建筑施工塔吊倒塌安全事故分析與安全管理探究

李志立

山西四建集團有限公司（030000）

0 前言

目前我國塔吊的保有量逐年增加，大型塔吊占比也出現(xiàn)大幅增加，塔吊在高層建筑建設(shè)中發(fā)揮著特殊作用。為確保施工人員的生命安全，有必要加強對塔吊事故的發(fā)生進行分析，并在此基礎(chǔ)上加強安全預防，提出強化塔吊的安全管理措施，降低安全事故發(fā)生的概率。

1 塔吊倒塌安全事故分析

1.1 塔吊標準節(jié)失穩(wěn)造成倒塌

在對塔吊倒塌安全事故的分析過程中，發(fā)現(xiàn)塔吊的倒塌大多數(shù)發(fā)生在塔吊的安裝和拆除過程中。塔吊的安裝有標準節(jié)、頂升支架和液壓裝置、組裝轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)裝置、安裝塔尖、駕駛室、平衡臂、起重臂等工作。拆除過程和安裝過程相反，但是此過程對于塔吊的安裝人員來說是非常重要的。安裝人員如果沒有相應的安裝技能和安全意識不高，極易發(fā)生螺栓緊固不到位、安裝誤差較大等問題。其也會造成塔吊標準節(jié)安裝、頂升和拆除過程中標準節(jié)失穩(wěn)的情況[1]。

1.2 塔吊基礎(chǔ)失穩(wěn)造成倒塌

塔吊機體倒塌也可能由于在安裝、拆卸過程中塔吊基礎(chǔ)失穩(wěn)，塔吊安裝的基礎(chǔ)直接關(guān)系到塔吊的安全。在塔吊基礎(chǔ)的設(shè)計上，如果不認真分析塔吊安裝處的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，極易將塔吊的基礎(chǔ)建在松軟的地質(zhì)構(gòu)造上，特別是在南方巖溶地區(qū)，高層建筑基礎(chǔ)附近如果處于土溶洞上，在進行作業(yè)時塔吊基礎(chǔ)局部受力不平衡，會造成基礎(chǔ)的斷裂和傾斜，最終導致塔吊基礎(chǔ)失穩(wěn)。

1.3 塔吊附墻失穩(wěn)造成倒塌

塔吊附墻通常應該與塔吊是同一廠家生產(chǎn)的，但是在實際塔吊的使用過程中，由于某些原因，塔吊與附墻是多家生產(chǎn)廠拼湊起來的，或是施工單位對附墻隨意加工和改造，造成兩者不能很好配合。附墻與建筑物墻體的連接強度不足及將附墻固定在建筑物有裂紋的墻體上，都會造成附墻失穩(wěn)[2]。

1.4 大風造成倒塌

在露天環(huán)境下施工，大風對于塔吊的影響是巨大的。大風會對塔吊的塔體造成力學影響，同時塔吊在作業(yè)過程中，吊物和平衡臂、起重臂等構(gòu)件在大風的作用下會失去力的平衡。這種平衡一旦超過塔吊鋼結(jié)構(gòu)承受的極限，就會造成塔吊塔身或吊臂的折斷，最后導致塔吊倒塌。

1.5 系統(tǒng)故障造成倒塌

塔吊是由許多部件構(gòu)成的，每個部件都有自身的生產(chǎn)和驗收標準，塔吊一旦投入使用，塔吊的鋼結(jié)構(gòu)、機電系統(tǒng)、平衡裝置都處于高強度工作狀態(tài)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生細微的變化。這些變化最終會形成安全隱患，如果操作人員不能及時發(fā)現(xiàn)這些隱患，也會造成塔吊倒塌。

1.6 超載造成倒塌

眾所周知，任何機械都會存在最佳工作環(huán)境，超載會破壞這種工作環(huán)境，最后導致塔吊的鋼結(jié)構(gòu)或受力力臂斷裂，或結(jié)構(gòu)受力發(fā)生變化，使塔吊塔身發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最后造成塔吊整體倒塌。

