塔式起重機安裝及使用中的風險與防范措施分析

文／張劍 北京城建華泰土木工程有限公司 北京 100000

引言：

塔式起重機本身結(jié)構(gòu)龐大、自重大，所需安裝勞動量大，拆裝、運輸和轉(zhuǎn)移不方便，且在使用過程中屬于高空作業(yè)，主要是為建筑工程施工運送相關的建筑材料和構(gòu)件，以提高工程施工效率，降低物料運輸難度，但其同時也被建筑部列為建筑工程重大危險源之一[1]。塔吊安裝是最基礎和關鍵的階段，其關乎整個后期使用過程的安全性能，而安裝又是塔吊事故的多發(fā)階段，極易由于拆裝不正確和安裝質(zhì)量不合格而引發(fā)傾覆事故，產(chǎn)生機械損傷和人員傷亡。另外，塔吊在使用過程中也會由于工作人員操作不當以及違背安全操作準則等因素影響而導致塔吊出現(xiàn)不可控風險。因此，在建筑行業(yè)快速發(fā)展以及塔吊使用需求日益增加的新時期，深入研究塔吊安裝及使用中的風險與防范措施，對進一步規(guī)范塔吊安裝流程、使用標準以及增強塔吊使用安全性能等方面都具有重要的現(xiàn)實意義。

1、簡析塔式起重機

塔式起重機簡稱塔吊，是指動臂裝在高聳塔身上部的旋轉(zhuǎn)起重機，由金屬結(jié)構(gòu)、工作機構(gòu)和電氣系統(tǒng)三部分組成，具有作業(yè)空間大、操作簡單、可靠性好、作業(yè)效率高等特點，能夠?qū)崿F(xiàn)施工過程中物料垂直和水平方向的同時輸送，可分為上旋轉(zhuǎn)式和下旋轉(zhuǎn)式兩類[2]。隨著信息科學技術(shù)的更新迭代以及建筑行業(yè)領域的快速發(fā)展，塔式起重機正在朝著更加智能、綠色化方向持續(xù)發(fā)展，尤其是組合式塔吊的研究，能夠以塔身結(jié)構(gòu)為核心，根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)和功能特點實現(xiàn)塔身的細分，并結(jié)合具體的使用性能需求特點以及模數(shù)制原理，實現(xiàn)不同技術(shù)性能特征塔吊的安裝，以此滿足不同施工類型的具體需求，提高實際施工質(zhì)量。塔式起重機是動臂裝在高聳塔身上部的旋轉(zhuǎn)起重機。工作范圍大，主要用于多層和高層建筑施工中材料的垂直運輸和構(gòu)件安裝。由金屬結(jié)構(gòu)，工作結(jié)構(gòu)和電力系統(tǒng)三部分組成。金屬結(jié)構(gòu)包括塔身，動臂，底座，附著桿等。工作結(jié)構(gòu)有起升，變幅，回轉(zhuǎn)和行走四部分。電氣系統(tǒng)包括電動機，控制器，配電框，聯(lián)連線路，信號及照明裝置等。上旋轉(zhuǎn)式塔式起重機：塔身不轉(zhuǎn)動，回轉(zhuǎn)支承以上的動臂，平衡臂等，通過回轉(zhuǎn)機構(gòu)繞塔身中心線作全回轉(zhuǎn)。根據(jù)使用要求，又分運行式，固定式，附著式和內(nèi)爬式。運行式塔式起重機可沿軌道運行，工作范圍大，應用廣泛，宜用于多層建筑施工。如將起重機底座固定在軌道上或?qū)⑺碇苯庸潭ㄔ诨A上就成為固定式塔式起重機。其動臂較長；如在固定式塔式起重機塔身上每隔一定高度用附著桿與建筑物相連，即為附著式塔式起重機。它采用塔身接高裝置使起重機上部回轉(zhuǎn)部分可隨建筑物增高而相應增高，用于高層建筑施工。將起重機安設在電梯井等井筒或連通的孔洞內(nèi)，利用液壓缸使起重機根據(jù)施工進程沿井筒向上爬升者稱為內(nèi)爬式塔式起重機，它節(jié)省了部分塔身，服務范圍大，不占用施工場地，但對建筑物的結(jié)構(gòu)有一定要求。下旋轉(zhuǎn)式塔式起重機：回轉(zhuǎn)支承裝在底座與轉(zhuǎn)臺之間，除行走機構(gòu)外，其他工作機構(gòu)都布置在轉(zhuǎn)臺上一起回轉(zhuǎn)。除軌道式外，還有以履帶底盤和輪胎底盤為行走裝置的履帶式和輪胎式。它整機重心低，能整體拆裝和轉(zhuǎn)移，輕巧靈活，應用廣泛。宜用于多層建筑施工。

