建筑施工塔吊倒塌安全事故分析与安全管理探究

李志立

山西四建集团有限公司（030000）

0 前言

目前我国塔吊的保有量逐年增加，大型塔吊占比也出现大幅增加，塔吊在高层建筑建设中发挥着特殊作用。为确保施工人员的生命安全，有必要加强对塔吊事故的发生进行分析，并在此基础上加强安全预防，提出强化塔吊的安全管理措施，降低安全事故发生的概率。

1 塔吊倒塌安全事故分析

1.1 塔吊标准节失稳造成倒塌

在对塔吊倒塌安全事故的分析过程中，发现塔吊的倒塌大多数发生在塔吊的安装和拆除过程中。塔吊的安装有标准节、顶升支架和液压装置、组装转台回转装置、安装塔尖、驾驶室、平衡臂、起重臂等工作。拆除过程和安装过程相反，但是此过程对于塔吊的安装人员来说是非常重要的。安装人员如果没有相应的安装技能和安全意识不高，极易发生螺栓紧固不到位、安装误差较大等问题。其也会造成塔吊标准节安装、顶升和拆除过程中标准节失稳的情况[1]。

1.2 塔吊基础失稳造成倒塌

塔吊机体倒塌也可能由于在安装、拆卸过程中塔吊基础失稳，塔吊安装的基础直接关系到塔吊的安全。在塔吊基础的设计上，如果不认真分析塔吊安装处的地质结构，极易将塔吊的基础建在松软的地质构造上，特别是在南方岩溶地区，高层建筑基础附近如果处于土溶洞上，在进行作业时塔吊基础局部受力不平衡，会造成基础的断裂和倾斜，最终导致塔吊基础失稳。

1.3 塔吊附墙失稳造成倒塌

塔吊附墙通常应该与塔吊是同一厂家生产的，但是在实际塔吊的使用过程中，由于某些原因，塔吊与附墙是多家生产厂拼凑起来的，或是施工单位对附墙随意加工和改造，造成两者不能很好配合。附墙与建筑物墙体的连接强度不足及将附墙固定在建筑物有裂纹的墙体上，都会造成附墙失稳[2]。

1.4 大风造成倒塌

在露天环境下施工，大风对于塔吊的影响是巨大的。大风会对塔吊的塔体造成力学影响，同时塔吊在作业过程中，吊物和平衡臂、起重臂等构件在大风的作用下会失去力的平衡。这种平衡一旦超过塔吊钢结构承受的极限，就会造成塔吊塔身或吊臂的折断，最后导致塔吊倒塌。

1.5 系统故障造成倒塌

塔吊是由许多部件构成的，每个部件都有自身的生产和验收标准，塔吊一旦投入使用，塔吊的钢结构、机电系统、平衡装置都处于高强度工作状态，内部结构会产生细微的变化。这些变化最终会形成安全隐患，如果操作人员不能及时发现这些隐患，也会造成塔吊倒塌。

1.6 超载造成倒塌

众所周知，任何机械都会存在最佳工作环境，超载会破坏这种工作环境，最后导致塔吊的钢结构或受力力臂断裂，或结构受力发生变化，使塔吊塔身发生偏转，最后造成塔吊整体倒塌。

2 建筑施工塔吊倒塌安全管理

2.1 将塔吊设备的安全监测落实到日常生产工作中

对于设备维护来说，不仅是塔吊，所有机械设备的主要维护工作还是需要人来进行。因此，必须对维护人员的素质有所要求，严格把控维修维护人员的专业能力达到施工要求。设备维修人员和运行人员必须对所管理设备拥有全方位的了解，掌握设备运行的标准，及时找到设备出现的故障，具备对突发情况做出有效反应的能力，因此施工单位必须定期组织培训和进行突发安全状况的演练。

2.2 塔吊标准节支撑体系施工要点

2.2.1 钢结构深化设计

施工前，对于超长、超高、超重的钢结构，需先对构件安装进行二次深化设计（将钢构件进行分段分块，此部分工作由专业分包设计单位完成，并提交工程设计单位确认）。钢结构的深化设计需考虑交通运输情况、场地条件、构件尺寸重量、机械选型及吊装位置等因素。