2 建筑施工塔吊倒塌安全管理

2.1 將塔吊設(shè)備的安全監(jiān)測落實到日常生產(chǎn)工作中

對于設(shè)備維護來說，不僅是塔吊，所有機械設(shè)備的主要維護工作還是需要人來進行。因此，必須對維護人員的素質(zhì)有所要求，嚴格把控維修維護人員的專業(yè)能力達到施工要求。設(shè)備維修人員和運行人員必須對所管理設(shè)備擁有全方位的了解，掌握設(shè)備運行的標準，及時找到設(shè)備出現(xiàn)的故障，具備對突發(fā)情況做出有效反應的能力，因此施工單位必須定期組織培訓和進行突發(fā)安全狀況的演練。

2.2 塔吊標準節(jié)支撐體系施工要點

2.2.1 鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計

施工前，對于超長、超高、超重的鋼結(jié)構(gòu)，需先對構(gòu)件安裝進行二次深化設(shè)計（將鋼構(gòu)件進行分段分塊，此部分工作由專業(yè)分包設(shè)計單位完成，并提交工程設(shè)計單位確認）。鋼結(jié)構(gòu)的深化設(shè)計需考慮交通運輸情況、場地條件、構(gòu)件尺寸重量、機械選型及吊裝位置等因素。

2.2.2 確認支撐體系架設(shè)位置

根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)深化圖紙，在鋼結(jié)構(gòu)分段分塊連接處，測量定位好架設(shè)位置，以滿足鋼結(jié)構(gòu)安裝要求。

2.2.3 塔吊標準節(jié)支撐體系制作

支撐體系中的塔吊標準節(jié)為成品鋼制品，需要根據(jù)相關(guān)荷載驗算選擇相應規(guī)格的塔吊標準節(jié)。調(diào)節(jié)裝置和上下部轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)為加工制品（前者為加工場制作、后者為現(xiàn)場加工制作），需嚴格控制加工制品材料、規(guī)格、質(zhì)量等方面。，加工期間應專人專崗施工。電焊操作期間，確保操作人員持證上崗。注意焊縫是否符合設(shè)計要求，相關(guān)隱蔽工序還需檢測人員同加工人員一起做好驗收工作。

2.2.4 塔吊標準節(jié)支撐體系安裝

按照底座、塔吊標準節(jié)、連接板、調(diào)高框和固定桿，從下往上依次拼裝。先根據(jù)圖紙定位安裝底座，塔吊標準節(jié)與底座通過定位塊相互焊接固定。然后采用塔吊或汽車吊（提前安排好停機位）依次進行塔吊標準節(jié)吊裝（標準節(jié)之間通過銷軸固定），連接板與塔吊標準節(jié)，通過連接板上四角開孔進行銷軸固定，調(diào)高框則與連接板之間焊接固定處理。四周支撐體系之間采用固定桿相互螺栓固定連接穩(wěn)固。塔吊標準節(jié)支撐體系安裝過程中，需經(jīng)緯儀或全站儀對支撐體的垂直度進行嚴格控制，確保拼裝精準，同時加強管理人員的驗收和檢查工作[3]。

2.2.5 塔吊標準節(jié)支撐體系拆除

與安裝順序相反，待鋼結(jié)構(gòu)拼裝完結(jié)構(gòu)整體滿足設(shè)計要求后（先降調(diào)高框），再從上而下移依次拆除支撐體。拆除過程中設(shè)專人指揮操作，避免拆除對鋼結(jié)構(gòu)成品擾動。

2.2.6 塔吊標準節(jié)支撐體系維保

塔吊標準節(jié)支撐體系屬于可循環(huán)使用支撐裝置，可以應用在不同樓層鋼結(jié)構(gòu)支撐安裝施工中（通過調(diào)節(jié)框?qū)崿F(xiàn)），因而需注意支撐體系的拆卸及堆放。在進入下一工作面施工前，應對支撐體系進行檢查維護保養(yǎng)，對不符合要求的部位，及時進行換新處理。

