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塔吊拆装安全要素伴着我国经济建设特别是城市建设的发展,塔式起重机的产量和拥有量不断增长,仅北京地区目前就拥有各种类型塔机约台近年来我国2400塔机生产企业已增加到
二、三百家,顶峰期年产量近万台,已经不折不扣地成为世界塔机生产第一大国由于生产、安装和运用单位的品质参差不齐,塔机数量的迅猛发展不行防止地会带来各种质量隐患我国每年均发生很多起塔机安全事故,有的造成机毁人亡,损失沉重在塔机安全事故中,整机拆装环节发生问题的情况屡见不鲜,占有相当大的比例分析这些事故可以看出有些塔机安装企业的质量保证体系不健全,缺乏严格的管理制度;有的塔机本身相关技术文件不完好,没有对拆装程序和要求提出具体而明确的规定因此强化对塔机安装企业的考核,严格审核塔机拆装所应具备的技术文件,应当纳入严格的管理制度本文对塔机安装企业资质的考核方法提出了建议,同时结合我国塔机行业实际情况,分析塔机拆装时的安全掌握点,并提出塔机运用说明书中有关拆装内容的要求,希望引起我国塔机生产、安装运用及管理部门的关注另外还介绍了国外有关塔机拆装运用安全问题的一些规定和建议,以供国内同行借鉴塔机拆装安全质量保证体系1我国塔机的安装队伍呈多元化,既有专业的安装企业(包括大型塔机租赁公司),也有塔机生产企业和运用单位自行安装,甚至还有个人时)因此运用说明书应当具体给出不同臂长时的拉杆配置、安装位置及相应的起重性能,以供用户选择
③塔机安装拆卸和塔身顶升、降节的具体程序大多数塔机运用说明书对整机安装、拆卸及塔身加节、降节的程序说明不够具体,对其中关键点的警示不够醒目,更缺乏对安装程序的具体图示有的对安装挨次说得比拟清晰,而对拆卸挨次往往一带而过事实上塔机拆卸时,大部分程序虽按安装逆程序进行即可,但其中也有一些特别的要求比方前面所述塔身降节时,因上部结构卡住,当顶升横梁脱离踏步后造成自由下落的事故就是一例因此运用说明书必需对塔机拆卸时的特别要求和可能发生的问题,进行具体而明确的提示,引起安装人员的留意
④平衡重的安装挨次和位置每种塔机在设计时均对各重要受力构件按其危险工况进行计算,而危险工况不肯定就是塔机工作时的最大载荷工况塔机的结构形式不同,其某些构件的危险工况也不肯定相同,所以安装人员决不能凭经验加以确定,而应当严格根据运用说明书的规定进行安装如塔顶斜撑杆式(无塔帽)塔机,其平衡臂的危险工况就在其全部安装后(包括起升机构),未装起重臂前,再吊装平衡重的时分运用说明书必需依据构件计算的工况,具体而明确地规定平衡重和起重臂的安装挨次以及安装位置有的塔机依据设计需要,还设有不同重量平衡重,则应当对其编号,在说明书中明确区分,以免装错
⑤附着装置的安装位置及附着杆的最大载荷许多塔机运用说明书中,一般只规定了附着式塔机的最大自由高度和各道附着装置之间的距离但这是不够的,附着框架相对于塔身的安装位置是一个很重要的问题塔身是一个桁架结构,其节点处有腹杆支撑,强度和刚度较大,可以承受水平载荷,而节间特别是两个节点的中间部位,其侧向刚度很小因此说明书应当依据塔身的详细结构和计算,明确规定附着框架位于节点的距离范围,以免因安装位置错误造成塔身弦杆失稳此外国外塔机运用说明书还给出了附着点的最大载荷和附着杆内力的计算方法,这是值得我们借鉴的由于每次施工时塔机相对于建筑物的位置不行能固定不变,建筑结构也各有不同,因此附着式塔机与建筑物之间的距离会有变动,给出上述内容,可为安装运用单位自行设计或改装附着杆提供便利