2、塔式起重機安裝及使用中的風險

2.1 安裝拆卸風險

在建筑行業(yè)快速發(fā)展的新時期，塔式起重機作為建筑施工現(xiàn)場必不可少的特種設備得到了廣泛應用，但由于塔吊自身負載較大、受力復雜等因素影響，導致塔吊在安裝過程中存在安全隱患，威脅后期使用安全。首先，安裝隊伍整體穩(wěn)定性較差，在人員流動密集的情況下進行塔吊安裝拆卸工作，便會由于各人員之間的銜接不緊密而導致隊伍整體的協(xié)同能力較低，極易出現(xiàn)部分項目重復檢查以及缺項、漏項等問題。其次，在塔吊安裝拆卸過程中，未及時編制相應的安裝拆卸施工方案，同時未做好較低工作，導致安裝人員對塔吊作業(yè)項目、相關要求以及重大危險源認知不清，也會滋生安全事故[3]。最后，安裝拆卸作業(yè)過程中忽視安裝主管的指派與管理監(jiān)督，導致現(xiàn)場管理混亂，人員未規(guī)范操作等問題突出。

2.2 使用作業(yè)風險

使用作業(yè)風險也是塔式起重機常見的風險類型，并極易產(chǎn)生塔吊傾覆事故。通常情況下，塔吊使用作業(yè)風險的引發(fā)因素主要包括以下幾方面：第一，操作人員專業(yè)技能有待提高，其在塔吊使用過程中未能嚴格按照相關操作規(guī)范和使用說明書進行操作，尤其是不能及時感知工作幅度位置，盲目進行吊裝作業(yè)便會產(chǎn)生多臺塔吊碰撞等風險。第二，在塔吊使用之前，操作人員忽視對塔吊重要性能的檢測，也未完成交接班記錄的審查，使鋼絲繩斷絲超出標準、結(jié)構(gòu)件連接螺栓松動等問題未被發(fā)現(xiàn)，進而產(chǎn)生事故威脅。第三，塔吊使用的相關規(guī)章制度尚未完善，監(jiān)督管理機制不健全，尤其是缺乏細化的管理標準，導致操作人員安全意識與責任意識不高，便會由于無法及時發(fā)現(xiàn)塔吊自身存在的問題而引發(fā)事故。

2.3 維護作業(yè)風險

塔式起重機的維護作業(yè)是保證塔吊各項使用性能高效發(fā)揮的重要保障，也是及時發(fā)現(xiàn)并有效規(guī)避安全事故風險的關鍵。當前在塔吊維護作業(yè)的開展過程中，由于不同維護人員的專業(yè)能力參差不齊，其缺乏完備的塔吊維保工作經(jīng)驗，導致其不能嚴格按照相關周期開展全面、細化的維保工作，尤其是忽視螺栓防松情況、標準節(jié)垂直度、限制器開關精度以及液壓軟管老化等問題的維修保養(yǎng)，都會在塔吊使用過程中出現(xiàn)問題，直接威脅塔吊使用安全。另外，在塔吊維護作業(yè)過程中，維保人員沒有按照規(guī)定對已無法通過維保手段解決的故障安全問題進行上報，導致問題出現(xiàn)擴散，也會增加塔吊使用風險，甚至造成不可挽回的損失。

3、塔式起重機安裝及使用中的風險防范措施

3.1 安裝拆卸階段

3.1.1 安裝人員配備

塔式起重機安裝屬于基礎作業(yè)，其關乎塔吊后期使用性能。為防范塔吊安全事故，在安裝過程中要強調(diào)安裝人員配備，不僅要保證參與塔吊安裝的人員具備扎實的理論知識，可以深入理解安裝說明書及相關操作規(guī)程，又要保證其具有較高的安全意識，能夠做好安裝作業(yè)防護設施以及安全技術(shù)交底等工作，確保所有部件以及防護措施都處于良好狀態(tài)。另外，安裝之前還需制定專項施工方案，設置安裝主管部門，以全面監(jiān)管塔吊安裝施工，使安裝人員嚴格約束自身行為。

3.1.2 安裝前期準備

塔式起重機在安裝之前要做好前期準備工作，以避免因安裝前期檢查工作不充分而導致不合格零部件被安裝，進而產(chǎn)生安裝使用風險。首先，安裝人員需要重點檢查塔吊各金屬結(jié)構(gòu)焊接部位是否存在裂縫，明確爬梯、欄桿、護圈是否符合相關標準，以避免影響吊塔后期受力[4]。其次，安裝人員要檢查相關零部件，明確固定鋼絲繩夾板、減速器地腳螺栓、聯(lián)軸器零件、卷筒是否存在缺陷。最后，安裝人員要檢查液壓系統(tǒng)的漏油情況，確保頂升過程中液壓缸能夠平穩(wěn)運行。