2.3 加強施工現(xiàn)場塔吊安全管理

在施工現(xiàn)場塔吊的安全管理上，要從對塔吊安裝制訂施工計劃開始，在塔吊基礎(chǔ)和選址上要作好現(xiàn)場地質(zhì)勘查和塔吊基礎(chǔ)施工質(zhì)量檢查。對于地質(zhì)松軟的施工地點，要及時更換地址并聯(lián)系地質(zhì)部門人員做好論證。對安裝點附近的高壓線、煙囪等建筑，要預留足夠的安全距離。在制定詳細的塔吊安裝、拆卸和使用安全技術(shù)標準和作業(yè)流程規(guī)范時，要制訂相關(guān)的安全管理措施。在塔吊安裝過程中，要對塔吊的各部件進行檢查，對于出現(xiàn)的隱患要及時整治，杜絕帶病的部件上塔吊。在裝拆過程中，要嚴格按照標準進行施工作業(yè)，施工負責人要對安裝人員進行技術(shù)交底。在安裝結(jié)束后，要做好塔吊各種技術(shù)性能的檢查和測試工作，待全部合格后進行驗收，并經(jīng)質(zhì)檢部門鑒定。在使用塔吊時要制定相應的施工現(xiàn)場安全管理規(guī)程。要在塔吊吊臂活動范圍內(nèi)和塔吊下方安裝圍欄，防止非施工人員進入危險區(qū)域。在施工現(xiàn)場的全部作業(yè)人員要戴好安全帽。對于塔吊作業(yè)的指揮要由專人負責，并設(shè)立安全監(jiān)護員，其主要職責就是監(jiān)護作業(yè)現(xiàn)場人員避免在塔吊吊臂下方作業(yè)和逗留。對于塔吊上的操作員，要制定作業(yè)標準。操作員在吊裝作業(yè)時要精神集中，聽從指揮人員的指令，嚴禁做與工作無關(guān)的事情，同時在作業(yè)前要對塔吊各部件進行檢查，并做好試車工作。施工結(jié)束后要對塔吊各部件做好維修和保養(yǎng)工作[4]。

2.4 塔式起重機的維護保養(yǎng)

在塔式起重機安裝過程中由于專業(yè)性較強，一般是由設(shè)備供應廠商或有專業(yè)資質(zhì)的企業(yè)來進行安裝。在使用過程中，要有非常詳細的配套說明和維護保養(yǎng)方案。與其他機械設(shè)備不同，塔式起重機的使用、安裝、維護、保養(yǎng)都是具有較強專業(yè)性的工作，所以對參與這些大型機械操作的人員專業(yè)素質(zhì)和從業(yè)經(jīng)驗有著很高的要求。在施工過程中，參與這種大型機械操作的人員必須具備相應的上崗操作資質(zhì)，對于設(shè)備的運行機理、影響因素、故障狀態(tài)和緊急避險內(nèi)容都有非常深入的了解，同時對相關(guān)部門制定的操作流程和行為規(guī)范能夠嚴格遵守，在工作過程中具有很強的責任心，能夠與指揮人員默契合作。塔式起重機的維護保養(yǎng)工作，不但專業(yè)性強，而且工作量大，需要有配套的維護保養(yǎng)方案，不能單純追求工作效率和效益。應該將保證塔式起重機的工作狀態(tài)作為基本條件，保證塔式起重機能夠受到正常的維護和保養(yǎng)，要求設(shè)備維護保養(yǎng)負責人明確塔式起重機結(jié)構(gòu)組成和功能，并且細致地完成每一個環(huán)節(jié)的養(yǎng)護工作。