⑥与产品实物相符的电气原理图、接线图以及塔机基础图与其承受的载荷这是安装企业安装调试塔机所必需的技术资料对于塔机基础,应当根据该塔机规定的安装方式提供不同的基础图,包括整体式基础以及安装在底架下的分体式基础,同时还应提供作用在基础上的最大载荷,以便安装运用单位制作塔机基础时考虑对地基的要求塔机基础上的地脚螺栓或其他形式的联结件承受塔身的最大载荷,其重要性超过了标准节的联结零件但在实际安装运用中,人们往往将留意力集中在塔机本身,而忽视了塔机基础及其联结件年月甘肃天水一20XX12台塔机,在工作时突然整体倒塌,砸向正在上课的小学教学楼,造QTZ40成死伤近百人的特大安全事故事后调查分析,该机底部埋设于混凝土基础中的基础节有三根主弦杆断裂,并发现不仅有新断痕,还有老断痕和补焊痕迹,而塔机检测单位在进行常规检测时,未包含对基础部分的检测该机的基础节并非生产厂出厂时的原配构件,而是由运用单位自行加工,其质量和强度不符合要求埋设在基础中的联结装置应视为塔身的延续,必需加以特别留意和检查另外还有人提出对已断裂的地脚螺栓采纳焊接方法补救,甚至采纳在混凝土基础中钻孔,用环氧树脂等粘结剂“种植”地脚螺栓,这些都是肯定不能答应的
(3)塔机拆装方案应包括拆装时塔机与安装用移动式起重机的平面布置,拆装部件的存放位置等对于拆卸困难的工地或者必需采纳特别方法(与运用说明书中规定的方法不同)拆塔,应事先制订可行的具体书面方案,经过论证和批准后才能实施技术交底管理制度每次拆装前应对安装人员进行技术交底,其内容包括上述现场人员必读的技术文件和拆装环节中的安全掌握点质量管理
1.3
(1)建立安全质量管理制度及健全的机构,拆装现场要有负责人和专职安全员;()用合同明确施工和安装企业各自应担当的责任(在安全方面不2能遗漏无人负责的中间环节);()建立明确的岗位责任制;3
(4)建立完善的完全操作规程;()制定验收制度5
①基础、轨道(或地基)的检测和检验;
②整机安装后的检测,包括塔身垂直度检测,安全装置调整、检测,接地电阻检测等;
③安装质量检验,缝、标准节位置挨次等()塔机存放;6建立塔机及零部件存放、出入库管理制度,防止重要零部件的混用
(7)外购件、外协件管理制度其中高强度螺栓、钢丝绳、主要承载钢材等要有明确的强度级别安装工具与装备
1.4主要拆装工具及仪器仪表包括()吊具(包括塔机安装用的一些专用吊具);1
(2)专用高强螺栓扳手(与塔身、回转支承螺栓配套,要能保证预紧力);()吊重块或祛码(标定清晰、精确,满意力矩限制器、起重量限3制器调整的要求);()经纬仪及水平仪4国外塔机拆装运用安全的有关规定2澳大利亚关于塔机拆装工作安全问题的一些规定
2.1国外塔机安装后和运用前的验收一般是由经管理部门授权的特许工程师来执行的,需经其签字前方能投入运用这一规定比我国的现行做法要求更加严格,责任也更为明确澳大利亚也是如此,他们对塔机的安装工作从场地检查开头,必需保证土壤的承载力量,能够支承塔机结构并经受至少的非工作风速安装和拆卸程序要按安全审计部门的格式文件43m/s书写,内容应包括有关安装人员的职责,并由专业工程师负责在安装工作中,特别留意以下各点()检查安装部件的实际重量,必要时通过安装塔机用轮式起重机1的力矩限制器进行检查
