曳引式施工升降機安全風險與預防措施研究

周傳林，鄧代軍

（湖北特種設備檢驗檢測研究院宜昌分院，湖北 宜昌 443005）

近幾年來，曳引式施工升降機在房屋建筑施工中的使用越來越多。曳引式施工升降機是指通過吊籠或者運載裝置和其對重由經曳引輪的曳引鋼絲繩懸掛而相連并由曳引鋼絲繩和曳引輪繩槽之間的摩擦力來驅動的施工升降機，一般臨時安裝于建筑物原有設計的室內電梯井道內，如圖1所示，相比傳統(tǒng)的安裝于建筑物外墻的SC型或SS型強制驅動施工升降機有以下優(yōu)點：

圖1 曳引式施工升降機結構示意圖

（1）安全性能提高。曳引式施工升降機主要采用曳引驅動電梯的結構、原理和功能，將電梯技術和設備運用于施工過程中，永磁同步電機及變頻控制系統(tǒng)讓升降機啟動、制動及運行更加平穩(wěn)，安全性能大大提高；采用曳引驅動的方式以及安裝于室內井道中可以杜絕強制驅動施工升降機容易發(fā)生的如武漢“9.13”和衡水“4.25”等因冒頂導致轎廂墜落的重特大事故。

（2）施工效率提高。曳引式施工升降機額定速度一般為1.0m/s及以上，比強制驅動施工升降機運行速度快；電梯井道大多設計在建筑物的中間位置，建筑材料和人員的輸送距離較短，進出料方便，省時省力；不受雨、雪、風等氣候條件的限制可全天候使用，利用率高。

（3）更加節(jié)能環(huán)保。曳引式施工升降機因驅動方式的原因比強制驅動施工升降機額定輸出功率小、整體重量輕，制造、運輸及使用成本低；運行噪音小，潤滑油脂少，污染??；無需額外搭設腳手架、防護網和附著裝置，既節(jié)約建筑施工材料，也便于建筑物外墻裝飾施工。

但曳引式施工升降機畢竟是臨時施工用設備而不是固定使用的室內電梯，不具備電梯的安裝、使用條件和環(huán)境，而且需要隨著建筑物的升高不斷的升層，每一次升層都是一次再安裝的過程，因此不能簡單的將電梯照搬到建筑施工中來，目前在設計、制造、安裝、使用、維護等方面還存在一些不完善的地方，具有一定的安全風險。

1 存在的安全風險

1.1 標準及規(guī)范

按照《特種設備目錄》，起重機械和電梯是2個不同的種類，曳引式施工升降機歸屬于起重機械，其設計、制造、安裝、使用應符合起重機械相關要求。目前曳引式施工升降機暫時沒有GB類國家標準，制造廠家大多采用的制造標準是《施工升降機 曳引式施工升降機》（JB/T 13031-2017），其中明確規(guī)定其不適用《電梯制造與安裝安全規(guī)范》（GB 7588-2003）規(guī)定的電梯。起重機械產品及安全保護裝置的制造應按《起重機械型式試驗規(guī)則》（TSG Q7002-2019）進行型式試驗，目前大多數曳引式施工升降機制造廠家能按該規(guī)則的要求對整機產品進行型式試驗，但其安全保護裝置如重量限制器、限速器、安全鉗、制動器等主要部件因采購的是電梯配件廠的設備，所以其型式試驗仍然依據的《電梯型式試驗規(guī)則》（TSG T7007-2016）進行的，不符合起重機械相關要求。

1.2 升層

曳引式施工升降機在建筑物主體施工階段（一般9～10層）開始安裝，并隨著建筑物的增高而不斷升層(一般5～6層或15～18m升層一次)。曳引式施工升降機沒有和強制驅動升降機一樣自帶一套完整的液壓頂升裝置，每次向上升層都需要先拆卸再安裝。特別是曳引機及承重梁需要在井道上方臨時固定電動葫蘆或利用施工現(xiàn)場的塔式起重機來幫助提升，由于施工現(xiàn)場條件所限，提升過程存在很多不確定因素，例如：如何搭建腳手架，電動葫蘆如何固定，吊點的設置是否恰當，曳引機及承重梁如何拆卸和重新固定，現(xiàn)場是否存在交叉作業(yè)，安全防護措施是否到位等等。每一次升層都是一次新的安裝調試，這其中的安全風險可想而知。

