浅谈塔机失稳事故的原因和预防措施

浅谈塔机失稳事故的原因和 预防措施

王勇玲

浙江省特种设备科学研究院  浙江省 杭州市 310020

摘要：本文介绍了一起因塔机顶梁断裂引起塔机整体失稳的事故案例，分析了事故原因，并提出了几点预防措施，以尽可能避免塔机安装拆卸全过程中建筑物安装拆卸过程中塔机事故的发生。

关键词：塔式起重机；失稳事故；原因；预防措施

1概述

塔式起重机（以下简称塔式起重机）主要用于工业和民用建筑工地。由于其工作环境复杂多变，臂架长，工作面大，结构件连接点多，如标准截面小，整体高度高，操作和现场管理人员更换频繁，专业素质参差不齐，其事故率在起重机中占有很高的比例。此时塔机倒塌，塔机变形的直接原因是塔机顶升时顶升横梁断裂，导致塔机整体失稳，起重臂和对重倒塌。

2失稳事件具体情况概述

某公司生产的普通塔式起重机，型号为QTZ型315tm，最大起重量为16吨，工作幅度2.8-70m。起重机安装前对参加安装的相关人员进行了施工技术交底，安装前对塔吊各机构、部件进行散件能力认可并留有记录，确保没有结构缺陷和运输磕碰，并将安装过程中所需要的零部件进行清点和记录，确保零部件齐全完好。事情发生时塔吊已安装号一个基础节（7.5m）和四个标准节（4x2.8m），在进行第五个标准节的升节过程中，顶升横梁焊缝开裂，顶升横梁主体结构一侧撕裂脱落，造成了塔吊活动上部分直接砸落在标准节上造成了“墩塔”，导致塔吊大臂头部坍塌在地面，平衡节严重变形，司机室掉落至地面。

3事件原因分析

塔吊作业过程中，作业对象、作业人员、塔吊设备和原材料在特定的时空环境中以相应的组织结构形式有机地联系在一起，形成塔吊生产系统。系统存在不稳定的事故隐患。如果隐患发生并失控，将引发事故。塔式起重机的设计和制造缺陷也是造成事故的原因之一。目前，由于制造企业过多，市场竞争激烈。一些塔式起重机生产企业千方百计降低产品成本，导致产品先天缺陷，故障和事故频发；其次，塔机管理、操作、拆卸和维修人员的综合素质不高，导致非法安装和不规范操作，这也是塔机事故发生的重要原因之一。

对该事件的可能原因进行检查并初步分析如下：

根据现场情况，进行以下检查：（1）塔式起重机基础不断裂，基础螺栓固定良好，无异常坍塌。（2）由于塔式起重机在安装初期小于20m，因此塔式起重机的垂直度影响不被优先考虑。（3）根据图纸设计和现场确认，不存在标准截面和基础部分混合的部位。（4）顶升过程中，现场天气正常，无强风，液压系统工作正常。（5）顶升过程中，应指定专人指挥，看管电源和液压系统，并持有特种设备工作证。（6）检查散落在地面上的顶梁，发现其变形严重。

现场测量了顶梁的尺寸，发现其外形尺寸符合图纸要求。从部分顶梁坠落地面看，顶梁主焊缝和塔机盖板非焊缝在失稳前已完全撕裂。焊缝缺陷主要分为夹渣、气孔、咬边、未焊透、焊缝表面尺寸等，现场测量的焊缝表面尺寸不足，焊缝缺陷大大降低了原设计的强度。通过以上检查分析可知，塔式起重机失稳的主要原因是顶梁支撑功能的丧失。