3.1.3 基礎與軌道處理

在塔式起重機安裝過程中，安裝人員需做好施工現(xiàn)場勘測工作，明確塔吊自重大的特點，并根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況合理采用加固措施，避免塔吊在使用過程中產(chǎn)生地基沉陷問題，以保證塔吊使用安全。一方面，地基加固可采取加鋪碎石的方式，保證碎石墊層平整壓實，軌枕和粒桿符合安裝要求。另一方面，塔吊軌道在安裝過程中要保證鋼軌接頭有枕木支撐，不僅要確保軌道平直，還要在基礎兩側(cè)或中間做好排水設施，以避免后期路基下沉，造成塔吊使用安全風險。

3.1.4 吊裝過程

塔式起重機安裝過程相對繁瑣，安裝人員要嚴格按照塔吊安裝操作規(guī)程進行分步驟安裝，同時強調(diào)吊裝工序，最大限度保證塔吊后期使用安全。在起重吊裝安裝之前，安裝人員需要做好前期檢查準備工作，確保卡環(huán)、鋼絲繩、倒鏈等性能正常，避免安裝使用過程中出現(xiàn)意外脫落。另外，安裝人員需要將固定牽引繩設置在塔身四角位置，在保持塔身穩(wěn)定性的基礎上完成平衡臂、重臂、欄索等構(gòu)件安裝，既要避免出現(xiàn)中斷作業(yè)，又要保證自標準，直到達到所需高度。

3.1.5 負荷試驗

塔式起重機負荷試驗開展之前需要安裝人員對塔吊整體金屬結(jié)構(gòu)、潤滑和液壓等系統(tǒng)進行全面檢查，確保其使用性能良好，之后在空載狀態(tài)下對塔吊起升、轉(zhuǎn)換、變幅和行走機構(gòu)進行運行，查看其是否存在爬行、過熱、振動等異?，F(xiàn)象，以確保液壓系統(tǒng)以及各控制器、接觸器繼電器處于正常運行狀態(tài)。另外，在最大負載條件下啟動提升機構(gòu)，在制動平穩(wěn)、吊鉤不下滑的基礎上，啟動轉(zhuǎn)換、變幅和行走機構(gòu)，查看制動是否平穩(wěn)，以確保塔吊性能符合使用標準。

3.2 使用作業(yè)階段

3.2.1 建立健全使用管理制度

塔式起重機在使用作業(yè)階段，操作人員在保證自身持證上崗的基礎上，明確《建筑起重機械安全監(jiān)督管理規(guī)定》、《特種設備安全檢查條例》、《建筑工程安全生產(chǎn)管理條例》以及《塔式起重機》等相關規(guī)章制度，確保其能夠嚴格規(guī)范自身操作行為。同時，施工企業(yè)還需根據(jù)施工現(xiàn)場以及塔吊使用現(xiàn)狀而建立健全塔吊使用管理制度，并細化各項規(guī)章制度，如設備管理制度、安全技術(shù)操作規(guī)程、定期報檢管理制度等，并強調(diào)監(jiān)督管理機制的落實，以保證塔吊使用規(guī)范安全。

3.2.2 全面配備安全管理人員

在建筑行業(yè)快速發(fā)展以及塔吊使用需求日益劇增的新時期，為全面提高塔吊使用安全，避免出現(xiàn)安全事故，一方面，施工企業(yè)要重點引入高素質(zhì)管理人員，確保其具有較高的安全意識以及豐富的塔吊操作經(jīng)驗，能夠熟悉事故報告和應急救援管理工作，為塔吊使用提供人才保障。另一方面，施工企業(yè)要加大現(xiàn)有塔吊使用人員的培訓力度，全面提升其綜合素質(zhì)與專業(yè)能力，確保其能夠嚴格按照使用說明書進行操作，堅持做到“十不吊”，并在停機狀態(tài)下做好安全防范。