(2)必要时由技术人员对塔身联结螺栓的拧紧力矩进行检查()在工地卸载前,需由电器、机械工程师对电器系统进行检查,包3括规定载荷的起升实验,并作具体报告,记入起重机日志
(4)塔身螺栓(或受剪销轴)在重复运用前应作磁粉探伤(裂缝)实验(抽检如未发现缺陷,其余螺栓可免检安装)10%,()塔机运用后返回存放场地时,需对塔身节和吊臂、形架(动臂5A式塔机)进行可视检查,包括裂纹、缺口(凹痕)弯曲和腐蚀等情况
(6)起升机构制动器应拆开检查,需要时应更换衬块()起升钢丝绳应在塔机从竖立位置下降前从卷筒上放出,并在绕7入卷轴时进行外观检查和涂油,并标记其长度;钢丝绳破断证书及其运用记录应归档保存欧洲关于塔机经受暴风后安全性问题的建议
2.2塔机安装后,一般竖立在工地的时间较长,不行防止会遭受大风甚至暴风的侵袭,特别是对于安装在沿海地区或大风地区的塔机更是如此20XX年月,的暴风攻击了法国的很多地区,使公司的台塔机1256m/s Potain20倒塌,造成了重大损失我国年在山东沿海地区也因大风刮倒了很20XX多小型塔机,甚至在北京地区也有关于大风倒塔的的报道这些事故引发了塔机结构在大风中的稳定性问题的商量,尽管只有很少比例的塔机发生倒塌,但未倒塌的塔机是否存在担心全因素,结构是否受到损害这种损害不易看出,并且其危险性将在较长时期内存在为此在年月,法20XX2国有关管理机构召开了一个由主要建筑承包商、塔机制造商包括、Potain■和公司以及有关起重机标准和安全问题的专家等参Liebhen TereXPeiner与的会议经过商量后,为塔机用户起草了一个指导性文件,对经受暴风攻击后的塔机的安全运用问题提出了建议该文件对经受暴风后的塔机建议由专业人员进行检查,经修复或更换零部件前方可投入运用检查的范围如塔机已经进行过法定检验,则推举对以下范围进行检查塔机安装地区的风速在以上;133m/s塔机所处工地及其附近曾经发生过大风引起的意外事故;2租赁公司的塔机偶而检查3如暴风后塔机未经检验而已被撤除,则必需检查全部部件吊钩高度小于的自装式塔机,除塔身上已有可见的扭曲变形外,在下一次法定25m检验前不需检查肯定未处于以上风速的塔机也不需检查33m/s需检查的部件主要是由于风力作用而产生最大应力的部件,包括整个塔身特别是下部塔身节及其装配件;1直接位于建筑物锚固点附近的零件及锚固件;2底架,基础;3固定斜撑杆;4支承物轨道、枕木、混凝土块、螺杆千斤顶和台车等;5压重及平衡臂配重的托架;6附件风速仪、投光灯、走台、梯子等7检查人员及检查报告检查工作必需由具有所检验工程资格的技术人员指挥,可从用户、租赁公司、制造商或某检验单位中抽调检查后应起草一份书面报告,由检查人员签名,并报经过授权的单位批准报告应包含以下内容起重机的答应证;1检查部位表;2特别检查工程;3用于检查并经标定的器具4检查方式塔机的检查应停放充足的时间后进行如的确因工程需要,其下部1塔身节的检查可视检查可在塔机工作期间进行在有明显异样的情况下如永远变形,应考虑整个起重机已发生缺2陷,在连续工作或更新任何部件前应向塔机制造商进行询问承包的安装队这些安装队伍在人员配置、技术管理、质量管理和所配备的安装工具与装备方面的条件相差很大,而塔机作为一种触及安全的特种装备,对安全性的要求又非常严格,因此有必要制订对塔机安装企业的考核方法,以便统一要求