1.3 鋼絲繩

曳引式施工升降機的曳引比大多為2:1，一般有3～6根曳引鋼絲繩，其長度要能滿足整個建筑物施工高度的需要，一般按井道高度的2倍設計，因此在升降機首次安裝及每一次升層后，剩余出來曳引鋼絲繩需要盤整好并置于承重梁所在的樓層里，如果保護不好容易被施工現(xiàn)場的水、水泥、沙子等損壞。繩頭固定型式一般用楔形繩套的方式，如圖2所示，鋼絲繩與楔形繩套承受著轎廂、對重及載荷的主要重量，其承載力由鋼絲繩、楔套和楔塊之間形成的摩擦自鎖提供。因此繩頭處的鋼絲繩在楔套內容易產生彎曲、擠壓、扭曲等變形，在每一次升層后，原來的繩頭將重新作為曳引鋼絲繩的一部分使用時其性能會下降，嚴重時甚至要報廢。限速器鋼絲繩也存在在同樣的問題。

圖2 鋼絲繩楔形繩套示意圖

1.4 層門

由于是臨時施工用，曳引式施工升降機各樓層層門一般采用自制簡易推拉門，從轎廂里由內向外設有門栓，未設置電氣聯(lián)鎖保護裝置，有可能導致層門未關閉或關閉不嚴時升降機啟動或繼續(xù)運行，容易造成人員在層門地坎處發(fā)生剪切或墜落；各層門也未配置緊急開鎖裝置，不能從外向內打開層門，緊急情況如果發(fā)生困人，給應急救援工作帶來極大不便，不滿足《施工升降機 曳引式施工升降機》（JB/T 13031-2017）的要求。

1.5 重量平衡系統(tǒng)

曳引驅動的方式是依靠曳引輪和鋼絲繩之間的摩擦力驅動轎廂和對重上下運行的，因此轎廂和對重兩側的重量是否平衡就直接關系到升降機的運行安全。轎廂和對重兩側的重量除了轎廂、轎廂里的人及貨物、對重以外，還有兩側鋼絲繩及隨行電纜的自重，這些重量隨著升降機的運行不斷發(fā)生變化。當轎廂位于低層站時，曳引鋼絲繩的大部分重量會作用于轎廂側，使轎廂側的重量變大，而隨行電纜的重量大部分作用在固定端井道壁上，使轎廂側的重量變?。幌喾?，當轎廂位于高層站時，曳引鋼絲繩的大部分重量會作用于對重側，使轎廂側的重量變小，而隨行電纜的重量大部分作用在另一固定端轎廂底部，使轎廂側的重量變大。以上這些重量的改變在提升高度較小時，對升降機的安全性能影響很小，但隨著提升高度的不斷升高影響會增大，嚴重時會因兩側的重力差過大導致溜梯，危及人員的安全。例如：行程100m的升降機，使用6根φ13mm的鋼絲繩，鋼絲繩的重量將達到約400kg,這些重量若施加在某一側將嚴重影響升降機的安全運行。

因此，為避免上述情況的出現(xiàn)，一般采用增加補償裝置（如補償繩、補償鏈）的方式來彌補運行過程中帶來的重量差，但曳引式施工升降機由于需要不斷升層，一般沒有安裝補償裝置，這將帶來一定的安全風險。

1.6 緊急報警與應急救援

曳引式施工升降機因發(fā)生故障或突然停電等原因而停止運行時，如果轎廂停在層距較大的兩樓層之間，或遇到蹲底、沖頂等情況時，人員將被困在轎廂中，按要求轎廂內應配備緊急報警裝置使被困人員能夠向轎廂外呼叫救援，但建筑施工工地因條件有限，一般只在轎廂內配備對講機，沒有安裝與工地長期有人的值班室保持聯(lián)系的對講電話，加上臨時施工井道和密閉轎廂內的無線通訊信號差，有可能導致緊急情況不能及時與救援人員取得聯(lián)系。

曳引式施工升降機應急救援時往往需要盤車或復位安全裝置，但曳引機及承重梁在井道頂部處于懸空狀態(tài)，周圍沒有平臺也沒有腳手架，沒有足夠的安全空間和位置，為應急救援帶來了很大的難度。

1.7 井道的防水

曳引式施工升降機是機電設備，井道內安裝有很多電氣設備和安全裝置，嚴禁有水。由于建筑物及井道在不斷的施工，很難有很好的措施防止施工用水或雨水從井道頂部或各樓層層門處進入井道內，同時井道底坑是臨時施工用，沒有經過處理，也容易滲水，因此容易造成升降機電氣設備發(fā)生故障或損壞。

