塔式起重机安装及使用中的风险与防范措施分析

文／张剑 北京城建华泰土木工程有限公司 北京 100000

引言：

塔式起重机本身结构庞大、自重大，所需安装劳动量大，拆装、运输和转移不方便，且在使用过程中属于高空作业，主要是为建筑工程施工运送相关的建筑材料和构件，以提高工程施工效率，降低物料运输难度，但其同时也被建筑部列为建筑工程重大危险源之一[1]。塔吊安装是最基础和关键的阶段，其关乎整个后期使用过程的安全性能，而安装又是塔吊事故的多发阶段，极易由于拆装不正确和安装质量不合格而引发倾覆事故，产生机械损伤和人员伤亡。另外，塔吊在使用过程中也会由于工作人员操作不当以及违背安全操作准则等因素影响而导致塔吊出现不可控风险。因此，在建筑行业快速发展以及塔吊使用需求日益增加的新时期，深入研究塔吊安装及使用中的风险与防范措施，对进一步规范塔吊安装流程、使用标准以及增强塔吊使用安全性能等方面都具有重要的现实意义。

1、简析塔式起重机

塔式起重机简称塔吊，是指动臂装在高耸塔身上部的旋转起重机，由金属结构、工作机构和电气系统三部分组成，具有作业空间大、操作简单、可靠性好、作业效率高等特点，能够实现施工过程中物料垂直和水平方向的同时输送，可分为上旋转式和下旋转式两类[2]。随着信息科学技术的更新迭代以及建筑行业领域的快速发展，塔式起重机正在朝着更加智能、绿色化方向持续发展，尤其是组合式塔吊的研究，能够以塔身结构为核心，根据不同的结构和功能特点实现塔身的细分，并结合具体的使用性能需求特点以及模数制原理，实现不同技术性能特征塔吊的安装，以此满足不同施工类型的具体需求，提高实际施工质量。塔式起重机是动臂装在高耸塔身上部的旋转起重机。工作范围大，主要用于多层和高层建筑施工中材料的垂直运输和构件安装。由金属结构，工作结构和电力系统三部分组成。金属结构包括塔身，动臂，底座，附着杆等。工作结构有起升，变幅，回转和行走四部分。电气系统包括电动机，控制器，配电框，联连线路，信号及照明装置等。上旋转式塔式起重机：塔身不转动，回转支承以上的动臂，平衡臂等，通过回转机构绕塔身中心线作全回转。根据使用要求，又分运行式，固定式，附着式和内爬式。运行式塔式起重机可沿轨道运行，工作范围大，应用广泛，宜用于多层建筑施工。如将起重机底座固定在轨道上或将塔身直接固定在基础上就成为固定式塔式起重机。其动臂较长；如在固定式塔式起重机塔身上每隔一定高度用附着杆与建筑物相连，即为附着式塔式起重机。它采用塔身接高装置使起重机上部回转部分可随建筑物增高而相应增高，用于高层建筑施工。将起重机安设在电梯井等井筒或连通的孔洞内，利用液压缸使起重机根据施工进程沿井筒向上爬升者称为内爬式塔式起重机，它节省了部分塔身，服务范围大，不占用施工场地，但对建筑物的结构有一定要求。下旋转式塔式起重机：回转支承装在底座与转台之间，除行走机构外，其他工作机构都布置在转台上一起回转。除轨道式外，还有以履带底盘和轮胎底盘为行走装置的履带式和轮胎式。它整机重心低，能整体拆装和转移，轻巧灵活，应用广泛。宜用于多层建筑施工。

2、塔式起重机安装及使用中的风险

2.1 安装拆卸风险

在建筑行业快速发展的新时期，塔式起重机作为建筑施工现场必不可少的特种设备得到了广泛应用，但由于塔吊自身负载较大、受力复杂等因素影响，导致塔吊在安装过程中存在安全隐患，威胁后期使用安全。首先，安装队伍整体稳定性较差，在人员流动密集的情况下进行塔吊安装拆卸工作，便会由于各人员之间的衔接不紧密而导致队伍整体的协同能力较低，极易出现部分项目重复检查以及缺项、漏项等问题。其次，在塔吊安装拆卸过程中，未及时编制相应的安装拆卸施工方案，同时未做好较低工作，导致安装人员对塔吊作业项目、相关要求以及重大危险源认知不清，也会滋生安全事故[3]。最后，安装拆卸作业过程中忽视安装主管的指派与管理监督，导致现场管理混乱，人员未规范操作等问题突出。