、严格把关我国建设部曾在年下发了《塔20XX式起重机拆装管理暂行规定》,北京市也曾印发《塔式起重机安装企业拆立塔管理规定》,依据这些规定的有关要求,塔机的安装拆卸企业应当具备以下根本条件人员素养L1我国塔机安装队伍的人员素养普遍偏低,有的甚至运用未经正规培训的农民工进行安装作业,因此必需重视提高安装人员素养的工作,这是尽可能削减塔机拆装安全事故的前提现场有关安装人员应具备相应的上岗资格包括从事塔机拆装工1作三年以上的机械工程师或技师、电气工程师或技师;经过正规上岗培训的拆装工、塔机司机、信号工、电工、钳工检验人员应能胜任拆装作业触及的检验工作,并把握与检测工程2有关的标准条款及塔机拆装的详细检测要求;技术工人应把握所从事作业塔机的拆装工艺规程及运用说明书中3触及拆装、顶升安全的关键环节,并了解有关的标准条款;应具有完善的职工培训考核制度,培训内容要以提高安全作4业为中心,新工人上岗必需经过塔机拆装技术培训技术管理
1.2具备有关起重机的现行技术标准与塔机安装有关的国家标准和行业标准现已比拟完善,触及的内容许多,其中与塔机拆装直接有关的主要有以下一些标准,安装人员必需了解把握这些标准的有关条款《塔式起重机技术条件》,《塔式起重GB/T9462-20XX GB5144-20XX机安全规程》,《起重机械安全规程》,《起重吊运GB6067-85GB5082-85指挥信号》,《起重机械用钢丝绳检验和报废适用标准》,GB5972-86《塔式起重机操作运用规程》,《建筑机JG/TXXX-20XX JG/T
5082.1-20XX械与装备焊接件通用技术条件》必备技术文件塔机有关技术文件是指导、检查安装作业的重要依据,每台塔机每次拆装时必需严格根据技术文件的要求进行作业和检查,决不能任意改动或随便实行临时措施进行拆装塔机拆装工艺文件每种型号塔机各一份1塔机拆装工艺中重点要注明作业中的安全掌握点,主要包括以下几个方面
①高强度螺栓的预紧力矩我国塔机的标准节联结结构绝大多数均采纳套管+高强度螺栓方式,而高强度螺栓联结必需采纳大预紧力,一般预紧应力应为该螺栓材料屈服强度的倍塔机设计时均规定了高强度
0.6〜
0.7螺栓的预紧力矩,为了到达设计要求,作业时应采纳测力扳手或专用高强度螺栓扳手,但在实际安装作业中一般都做不到这一点,由于目前还缺乏实际可用的工具我国大多数塔机标准节的联结套管,为了加工便利、降低本钱,一般均用圆钢加工而成,套管孔中心与弦杆边缘的距离很小,现成的测力扳手无法就位塔机生产厂一般均不把测力扳手作为附件随机出厂,工地上通常采纳大扳手加长套筒来拧紧高强度螺栓,在高空作业中很难到达预紧要求如级的高强度螺栓,其预紧力约为实
10.9M30368kN,际运用的预紧力矩达即使采纳长的扳手,其操作力也需1800N.m,
1.5m国外大中型塔机,其塔身的联结一般均采纳受剪销轴方式,究其原1200N因,大约也在于大规格高强度螺栓不能保证预紧力的原因另一方面,高强度钢材对应力集中比拟敏感,高强度螺栓在制造中的缺陷和运用中造成的损伤,在交变载荷作用下很简单形成疲惫裂缝,直至破坏笔者在塔机事故中看到屡次高强度螺栓断裂情况,均属于疲惫破坏我国建筑机械与装备行业标准《高强度紧固件技术条件》中,要求定期检查预紧力矩防松,在第一次安装后运用应普遍地匀称地检查拧XXXh紧,以后每工作均应检查一次而对于重复运用的高强度螺栓,则建500h议再次运用一般不得超过二次,且拆下的螺栓必需无任何损伤、变形,否则就应更换这两个要求,我国现有塔机可能多数没有到达
