浅谈塔式起重机倾覆的原因及措施

浅谈塔式起重机倾覆的原因及措施

梁滕军

广西建工集团建筑机械制造有限责任公司 530001

摘要：塔式起重机是房屋建筑施工中物料输送、建筑构件安装的主要用设备。本文以塔式起重机倾覆为切入点，介绍了塔式起重机工作原理，分析了塔式起重机倾覆的原因。并从注重操作安全培训、注重安装规范性、注重设备养护等方面，对塔式起重机倾覆问题的应对措施进行了简单的分析。

关键词：塔式起重机；倾覆；高强度螺栓

塔式起重机是我国现代工业生产、民用建筑施工中应用频率较高的施工设备，其具有操作便捷、回转半径大、起升高度高等特点，在建设工程施工质量提升方面具有较高的优势。但是在塔式起重机使用频率不断提升的背景下，塔式起重机管理维护问题逐渐凸显。由于操作人员缺乏责任意识、技术水平不高等因素，导致塔式起重机倾覆故障频繁发生，对建筑施工作业造成了严重的影响。因此，对塔式起重机倾覆问题进行适当分析非常必要。

1 塔式起重机工作原理

塔式起重机又可称为塔吊，其是建筑工地中常用的一种起重设备。塔式起重机主要包括上旋转式塔式起重机、下旋转式塔式起重机两种。其中塔式起重机主要是在控制塔身不动的基础上，通过回转结构，绕塔身中心线，控制回转支承上方动臂、平衡臂作全回转；而下旋转式塔式起重机主要是通过底座、转台间回转支承，控制除行走机构以外的其他全部工作机构在转台上一起回转。

2 塔式起重机倾覆的原因分析

塔式起重机倾覆问题出现的原因主要是包括操作人员缺乏安全意识、操作人员没有依据规范进行安装、基础设备养护缺失等情况。

首先，操作人员缺乏安全意识问题主要是由于塔式起重机司机、司索指挥人员素质不一，部分人员缺乏安全意识，在没有塔式起重机操作证书的基础上就进入相关岗位。部分人员甚至违背相关规范要求，启动大型接力矩限制器、短接力矩限制器的安全开关，导致短接力矩误动，致使其限位失灵，产生重大倾覆事故^[1]。

其次，由于塔式起重机安装单位人员缺乏一定则热意识，导致其在塔式起重机安装过程中，在没有检查高强度连接螺栓的基础上，重复使用高强度连接螺栓。而由于高强度连接螺栓处于应力集中部位。随着交变荷载的不断变化，其在使用阶段会出现潜在疲劳裂纹。若塔式起重机安装单位人员没有及时发现连接螺栓疲劳裂纹，则在塔式起重机运行后期会出现因高强度螺栓断裂而引起的倾覆事故。

最后，在塔式起重机运行过程中，钢结构疲劳会导致关键部门母材出现裂纹，或者关键焊缝缝距加大。而由于在塔式起重机后期维护阶段，部分人员对基础节与底梁连接位置、标准节主肢焊缝、标准节连接套位置焊缝等易疲劳部位不了解或不重视。再加上违规操作问题存在，最终导致塔式起重机发生倾覆故障。

3 塔式起重机倾覆的应对措施

3.1注重操作安全培训

操作安全培训的合理开展，可以提高塔式起重机操作人员安全意识，避免违规操作导致的塔式起重机倾覆故障。首先，在塔式起重机操作人员安全教育培训过程中，相关技术人员可以操作安全培训常态化为阶段工作目标，严格特种作业人员培训。从理论、实践两个方面，对特种作业人员培训情况进行考核。

其次，依据塔式起重机操作规程，相关技术人员可以加强对作业人员监管力度。引导作业人员关注塔式起重机性能，避免塔式起重机带病运转、超载运转或者超负荷运转导致的塔式起重机倾覆故障。同时综合利用自检、互检等模块，要求塔式起重机作业人员对操作过程进行检查。并根据检查结果，为塔式起重机作业人员提供操作技术指导，以保证将塔式起重机倾覆故障消灭在源头。

3.2注重安装规范性

现阶段塔式起重机安装过程已成为塔式起重机重大倾覆事故发生概率最大的环节。因此，塔式起重机管理人员应加强对塔式起重机安装环节的重视。从技术、操作控制两个方面，最大限度降低塔式起重机安装不规范导致的倾覆事故^[2]。