2.2.2 确认支撑体系架设位置

根据钢结构深化图纸，在钢结构分段分块连接处，测量定位好架设位置，以满足钢结构安装要求。

2.2.3 塔吊标准节支撑体系制作

支撑体系中的塔吊标准节为成品钢制品，需要根据相关荷载验算选择相应规格的塔吊标准节。调节装置和上下部转换结构为加工制品（前者为加工场制作、后者为现场加工制作），需严格控制加工制品材料、规格、质量等方面。，加工期间应专人专岗施工。电焊操作期间，确保操作人员持证上岗。注意焊缝是否符合设计要求，相关隐蔽工序还需检测人员同加工人员一起做好验收工作。

2.2.4 塔吊标准节支撑体系安装

按照底座、塔吊标准节、连接板、调高框和固定杆，从下往上依次拼装。先根据图纸定位安装底座，塔吊标准节与底座通过定位块相互焊接固定。然后采用塔吊或汽车吊（提前安排好停机位）依次进行塔吊标准节吊装（标准节之间通过销轴固定），连接板与塔吊标准节，通过连接板上四角开孔进行销轴固定，调高框则与连接板之间焊接固定处理。四周支撑体系之间采用固定杆相互螺栓固定连接稳固。塔吊标准节支撑体系安装过程中，需经纬仪或全站仪对支撑体的垂直度进行严格控制，确保拼装精准，同时加强管理人员的验收和检查工作[3]。

2.2.5 塔吊标准节支撑体系拆除

与安装顺序相反，待钢结构拼装完结构整体满足设计要求后（先降调高框），再从上而下移依次拆除支撑体。拆除过程中设专人指挥操作，避免拆除对钢结构成品扰动。

2.2.6 塔吊标准节支撑体系维保

塔吊标准节支撑体系属于可循环使用支撑装置，可以应用在不同楼层钢结构支撑安装施工中（通过调节框实现），因而需注意支撑体系的拆卸及堆放。在进入下一工作面施工前，应对支撑体系进行检查维护保养，对不符合要求的部位，及时进行换新处理。

2.3 加强施工现场塔吊安全管理

在施工现场塔吊的安全管理上，要从对塔吊安装制订施工计划开始，在塔吊基础和选址上要作好现场地质勘查和塔吊基础施工质量检查。对于地质松软的施工地点，要及时更换地址并联系地质部门人员做好论证。对安装点附近的高压线、烟囱等建筑，要预留足够的安全距离。在制定详细的塔吊安装、拆卸和使用安全技术标准和作业流程规范时，要制订相关的安全管理措施。在塔吊安装过程中，要对塔吊的各部件进行检查，对于出现的隐患要及时整治，杜绝带病的部件上塔吊。在装拆过程中，要严格按照标准进行施工作业，施工负责人要对安装人员进行技术交底。在安装结束后，要做好塔吊各种技术性能的检查和测试工作，待全部合格后进行验收，并经质检部门鉴定。在使用塔吊时要制定相应的施工现场安全管理规程。要在塔吊吊臂活动范围内和塔吊下方安装围栏，防止非施工人员进入危险区域。在施工现场的全部作业人员要戴好安全帽。对于塔吊作业的指挥要由专人负责，并设立安全监护员，其主要职责就是监护作业现场人员避免在塔吊吊臂下方作业和逗留。对于塔吊上的操作员，要制定作业标准。操作员在吊装作业时要精神集中，听从指挥人员的指令，严禁做与工作无关的事情，同时在作业前要对塔吊各部件进行检查，并做好试车工作。施工结束后要对塔吊各部件做好维修和保养工作[4]。