②销轴的轴向固定塔机构件的联结许多都采纳受剪销轴联结方式,这些销轴在设计计算中主要承受剪切力但在实际运用中,由于各工作机构的起动、制动和吊臂正反回转等影响,常常会产生轴向移动,因此其轴向固定是一个不容无视的问题我国塔机的屡次事故中,均发现由于轴向固定不行靠,引起销轴脱落,造成折臂、倒塔等重大事故年月北20XX2京某工地的台级轨道式塔机,其底架四角由斜撑杆与塔身基础节1250t-m用销轴联结,原结构在销轴一端开有横向孔,装有专用的横插销作为轴向定位可能在塔机拆装运输中横插销丧失,现场用一段钢筋将一端敲扁后代替横插销运用中由于塔机不断正反向回转及起吊、下放,使销轴受力不断改变,并引起转动,直到代替插销的钢筋脱落缺少了轴向固定,该销轴在各种载荷联合运用下,渐渐向外退出,直至某一时辰,直径约XXXmm的销轴完全脱落,使该处斜撑杆滑出,从而导致底架变形破坏,造成整机倒塌的重大事故在塔机拆装作业中,要特别留意联结销轴的轴向固定,决不能任意将小规格开口销甚至钢筋铁丝来代替原设计的横向插销,某些采纳焊接挡轴板方式的也不能任意用点焊代替轴端挡板本是轴向固定的一种常用方式,但在实际运用中特别是塔机臂节之间的联结销,由于受安装位置的限制,轴端挡板及其固定螺栓往往不能到达设计手册的规格要求因此塔机工作时常常发生轴端挡板或其固定螺栓被剪切损坏,造成销轴脱落和折臂事故,应当引起留意
③顶升横梁与顶升踏步的牢靠支承我国自升式塔机在顶升方式上绝大多数均采纳液压油缸的顶升横梁支撑在塔身顶升踏步上的结构形式,踏步上的支承槽一般为开口形式这种顶升方式操作比拟便利,并已为大多数安装人员所熟识,但也存在一些事故隐患当塔身加节顶升时,安装人员往往很留意将顶升横梁两端的销轴牢靠地支承在踏步的槽内,一般不会发生什么问题;而塔身减节降落时,当标准节移出套架后,液压油缸活塞杆回缩,按理此时液压油缸所支承的上部结构应伴同下落,但可能由于顶升套架与塔身之间的间隙过小、滚轮卡滞或套架变形等原因,上部结构有时并未下降,而顶升横梁两端销轴却已与踏步支承槽脱开液压油缸与顶升横梁在自重作用下向外侧摇摆,受到多种因素扰动后,原由套架支承的上部结构就会自由下落,而此时塔身标准节与回转下支座之间的距离大于标准节的长度(一般约为)重达十多吨的上部结构(包括吊臂、平衡
2.5m,臂、平衡重和塔顶等)突然冲击在塔身标准节上,其后果可想而知全国范围内这类事故已发生多起,今年月份北京市延庆的一台塔机就7QTZ63因上述原因,发生上部结构下落,造成平衡臂折弯及安装人员死伤的重大事故为了防止上述事故,除了应在塔机拆装时特别留意顶升横梁与踏步之间的牢靠支承外,还应在结构上加以改进,保证顶升作业的安全目前国内已有一些塔机采纳封闭式踏步的结构,即顶升踏步上不开槽而改为打孔,而顶升横梁两端的固定销轴则改为插销,每次顶升或降节作业时均由人工插拔,虽然操作稍嫌麻烦,但可杜绝上述事故另外还可采纳增加保险销的结构,即顶升踏步上的开口支承槽形式不变,另在踏步上开孔,而顶升横梁两端则各增加一个较小直径的保险销,其作用与上述结构相同
