一特点也为塔吊在施工中的使用及管理带来了极大的难度与压力。随着塔吊逐渐被广泛运用，其在施工工程建设中占据着越来越重要的地位。
2塔吊在施工中的安全事故及隐患分析
2.1塔吊在安装环节的安全事故及隐患
在对塔吊各节起重臂进行安装时，很容易由于销轴敲击力度过大而使卡板焊缝被破坏，若在塔式起重机起重臂检查维修或维保过程中没有及时发现问题，容易导致塔吊使用过程中销轴出现内滑而掉落的现象，进而使吊臂突然折断，引起倒塔的安全事故。若采用螺钉对销轴卡板进行固定，一旦螺丝钉存在松脱问题，或没有安装开口销，也极易引起销轴滑落，甚至导致倒塌事故。另外，安全装置在安装过程中存在质量问题，直接对整机的使用安全造成极大影响。如塔吊的力矩限制器由于弓形弹性不灵敏而失效；安装人员将小车架的挡块和支座共同捆绑，导致变幅小车断绳保护装置失去效用等。
2.2塔吊基础的安全事故及隐患
在塔吊的使用过程中，其基础的质量好坏直接影响着其使用稳定性及安全性。当前塔式起重机基础的安全事故主要有以下几种。（1）由于地基承载力不足，使得基础发生不均匀的沉降现象，进而发生地基开裂问题或者地脚螺栓断裂问题。（2）塔吊基础的地耐力不足导致安全事故。（3）塔吊基础的混凝土强度不够而引起事故。（4）在塔吊基础附近进行开挖，导致滑坡位移问题等。
2.3塔吊运行中的安全事故及隐患
在塔吊运行过程中，很容易出现倾倒事故，其主要原因有以下几种。（1）在塔吊吊装过程中，没有根据操作规程进行，如斜吊；起吊重物和下方物体钢筋结构没有脱离；重物超重；突然改变塔式起重机操作动作等。这些行为都很容易导致塔式起重机过程中的翻塔事故。（2）塔吊附墙部分出现失控现象。对固定式塔吊应根据有关规定要求，与建筑物主体结构进行牢固的联接，但在实际操作中，连接部分存在结构强度问题，使得塔吊倾倒事故发生可能性上升。
2.4基于人员因素的塔吊安全事故及隐患
（1）在塔吊的指挥操作方面，很容易因为人员指挥错误而引起安全事故。即在指挥过程中，信号不明确或传递失误；指挥人员能力水平较低、缺乏足够的指挥经验等，都可能会带来安全事故。如缺乏经验的指挥人员在液压爬升架上升过程中，爬升滑轮经过的标准节多了一个，但指挥人员并没有及时予以制止，就很容易使得塔吊的整机平稳性遭到破坏，从而引起倒塌事故。（2）塔吊操作人员缺乏足够强的责任意识，在实际操作过程中存在工作不到位的情况。
如操作人员对起重量限制器的维保工作没有给予足够的重视，在尚未调节好的情况下就投入使用，或随意加大起重量限制器的限制值，使其限制保护作用失去效果。也有的操作人员没有调节好起升机构制动器，遇到起重吊钩高速下放的操作时，就很容易在惯性作用下而无法发挥良好的制动效果，使溜车下坠过快而引起安全事故。尤其是盘式制动器和电磁铁抱闸制动器都需合理调整制动器来确保其起升结构正常运行。（3）操作人员在进行塔吊拆装时，缺乏装拆的专项施工方案，或者没有根据拆装的要求来进行，很容易在装拆过程中发生操作不当问题，如辅助吊装设备选择不当；选用的吊具和索具的强度较低；控制系统失效等。
3塔吊未来的发展方向
3.1中型塔吊的发展方向
中型塔吊（起重量为630～3150kN.m）向着平头化、模块化的趋势发展。中型塔吊的优势主要体现在3个方面：在生产制造过程中，平头式塔吊的制造能够更大程度实现模块化生产，促进制造企业提高工艺水平和改变生产模式，提高生产质量和效率，提高制造精度，降低生产成本。在使用过程中，一是平头式塔吊的模块化结构形式，在拆装过程中可最大程度地减小辅助拆装的起重设备的吨位。与尖头式塔吊相比，拆装和顶升作业的安全性更高。二是对于密度大的群塔作业，平头式塔吊作业的抗干涉能力要优于尖头式塔吊。在结构形式上，平头式塔吊在不同的作业半径时，起重臂上下弦杆的受力方向是一致的。而超静定结构的尖头式塔吊在不同的作业半径时，由于拉杆的作用起重臂上下弦杆的受力是改变的。
3.2小吨位塔吊的发展方向
小吨位塔吊（起重量小于630kN.m）向快装式方向发展。其优势主要体现在：不需要混凝土基础，节能环保；直接用车搬运，减少运输成本；机械化自动安装，安装过程安全性大幅度提高，安装拆卸方便；机型设计安全，驾驶员地面操作，降低了高空作业风险等。
3.3大吨位塔吊的发展方向
大吨位塔吊（起重量大于3150kN.m）向动臂式方向发展。其优势主要体现在以下两个方面：在生产制造方面，同吨位的动臂式塔吊与水平臂式塔吊相比，其平衡臂和起重臂的钢材减少了大约30%的用量。因为水平臂式塔吊的起重臂自重会对塔吊产生一个额外的力矩，特别是大型水平臂塔吊的起重臂重量大，此附加力矩一般远大于塔吊的额定起升力矩。而动臂式塔吊变幅作业时是改变起重臂角度，起重臂在理论上主要承受压力，因此，其起重臂和塔身截面，都相对较小。在使用过程中，一是平衡臂较短。由于动臂式塔吊通过改变起重臂角度来达到变幅的效果，起重臂不产生额外的附加力矩，因此其平衡臂可以做得相对较短。群塔吊作业中，就能更好地解决各个塔机间作业的互相干涉问题。二是动臂式塔吊的“举高性”。动臂式塔吊变幅的举高性特点，使塔吊安装高度相对较低，可以最大限度减少对施工场地区域外空间的侵占。
3.4塔吊操控系统的发展方向
未来，塔吊操控系统向智能化、数字化方向发展。智能化、数字化操控系统，主要是对力矩限制器、起重量限制器、起升限位、回转限位、变幅限位等实现数字实时检测和控制；具有“互锁”功能，例如避免塔吊在顶升过程中出现误操作；具有群塔作业的防碰撞功能等。
4结语
综上所述，塔吊在施工中发挥着很重要的作用，但是面临着不断发生的安全事故，相关单位需重视并制定相应的安全预防措施，可从塔吊的基础、安装、运行及人员等方面入手，在最大程度上减少甚至避免发生安全事故，保障施工质量与安全。
参考文献
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