2.2 使用作业风险

使用作业风险也是塔式起重机常见的风险类型，并极易产生塔吊倾覆事故。通常情况下，塔吊使用作业风险的引发因素主要包括以下几方面：第一，操作人员专业技能有待提高，其在塔吊使用过程中未能严格按照相关操作规范和使用说明书进行操作，尤其是不能及时感知工作幅度位置，盲目进行吊装作业便会产生多台塔吊碰撞等风险。第二，在塔吊使用之前，操作人员忽视对塔吊重要性能的检测，也未完成交接班记录的审查，使钢丝绳断丝超出标准、结构件连接螺栓松动等问题未被发现，进而产生事故威胁。第三，塔吊使用的相关规章制度尚未完善，监督管理机制不健全，尤其是缺乏细化的管理标准，导致操作人员安全意识与责任意识不高，便会由于无法及时发现塔吊自身存在的问题而引发事故。

2.3 维护作业风险

塔式起重机的维护作业是保证塔吊各项使用性能高效发挥的重要保障，也是及时发现并有效规避安全事故风险的关键。当前在塔吊维护作业的开展过程中，由于不同维护人员的专业能力参差不齐，其缺乏完备的塔吊维保工作经验，导致其不能严格按照相关周期开展全面、细化的维保工作，尤其是忽视螺栓防松情况、标准节垂直度、限制器开关精度以及液压软管老化等问题的维修保养，都会在塔吊使用过程中出现问题，直接威胁塔吊使用安全。另外，在塔吊维护作业过程中，维保人员没有按照规定对已无法通过维保手段解决的故障安全问题进行上报，导致问题出现扩散，也会增加塔吊使用风险，甚至造成不可挽回的损失。

3、塔式起重机安装及使用中的风险防范措施

3.1 安装拆卸阶段

3.1.1 安装人员配备

塔式起重机安装属于基础作业，其关乎塔吊后期使用性能。为防范塔吊安全事故，在安装过程中要强调安装人员配备，不仅要保证参与塔吊安装的人员具备扎实的理论知识，可以深入理解安装说明书及相关操作规程，又要保证其具有较高的安全意识，能够做好安装作业防护设施以及安全技术交底等工作，确保所有部件以及防护措施都处于良好状态。另外，安装之前还需制定专项施工方案，设置安装主管部门，以全面监管塔吊安装施工，使安装人员严格约束自身行为。

3.1.2 安装前期准备

塔式起重机在安装之前要做好前期准备工作，以避免因安装前期检查工作不充分而导致不合格零部件被安装，进而产生安装使用风险。首先，安装人员需要重点检查塔吊各金属结构焊接部位是否存在裂缝，明确爬梯、栏杆、护圈是否符合相关标准，以避免影响吊塔后期受力[4]。其次，安装人员要检查相关零部件，明确固定钢丝绳夹板、减速器地脚螺栓、联轴器零件、卷筒是否存在缺陷。最后，安装人员要检查液压系统的漏油情况，确保顶升过程中液压缸能够平稳运行。

3.1.3 基础与轨道处理

在塔式起重机安装过程中，安装人员需做好施工现场勘测工作，明确塔吊自重大的特点，并根据施工现场实际情况合理采用加固措施，避免塔吊在使用过程中产生地基沉陷问题，以保证塔吊使用安全。一方面，地基加固可采取加铺碎石的方式，保证碎石垫层平整压实，轨枕和粒杆符合安装要求。另一方面，塔吊轨道在安装过程中要保证钢轨接头有枕木支撑，不仅要确保轨道平直，还要在基础两侧或中间做好排水设施，以避免后期路基下沉，造成塔吊使用安全风险。

3.1.4 吊装过程

塔式起重机安装过程相对繁琐，安装人员要严格按照塔吊安装操作规程进行分步骤安装，同时强调吊装工序，最大限度保证塔吊后期使用安全。在起重吊装安装之前，安装人员需要做好前期检查准备工作，确保卡环、钢丝绳、倒链等性能正常，避免安装使用过程中出现意外脱落。另外，安装人员需要将固定牵引绳设置在塔身四角位置，在保持塔身稳定性的基础上完成平衡臂、重臂、栏索等构件安装，既要避免出现中断作业，又要保证自标准，直到达到所需高度。

3.1.5 负荷试验

塔式起重机负荷试验开展之前需要安装人员对塔吊整体金属结构、润滑和液压等系统进行全面检查，确保其使用性能良好，之后在空载状态下对塔吊起升、转换、变幅和行走机构进行运行，查看其是否存在爬行、过热、振动等异常现象，以确保液压系统以及各控制器、接触器继电器处于正常运行状态。另外，在最大负载条件下启动提升机构，在制动平稳、吊钩不下滑的基础上，启动转换、变幅和行走机构，查看制动是否平稳，以确保塔吊性能符合使用标准。

3.2 使用作业阶段

3.2.1 建立健全使用管理制度

塔式起重机在使用作业阶段，操作人员在保证自身持证上岗的基础上，明确《建筑起重机械安全监督管理规定》、《特种设备安全检查条例》、《建筑工程安全生产管理条例》以及《塔式起重机》等相关规章制度，确保其能够严格规范自身操作行为。同时，施工企业还需根据施工现场以及塔吊使用现状而建立健全塔吊使用管理制度，并细化各项规章制度，如设备管理制度、安全技术操作规程、定期报检管理制度等，并强调监督管理机制的落实，以保证塔吊使用规范安全。