④安装和顶升时上部结构的平衡塔式起重机的安装工况是一个非常重要的工况,对某些构件来说,安装工况的载荷往往比工作工况更为危险,因此必需依据塔机的构造形式和安装架设、拆卸程序计算各个阶段的安装载荷而塔机的安装拆卸也必需根据规定挨次进行,不得任意改动,否则就会引发重大事故20XX年4月,北京某建筑工地一台63t・m塔顶斜撑杆式(无塔帽)塔机,在安装过程中,当塔身和平衡臂己安装就位,起重臂和塔顶撑杆尚未安装,在平衡臂最远端刚安装了一块平衡重,正将第二块平衡重缓慢就位时,平衡臂突然折弯,造成一名安装人员坠落重伤事后检查分析,该机技术文件未规定在安装平衡臂后,配重块的安装数量和详细位置,以及配重块与起重臂的安装挨次,结果造成平衡臂超载,杆件失稳而折弯这类事故全国也已发生多起,至今还未引起特别留意另外塔机在顶升加节或降节过程中,上部结构的平衡也是一个很重要的问题塔机顶升时,塔身标准节已与回转下支座别离,上部结构仅通过顶升套架及其滚轮与塔身相连而顶升套架相对塔身而言,其强度较弱,此时如承受较大的不平衡力矩,将会引发事故因此塔机有关技术文件中均规定了顶升时上部结构的平衡措施,一般均采纳变幅小车吊挂一个标准节开至经过计算的中间位置,以到达前后根本平衡,此时才能进行顶升作业而在上部结构根本平衡之前,包括吊运标准节时,塔身与回转下支座之间的联结均不能松开有些塔机安装人员,为嫌麻烦,在顶升两节标准节之间,用小规格螺栓将塔身与回转下支座作临时性联结,或者不拧紧螺母及未将塔身四角全部联结,就用变幅小车去吊运标准节,往往就在这个时辰引发事故,需要加以特别关注
(2)塔机运用说明书(每种型号塔机各一份)产品运用说明书是产品出厂时最重要的一项技术文件,是用户安装、运用、维护产品的重要依据塔机作为一种大型特种安全装备,产品运用说明书必需对性能、结构以及安装、运用和维护保养等内容进行具体说明,对安装方法和程序作出明确的规定,对触及安全的问题应作醒目的警示,必要时还应用图示说明综观国内大多数塔机生产厂的产品运用说明书,与国外同类产品相比,内容不够具体,文字表达不够清楚明确,图示要求相差更远更有一些小厂为了节约费用,将原设计单位提供的运用说明书加以简化,甚至把不同规格产品的说明书统一印制,仅改动一些性能参数殊不知为节约少量费用却带来极大的安全隐患,造成数百倍甚至数千倍的经济损失运用说明书中有关塔机安装拆卸的内容,主要应包括以下几个方面
①各安装单元的重量、吊装位置和安装高度,以及各安装部件之间的联结方法和要求运用说明书应当根据各型号塔机分拆运输时的部件具体说明其重量、吊装位置及安装高度,以便安装单位据此选择安装用的起重装备有的塔机因设计改动和材料代用,其实际重量有了较大的转变,因此安装单位必要时应采纳称重装置(如弹簧吊秤或通过安装用移动式起重机的力矩限制器)检查其实际重量安装部件的上述有关数据最好列表说明并加图示各安装部件的联结零件应留意保管,联结方法和要求也应作具体说明,特别是销轴的固定和高强度螺栓的预紧力等塔机在分拆运输时往往易将联结零件丧失,而安装现场则常用其它零件代替,甚至实行临时措施联结,均会造成安全隐患
②不同臂长工况吊臂拉杆的配置塔机的臂长不断加大是目前塔机的一个发展趋势,生产厂一般是按最大臂长供货的,有的还给出了不同臂长的起重性能曲线实际运用中,也需要依据工地的详细施工要求,配置所需的臂架但不少塔机在安装时,往往发现不同臂长工况下的吊臂拉杆不匹配,拉杆长度无法调整,吊点位置更未作考虑因此造成塔机只能用于单一臂长工况,不但限制了塔机的运用性能,而且有时还会影响施工(如塔机四周有障碍物。