一方面，针对塔式起重机安装不规范导致的后期塔式起重机运行阶段倾覆故障，相关技术人员可对塔式起重机安装作业人员进行专业技术培训，严格执行持证上岗制度。并在塔式起重机安装作业前期对相关作业人员进行人员岗位职责、安全控制点、发生频率较高的风险点及控制措施等内容的安全技术交底。同时塔式起重机安装工作应在专业人员统一指挥下，严格依据各部门安装顺序。以平衡臂、平衡重、起重臂为要点，进行各部件安装。即依据后安先拆、先安后拆的原则，选择合理的拆卸部位吊点位置，保证塔式起重机起吊物中心在捆绑绳吊点范围内。

另一方面，负责塔式起重机安装单位应明确自身工作职责，结合现场情况及随机技术文件，进行塔式起重机安装施工方案的设置。塔式起重机安装施工方案主要包括作业人员组织管理、塔式起重机安装顺序、塔式起重机安装安全控制点、适用天气状况、安装作业警戒区、安装操作步骤等相关内容。其中在作业人员组织管理过程中，塔式起重机管理人员应明确相关安装模块人员及相关职责。并详细阐述指挥人员、安全负责人、安全监督员、起重工、钳工、专业安装工、电工的工作内容；而在塔式起重机各主要部件拆卸顺序表、起吊至就位操作步骤、安全控制点及天气状态规定合理设置的基础上，负责塔式起重机安装单位还需要针对作业警戒区设置警戒表示。并明确塔式起重机安装困难工地，或者需要采用特殊方式安装的情况。

3.3注重设备养护

首先，塔式起重机设备养护人员应定期进行零部件更换，加强养护，避免塔式起重机疲劳运行导致的钢结构疲劳故障。如塔式起重机养护人员应在高强度螺栓及螺母使用后拆卸再次使用前，进行检测。在保证高强度螺栓及螺母无滑牙、锈蚀、损伤、变形、缺牙等情况的同时，详细记录高强度螺栓、螺母使用频率，避免同一个高强度螺栓、螺母重复使用次数在两次以上^[3]。同时塔式起重机养护人员应定期对高强度螺栓、螺母及其他紧固件进行检查、紧固、保养、更换，定期校核力矩限制器，避免塔式起重机高强度紧固件松弛或者裂纹导致的倾覆事故发生。一般来说，依据塔式起重机高强螺栓特定工作环境，可指令专门人员每间隔两个星期对高强度螺栓、螺母进行紧固。在高强度螺栓、螺母紧固的同时，专门保养人员还可以利用力矩板手对预紧力矩与要求相符程度进行检查。标准节间螺栓紧固力矩检查主要是从下部入手，在紧固对称一方的基础上，将塔式起重机选装180度后紧固另外一方。

其次，为避免塔式起重机疲劳或者超龄现象发生，塔式起重机维修养护人员应以疲劳裂纹产生因素为切入点，综合分析设计、材料、制造等因素，控制每一塔式起重机使用次数在1.250*105工作循环内，降低塔式起重机事故发生率。

最后，混凝土块式基础是塔式起重机基础中占比较大的模块，具有较大的风险事故。因此，在后期塔式起重机养护中，塔式起重机养护人员应保证塔式起重机混凝土周边基础排水通畅。并定期校验塔式起重机垂直度，降低塔式起重机倾覆风险。

总结:

综上所述，专业人员安装、操作人员安全操作、专业人员养护是塔式起重机安全运行的保障。因此，相关工程技术人员应加强对塔式起重机的管理。结合相关技术规程，对塔式起重机作业人员进行安全技术培训及岗位培训。同时加强塔式起重机安装管理，注重塔式起重机后期养护作业，避免塔式起重机疲劳超龄运行或者零部件疲劳裂纹导致的倾覆故障。

参考文献：

林乾. 塔式起重机倾覆的原因及对策[J]. 科技创新与应用, 2017(24):164-164.

李明, 李钢强, 殷晨波. 海南强台风塔式起重机倾覆原因分析与建议[J]. 建筑机械化, 2015, 36(11):25-30.

陈亚文, 丁克勤, 周萍,等. 塔式起重机整机倾覆事故原因[J]. 安全, 2015(7):31-33.