2.4.1 鋼結(jié)構(gòu)部分的維護和檢查

塔式起重機的構(gòu)成部件主要包括機座標準回轉(zhuǎn)座、平衡臂和起重臂。由于塔式起重機長期在戶外作業(yè)必然會受到雨水的侵蝕和太陽的暴曬，所以要提升其防腐能力和抗機械衰老能力。在塔式起重機的使用過程中整個機械構(gòu)件會受到較強的應力作用，在持續(xù)的應力作用下，如果不盡早地干預或控制應力的極限，就會導致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)彎曲變形，嚴重的還會出現(xiàn)松脫和裂紋情況，對施工現(xiàn)場人員和設(shè)備安全會造成極大的威脅，導致整個施工進度被迫停止。因此，相關(guān)維護人員必須對起重機的運行狀態(tài)和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進行認真地檢查，確保其符合作業(yè)條件才允許設(shè)備開始作業(yè)。另一方面，在施工計劃的安排上，一定要考慮到設(shè)備的承受極限，在安排工作內(nèi)容和應力時必須實事求是，以設(shè)備的實際情況和承受極限作為考慮的基礎(chǔ)。雖然經(jīng)濟效益和工期對于整個施工過程的影響非常重要，但是在事關(guān)機械設(shè)備安全的事項中必須以安全施工作為第一要務[5]。

2.4.2 工作結(jié)構(gòu)的維護和檢查

塔式起重機的工作結(jié)構(gòu)主要包括電動機、減速器、鋼絲繩等。維護人員和操作人員在機械啟動前需要對這些主要的工作結(jié)構(gòu)進行認真檢查，實時監(jiān)控電動機的電壓與發(fā)燙現(xiàn)象，并根據(jù)數(shù)據(jù)變化規(guī)律判斷當前機械設(shè)備的運行狀態(tài)。在對減速器進行檢查時，工作的重點應該放在制動靈敏性和制動片的磨損老化上。一旦發(fā)現(xiàn)有過度磨損的情況，應及時替換相應部件，確保進場前起重機能夠處在正常工作狀態(tài)。

2.4.3 電氣系統(tǒng)的檢查維護

電氣系統(tǒng)的主要組成部分包括電動機、控制器、配電柜以及相應的連接線路。在電動機外圍還布置有照明預警裝置。對電氣系統(tǒng)進行檢查，工作內(nèi)容主要是對接電接地情況進行檢查，以及設(shè)備的防雷措施是否穩(wěn)定。在過去的施工安全故障排查中，由于電纜電線勞損和接口連接有誤產(chǎn)生的事故占比最高。

2.4.4 安全裝置檢查

為保證塔式起重機的正常運轉(zhuǎn)，在出廠時會給塔式起重機設(shè)置相應的安全裝置，用于在緊急情況下及時提示操作人員和指揮人員。在機械工作前，對于安全裝置也要進行仔細檢查，保障安全裝置的結(jié)構(gòu)齊全，并且沒有出現(xiàn)老化磨損的情況。

3 結(jié)語

建筑施工塔吊由于其自身的特殊結(jié)構(gòu)和獨特功能，在施工作業(yè)中多種不確定因素的存在造成的倒塌事故頻繁發(fā)生。對于這些不利的因素，要認真分析塔吊倒塌安全事故的風險因素。在這些風險因素一方面是設(shè)備本身的因素，另一方面是管理中的缺位或執(zhí)行不到位的人為因素。在對塔吊倒塌安全事故的預防過程中，要從人和物兩方面出發(fā)，進一步加大對于塔吊的安全管理，從塔吊搭建的設(shè)計、基礎(chǔ)的奠定、塔吊的安裝拆卸以及塔吊的保養(yǎng)等多方面將安全措施落實好，把安全標準執(zhí)行到位，徹底消除塔吊作業(yè)的不安全因素，強化各安全環(huán)節(jié)的銜接，從安全到質(zhì)檢等環(huán)節(jié)嚴格按照標準、規(guī)范、規(guī)程執(zhí)行，最大限度地確保人們生命和物質(zhì)財產(chǎn)的安全。