2.4 塔式起重机的维护保养

在塔式起重机安装过程中由于专业性较强，一般是由设备供应厂商或有专业资质的企业来进行安装。在使用过程中，要有非常详细的配套说明和维护保养方案。与其他机械设备不同，塔式起重机的使用、安装、维护、保养都是具有较强专业性的工作，所以对参与这些大型机械操作的人员专业素质和从业经验有着很高的要求。在施工过程中，参与这种大型机械操作的人员必须具备相应的上岗操作资质，对于设备的运行机理、影响因素、故障状态和紧急避险内容都有非常深入的了解，同时对相关部门制定的操作流程和行为规范能够严格遵守，在工作过程中具有很强的责任心，能够与指挥人员默契合作。塔式起重机的维护保养工作，不但专业性强，而且工作量大，需要有配套的维护保养方案，不能单纯追求工作效率和效益。应该将保证塔式起重机的工作状态作为基本条件，保证塔式起重机能够受到正常的维护和保养，要求设备维护保养负责人明确塔式起重机结构组成和功能，并且细致地完成每一个环节的养护工作。

2.4.1 钢结构部分的维护和检查

塔式起重机的构成部件主要包括机座标准回转座、平衡臂和起重臂。由于塔式起重机长期在户外作业必然会受到雨水的侵蚀和太阳的暴晒，所以要提升其防腐能力和抗机械衰老能力。在塔式起重机的使用过程中整个机械构件会受到较强的应力作用，在持续的应力作用下，如果不尽早地干预或控制应力的极限，就会导致结构出现弯曲变形，严重的还会出现松脱和裂纹情况，对施工现场人员和设备安全会造成极大的威胁，导致整个施工进度被迫停止。因此，相关维护人员必须对起重机的运行状态和结构稳定性进行认真地检查，确保其符合作业条件才允许设备开始作业。另一方面，在施工计划的安排上，一定要考虑到设备的承受极限，在安排工作内容和应力时必须实事求是，以设备的实际情况和承受极限作为考虑的基础。虽然经济效益和工期对于整个施工过程的影响非常重要，但是在事关机械设备安全的事项中必须以安全施工作为第一要务[5]。

2.4.2 工作结构的维护和检查

塔式起重机的工作结构主要包括电动机、减速器、钢丝绳等。维护人员和操作人员在机械启动前需要对这些主要的工作结构进行认真检查，实时监控电动机的电压与发烫现象，并根据数据变化规律判断当前机械设备的运行状态。在对减速器进行检查时，工作的重点应该放在制动灵敏性和制动片的磨损老化上。一旦发现有过度磨损的情况，应及时替换相应部件，确保进场前起重机能够处在正常工作状态。

2.4.3 电气系统的检查维护

电气系统的主要组成部分包括电动机、控制器、配电柜以及相应的连接线路。在电动机外围还布置有照明预警装置。对电气系统进行检查，工作内容主要是对接电接地情况进行检查，以及设备的防雷措施是否稳定。在过去的施工安全故障排查中，由于电缆电线劳损和接口连接有误产生的事故占比最高。

2.4.4 安全装置检查

为保证塔式起重机的正常运转，在出厂时会给塔式起重机设置相应的安全装置，用于在紧急情况下及时提示操作人员和指挥人员。在机械工作前，对于安全装置也要进行仔细检查，保障安全装置的结构齐全，并且没有出现老化磨损的情况。

3 结语

建筑施工塔吊由于其自身的特殊结构和独特功能，在施工作业中多种不确定因素的存在造成的倒塌事故频繁发生。对于这些不利的因素，要认真分析塔吊倒塌安全事故的风险因素。在这些风险因素一方面是设备本身的因素，另一方面是管理中的缺位或执行不到位的人为因素。在对塔吊倒塌安全事故的预防过程中，要从人和物两方面出发，进一步加大对于塔吊的安全管理，从塔吊搭建的设计、基础的奠定、塔吊的安装拆卸以及塔吊的保养等多方面将安全措施落实好，把安全标准执行到位，彻底消除塔吊作业的不安全因素，强化各安全环节的衔接，从安全到质检等环节严格按照标准、规范、规程执行，最大限度地确保人们生命和物质财产的安全。