1.8 其他

曳引式施工升降機受臨時施工條件限制，設備的配置及安裝很難達到相關要求，有可能留有一定的安全隱患，例如：由于各層門地坎是毛坯狀態(tài)，轎廂與面對轎廂入口的井道壁的間距一般會大于0.15m，轎廂地坎下未設置護腳板，在緊急情況下逃生和救援時容易造成人員墜落井道內；曳引鋼絲繩張力不均時調整不方便，鋼絲繩磨損、變形或銹蝕嚴重需要更換不方便等。

2 預防措施

根據曳引式施工升降機本身的結構特點，按照特種設備現(xiàn)行法律法規(guī)，參照相關規(guī)程標準，結合實際安裝使用經驗，建議采取以下措施以減少曳引式施工升降機存在的安全風險。

（1）在曳引式施工升降機沒有新標準規(guī)范出臺之前，制造廠家應嚴格按照《施工升降機 曳引式施工升降機》（JB/T 13031-2017）標準的要求制造，同時也要滿足《起重機械安裝改造重大修理監(jiān)督檢驗規(guī)則》（TSG Q7016-2016）的相關要求，規(guī)定應具備的功能或安全保護裝置一定要按要求配置并安裝。

（2）曳引式施工升降機產品及安全保護裝置如重量限制器、限速器、安全鉗、制動器等應按《起重機械型式試驗規(guī)則》（TSG Q7002-2019）進行型式試驗，以滿足起重機械的相關規(guī)定及要求。

（3）在曳引式施工升降機每一次升層前應根據建筑物施工進度和設施環(huán)境情況制定詳細可靠的施工方案和作業(yè)計劃，作業(yè)人員應具備相應資格，對作業(yè)人員進行技術培訓和技術交底，采取必要的安全防護措施，使用的電動葫蘆或其他起重機械應確保完好，確保升層作業(yè)的質量及安全。

（4）曳引鋼絲繩在安裝前應釋放其扭力，用楔形繩套固定繩頭時避免鋼絲繩扭曲，固定端采取綁扎的方式不要使用U型卡，盡量避免繩頭受到嚴重變形；剩余鋼絲繩應整齊盤整到繩輪上并用防護設施妥善保管，避免生銹或受到傷害。

（5）在曳引式施工升降機各樓層層門上安裝電氣聯(lián)鎖裝置，確保各層門都處于關閉和鎖緊位置時，轎廂才能啟動或保持運行；在轎廂底部安裝護腳板，規(guī)格尺寸符合相關標準要求。

（6）當曳引式升降機行程達到一定的高度，可以在轎廂底部和對重之間安裝平衡繩，以達到轎廂和對重兩側的重量保持平衡，因升層的關系，暫時剩余的平衡繩可以盤整好并固定于轎廂底部。

（7）在曳引式施工升降機轎廂和工地長期有人的值班室之間安裝有線對講電話，線路同升降機隨行電纜一起捆綁，以確保緊急情況下隨時能與值班室取得聯(lián)系，保證救援的及時性。

（8）在曳引機承重梁兩側設計折疊式或易于拆裝的簡易走臺，在需要的時候可隨時打開或安裝，便于安裝、調試、檢查、保養(yǎng)曳引機、承重梁、限速器等主要零部件，也便于應急救援時采取緊急措施。

（9）在曳引式施工升降機井道頂部設置活動防雨棚或其他防水設施，施工過程中井道頂部墻面始終比該樓層地面高出500mm以上，以確保施工用水或雨水不能進入井道；在升降機安裝前對井道底坑和容易滲水的地方做防水處理。

（10）由于建筑施工現(xiàn)場狀況復雜，一般都是臨時用電，停電情況時有發(fā)生，建議曳引式施工升降機配備停電應急平層裝置，可以在停電時讓轎廂自動返平層，減少關人現(xiàn)象發(fā)生。

（11）在日常使用過程中對曳引式施工升降機進行定期檢查和維護保養(yǎng)，定期開展應急演練，內容、要求及方法可以參照《電梯維護保養(yǎng)規(guī)則》TSG T5002-2017的要求。

3 結語

雖然曳引式施工升降機有很多優(yōu)點，但由于其屬于新興產品，在建筑施工中應用時間不長，目前還處于法規(guī)及標準不健全、技術及產品欠完善、安裝及使用不規(guī)范的摸索階段，導致市場占有率不是很高，甚至還發(fā)生了一些安全事故。因此需要設計、制造、安裝、使用、維護等相關單位及人員共同努力，對曳引式施工升降機不斷進行改進、升級、創(chuàng)新，比如是否可以為曳引式施工升降機設計一套類似強制驅動升降機那樣的液壓頂升系統(tǒng)，既可以方便快捷的升層，又可以降低安全風險，使曳引式施工升降機更加安全、高效、節(jié)能，保障建筑施工的質量及安全。