3.2.2 全面配备安全管理人员

在建筑行业快速发展以及塔吊使用需求日益剧增的新时期，为全面提高塔吊使用安全，避免出现安全事故，一方面，施工企业要重点引入高素质管理人员，确保其具有较高的安全意识以及丰富的塔吊操作经验，能够熟悉事故报告和应急救援管理工作，为塔吊使用提供人才保障。另一方面，施工企业要加大现有塔吊使用人员的培训力度，全面提升其综合素质与专业能力，确保其能够严格按照使用说明书进行操作，坚持做到“十不吊”，并在停机状态下做好安全防范。

3.2.3 规范塔吊使用操作流程

塔式起重机在使用过程中需要根据相关规章制度规范自身操作流程，以避免使用过程中出现塔吊安全事故。首先，在塔吊使用之前，需根据相关政策办理登记手续，并在规定时间内向当地建筑安全部门报备。其次，操作人员要定期开展设备巡检，严格检查塔吊各零部件使用状态是否良好，并做好信息汇报和交接班记录。最后，操作人员在塔吊使用过程中要服从指挥管理人员领导，落实《塔机操作规程》，做好塔吊运行记录，确保各部门沟通协调良好，协作无误[5]。

3.2.4 重点开展日常检查工作

塔式起重机本身结构庞大，又属于高空作业，一旦出现使用事故势必会造成严重的经济损失，甚至威胁人身安全。因此，在塔吊使用过程中，为避免甚至杜绝事故隐患，操作人员在塔吊使用过程中需要重点开展日常检查工作，及时发现、上报并消除问题，同时填写日常维护记录，为后期塔吊维保工作的开展奠定基础。如操作人员对塔吊升降、变幅、倾斜机构进行每次轮班前检查，并确保标准节螺丝、钢丝绳磨损状态、各润滑点的油液润滑状态都处于正常范围内。

3.3 维护作业阶段

3.3.1 提高维保人员素质

塔式起重机维护作业是保证塔吊在使用过程中保持良好运行状态的关键与基础。塔吊自身结构繁琐，零部件相对较多，这就需要维保单位重视提高维保人员综合素质，保证其具有丰富的塔吊维保理论知识以及实际维修经验，使其在深入了解塔吊结构原理的基础上，高质量、高效率地开展塔吊维保作业，以及时发现塔吊结构与运行系统中存在的安全隐患。另外，企业要提高维保人员的安全意识与责任意识，落实责任问责机制，以保证其严格规范自身维保行为。

3.3.2 完善维保检查制度

在塔式起重机维护工作开展过程中，为进一步规范和约束维保人员行为，维保单位还要重视完善维保检查制度，明确月检和季度检查维护相关标准，细化维保内容，为维保人员工作的开展提供制度支撑。如月检常见的内容包括液压及润滑装置的渗漏油情况、钢丝绳使用要求、吊钩防脱装置的磨损等，季度检查还需增加接地装置检查、起重力矩与起重量的限制器精度变化范围、液压软管老化情况以及电气安装状态等，以通过完善的保养周期提升塔吊运行安全。

3.3.3 加强维护保养力度

塔式起重机维护保养工作的开展对保障塔吊使用质量、增强塔吊使用安全具有重要作用。维保单位在开展塔吊维护保养工作过程中，需要遵循《建筑起重机械强制维护保养办法》等相关制度要求，一方面确保维保人员自身穿戴符合标准，并在白天适宜条件下开展维保工作，以及时发现、上报并整改相关问题。另一方面要重点加强对塔吊主要部件和安全装置的维保力度，确保塔身标准节及其连接完好，保证其整体可靠性，避免因工作荷载过大而造成塔吊倾覆事故。

结语：

塔式起重机在建筑工程施工过程中扮演着物料传输的重要角色，但其也潜藏着隐匿性的危险因素，威胁塔吊使用安全与工作人员生命安全。针对塔吊安装及使用过程中存在的高危险性，在塔吊使用日益频繁的新时期，相关从业人员在塔吊安装及使用过程中要根据《产品使用说明书》、《建筑起重机械强制维护保养办法》等相关制度规范严格约束自身行为，既要保证自身深入了解塔吊结构原理，熟练掌握塔吊安装、使用和维保技能，又要在施工企业的精细化监督管理过程中不断提高自身安全意识与责任意识，做好塔吊使用登记，积极主动地完成塔吊日常检查、每月检查以及季度检查等工作，以及时发现、有效整改塔吊安装或使用中存在的风险因素，从而提升塔吊运行安全，推动建筑工程施工有序开展。