3.2.3 規(guī)范塔吊使用操作流程

塔式起重機在使用過程中需要根據(jù)相關規(guī)章制度規(guī)范自身操作流程，以避免使用過程中出現(xiàn)塔吊安全事故。首先，在塔吊使用之前，需根據(jù)相關政策辦理登記手續(xù)，并在規(guī)定時間內(nèi)向當?shù)亟ㄖ踩块T報備。其次，操作人員要定期開展設備巡檢，嚴格檢查塔吊各零部件使用狀態(tài)是否良好，并做好信息匯報和交接班記錄。最后，操作人員在塔吊使用過程中要服從指揮管理人員領導，落實《塔機操作規(guī)程》，做好塔吊運行記錄，確保各部門溝通協(xié)調(diào)良好，協(xié)作無誤[5]。

3.2.4 重點開展日常檢查工作

塔式起重機本身結(jié)構(gòu)龐大，又屬于高空作業(yè)，一旦出現(xiàn)使用事故勢必會造成嚴重的經(jīng)濟損失，甚至威脅人身安全。因此，在塔吊使用過程中，為避免甚至杜絕事故隱患，操作人員在塔吊使用過程中需要重點開展日常檢查工作，及時發(fā)現(xiàn)、上報并消除問題，同時填寫日常維護記錄，為后期塔吊維保工作的開展奠定基礎。如操作人員對塔吊升降、變幅、傾斜機構(gòu)進行每次輪班前檢查，并確保標準節(jié)螺絲、鋼絲繩磨損狀態(tài)、各潤滑點的油液潤滑狀態(tài)都處于正常范圍內(nèi)。

3.3 維護作業(yè)階段

3.3.1 提高維保人員素質(zhì)

塔式起重機維護作業(yè)是保證塔吊在使用過程中保持良好運行狀態(tài)的關鍵與基礎。塔吊自身結(jié)構(gòu)繁瑣，零部件相對較多，這就需要維保單位重視提高維保人員綜合素質(zhì)，保證其具有豐富的塔吊維保理論知識以及實際維修經(jīng)驗，使其在深入了解塔吊結(jié)構(gòu)原理的基礎上，高質(zhì)量、高效率地開展塔吊維保作業(yè)，以及時發(fā)現(xiàn)塔吊結(jié)構(gòu)與運行系統(tǒng)中存在的安全隱患。另外，企業(yè)要提高維保人員的安全意識與責任意識，落實責任問責機制，以保證其嚴格規(guī)范自身維保行為。

3.3.2 完善維保檢查制度

在塔式起重機維護工作開展過程中，為進一步規(guī)范和約束維保人員行為，維保單位還要重視完善維保檢查制度，明確月檢和季度檢查維護相關標準，細化維保內(nèi)容，為維保人員工作的開展提供制度支撐。如月檢常見的內(nèi)容包括液壓及潤滑裝置的滲漏油情況、鋼絲繩使用要求、吊鉤防脫裝置的磨損等，季度檢查還需增加接地裝置檢查、起重力矩與起重量的限制器精度變化范圍、液壓軟管老化情況以及電氣安裝狀態(tài)等，以通過完善的保養(yǎng)周期提升塔吊運行安全。

3.3.3 加強維護保養(yǎng)力度

塔式起重機維護保養(yǎng)工作的開展對保障塔吊使用質(zhì)量、增強塔吊使用安全具有重要作用。維保單位在開展塔吊維護保養(yǎng)工作過程中，需要遵循《建筑起重機械強制維護保養(yǎng)辦法》等相關制度要求，一方面確保維保人員自身穿戴符合標準，并在白天適宜條件下開展維保工作，以及時發(fā)現(xiàn)、上報并整改相關問題。另一方面要重點加強對塔吊主要部件和安全裝置的維保力度，確保塔身標準節(jié)及其連接完好，保證其整體可靠性，避免因工作荷載過大而造成塔吊傾覆事故。

結(jié)語：

塔式起重機在建筑工程施工過程中扮演著物料傳輸?shù)闹匾巧?，但其也潛藏著隱匿性的危險因素，威脅塔吊使用安全與工作人員生命安全。針對塔吊安裝及使用過程中存在的高危險性，在塔吊使用日益頻繁的新時期，相關從業(yè)人員在塔吊安裝及使用過程中要根據(jù)《產(chǎn)品使用說明書》、《建筑起重機械強制維護保養(yǎng)辦法》等相關制度規(guī)范嚴格約束自身行為，既要保證自身深入了解塔吊結(jié)構(gòu)原理，熟練掌握塔吊安裝、使用和維保技能，又要在施工企業(yè)的精細化監(jiān)督管理過程中不斷提高自身安全意識與責任意識，做好塔吊使用登記，積極主動地完成塔吊日常檢查、每月檢查以及季度檢查等工作，以及時發(fā)現(xiàn)、有效整改塔吊安裝或使用中存在的風險因素，從而提升塔吊運行安全，推動建筑工程施工有序開展。