4加节过程中事故的预防和避免

（1）施工前，包括塔式起重机的初始安装阶段，检查塔式起重机的每个结构是否开裂和焊接；

（2）施工前检查各连接件是否牢固可靠；

（3）根据需要润滑托辊；

（4）顶升提升接头时，遵循安装人员的指示；

（5）仔细检查爪支架和其他受力部件；

（6）及时处理顶梁、爬爪、台阶等变形部位；

（7）加强拆装人员的技术培训和操作规程，严禁违章操作；

（8）制定严格的升降塔操作规程，确定专人，明确岗位职责；

（9）每次吊装前检查塔吊，调整导管架滚轮，紧固顶升导管架等部件；

（10）塔吊吊装过程中，仔细阅读说明书，找到平衡点。

（11）起重作业时，应派专人检查起重爪支架、油缸固定端顶梁、顶梁及台阶的定位，防止顶梁出现明焊、下沉、卡涩等现象，顶梁两侧不同步，顶梁及台阶未就位。

（12）吊装过程中，如发现异常，应保持冷静，缓慢就位，锁紧销和螺栓，待隐患消除后方可作业。

5塔式起重机控制的主要措施

5.1做好安全管理工作

在对塔式起重机实施安全管理工作的时候，最有效的措施是防止塔式起重机被台风损坏或者吹倒，因此，工作人员要具体问题具体分析，以塔式起重机的工作环境和使用方式为基础，创建完善的安全管理体系和应急预案，保证塔式起重机安全作业。建立健全塔式起重机安全管理信息传递系统和抢险救灾体系，采取措施高效管理资金、设备和人员，责任落实到人，使用奖惩机制来不断提升工作人员的主动性和积极性，使安全问题控制在萌芽阶段。依据台风的往年发生情况合理规划安全管理工作，将台风的高发季节设置为防台风的重点工作内容，及时维修设备、发生问题立即整改，将安全防护工作落实到实处。完善塔式起重机防台风安全保证措施，引进新的设备和技术，快速提升塔式起重机的防台风能力。

5.2做好预防工作

编制塔式起重机防台风专项计划。遇强台风恶劣天气后，根据具体情况科学调整塔吊悬臂端高度，调整顶进导管架平台与最高附墙高度一致，这将减少迎风面，并将塔式起重机的风阻降至最低。塔吊可与已建建筑结构主体连接，保证塔吊的稳定性，尽量减少台风对塔吊的影响。

5.3加强塔机使用过程中的监督，安装塔机安全监控管理系统

（1）塔机安全监控管理系统是安装在塔机上的塔机安全监控终端设备（如塔机黑匣子、塔机防倾装置等），接入管理系统平台，将塔机运行数据通过网络上传到管理系统平台，实时监控塔机的安全运行，实时监控塔机的高度、幅度、起重量、起重力矩等数据，并对超过预设报警值的数据进行报警；对安全监控终端设备采集的运行数据进行远程云存储和数据分析，便于后期事故追踪；将塔吊违章作业信息实时发送至项目部、企业、行政管理部门，实现塔吊运行监督的多层次联动，有效监督施工现场塔吊的安全运行。项目安全总监每天11:00和5:00在手机客户端或计算机客户端查看和分析塔吊运行数据，及时了解塔吊的工作情况。通过限制参数的报警值，可以提前预测风险的发生，并直接向现场安全员发出指令。项目部、现场安全员、塔吊司机、信号员等先后接到指令，立即整改，大大提高了管理的有效性和准确性。

（2）施工企业、监理企业、项目部负责人应安排专人负责塔机安全运行管理制度的管理，实时监控塔机的安全运行，确保塔机安全监控设备在运行过程中处于在线状态，根据监控终端设备上传的数据及时处理塔机存在的各种不安全因素和操作人员的各种违章行为，严禁拆卸、移位、切断电源，未经授权切断网络并销毁数据。

（3）潜在安全隐患的数字化。将现场存在的安全隐患转化为直观的数字，一目了然是否存在违章作业，增加了管理的深度，避免了纠纷。

（4）安全总监也可以利用该系统查找违规频率更高的司机，进行有针对性的安全再教育，或联系项目部对其进行罚款或开除。

（5）提高安全管理人员的工作效率。该系统的应用不仅提高了管理的广度和深度，而且大大缩短了隐患发现和处理的时间，提高了项目安全管理的能效。

结论

研究了台风对塔式起重机的影响及相关预防措施，分析了塔式起重机抗台风能力的具体表现形式，并根据塔式起重机的不同工作状态和类型，全面探讨了其抗台风的方法和手段，为了提高塔式起重机的安全性和稳定性，减少台风对塔式起重机造成的损害，将塔式起重机的失控程度控制在最小范围内。

参考文献：

[1]潘亮，张作萍，肖鸣．浅析强台风对塔式起重机的损坏及防台风措施[J]．建筑安全，2020,35(5):8-11.

[2]殷晨波，张燕娜．“莫兰蒂”强台风塔机倒塌分析及防台风措施建议[J]．建筑机械化，2019,38(1):19-22.