浅析塔式起重机垂直度偏差成因及纠正措施

浅析塔式起重机垂直度偏差成因及纠正措施

温新宇

山西省安装集团股份有限公司 山西省太原市 030032

摘要：随着社会经济的快速发展,人口大量增长,土地资源也越来越紧张。当代建筑不断向高层发展,建筑工程规模也不断扩大,建设速度不断提高,这就要求施工现场的建筑材料以及辅助材料的调运要快速准确,塔式起重机应运而生。塔式起重机可以用于水平和垂直运输,这就形成了一个立体空间的调运平台,它具有起升高度高、速度快、工作幅度广、减轻劳动强度、提高工作效率、降低施工成本等特点,在工业及民用建筑施工中得到了广泛的应用。

关键词：塔式起重机；垂直度偏差；成因；纠正措施

1塔式起重机的主体设计思路是杠杆原理

利用配重和较短的平衡臂,产生一个较大的恒定的力矩,起重臂较长,起吊重物时可投放到较远的距离。起重臂产生的力矩有一个特定的范围,使前后基本维持平衡,垂直度过大,塔吊整体重心移动,同时,吊钩的幅度也会相应增大,其结果是减少稳定力矩而增大倾覆力矩,倾覆危险加大。例如,QTZ63,独立高度40m,上部自重近30t,垂直度偏差0.16m,增加的力矩为4.8t·m,是额定力矩的8%,很显然是比较危险的。因此,在《塔式起重机》(GB/T5031-2008)中有严格的规定,空载,风速不大于3m/s状态下,独立状态塔身(或附着状态下最高附着点以上塔身)轴心线的侧向垂直度允差为4/1000,最高附着点以下塔身轴心线的垂直度允差为2/1000。塔机的垂直度误差是一个很重要的参数,误差的大小直接反应了塔机当前的稳定性。影响垂直度最主要的因素是基础水平与否,其次还有塔身的形变。作为一个检测单位的检验员,测量垂直度是我们判定一台塔机合格与否的重要参数。检测时若发现垂直度不符合要求,不能简单地就下不合格结论,而后离开;要注意核查原因,与安装单位和使用单位交流,了解塔机的安装过程和安装后自检使用记录;作为一个服务性行业,需要帮助使用和安装单位分析、判定问题原因,为安全效率施工保驾护航。首先,认真再次测量基础的水平度。塔机基础节的固定方式通常有两种,一是通过地脚螺栓连接,此类形式的塔机底面水平度由于其基础节4个底脚都有块承重钢板,较为容易控制,可以加减垫片来调节;二是预埋固定脚柱,这类塔机基础的水平度必须在浇筑前进行认真、仔细的测量,以保证水平度在允许范围内,浇筑后发现误差较大将无法调节。其次还有一点不容忽视,在制造塔身的过程中,其焊有顶升耳板的一侧由于焊接时的热变形,必定会使其产生一定累计收缩量,从而引起塔身向此侧倾斜。所以,在测量、调节基础水平度时,要将该侧稍微垫高些来抵消加工变形带来的偏差。

2建筑起重机械垂直度偏差的控制

2.1加强人员监督，平衡臂多方位调节丝杠丝头

一是在前期确定拉杆尺寸测量时，每次由两人形成一个测量小组，专人进行数据记录，每根拉杆处测量至少四组数据。测量第一组数据时，大臂方向与建筑物塔机侧边平行，在进行第二次数据测量时，大臂顺时针转９０°，以此类推，分别测出第三组数据及第四组数据。根据测量的四组数据，求取平均值为该拉杆处的合理尺寸。二是在塔机附着后，拉杆丝杠丝头微调时，第一根拉杆调节时，大臂方向与建筑物塔机侧边平行，在进行第二根拉杆调节时，大臂顺时针转９０°，以此类推，分别调节第三根拉杆及第四根拉杆丝杠丝头。三是在丝杠丝头调节过程中，地面测量人员两人一组，监督塔机垂直度测量的准确性，在操作方面，专门的质量管理人员监督尺寸调节是否到位。通过上述措施后，塔机附着拉杆丝杠丝头调节可一次性调节到位，避免后续反复调节，从而提高了塔式起重机垂直度合格率，降低偏差。

2.2建筑起重机械垂直度的要求

行业标准《建筑施工升降机安装、使用、拆卸安全技术规范》(JGJ215-2010)规定:导轨架安装时,应对施工升降机导轨架的垂直度进行测量校准，国家标准《塔式起重机》(GB/T5031-2008)5.2.3门规定:在空载,风速不大于3m/s状态下,独立状态塔身(或附着状态下最高点附着点以上塔身)轴心线的侧向垂直度之差≤4/1000,最高附着状态下最高附着点以下塔身轴心线对支承面的垂直度≤2/1000。

2.3逐层技术交底，明确工艺流程，确保安装规范，执行检查验收制度

一是施工作业前逐层进行技术交底，１）项目技术负责人向现场施工管理人员做技术交底；２）现场施工管理人员向作业人员做详细的技术交底。二是明确工艺流程，规范施工，１）塔机附着安装前全面检查；２）安装附着框；３）安装附着杆；４）调整塔身垂直度；５）附着拉杆安装。三是明确验收规范，确保技术质量保证，１）附着框所有高强螺栓必须拧紧；２）塔机附着前必须进行垂直度测量，对不合格塔机必须整改合格后附着；３）塔机附着前必须进行垂直度测量，对不合格塔机必须整改合格后附着；４）严禁超高，附着以上悬臂高度不得超过说明书及方案规定的要求；５）附着平面、立面严格按照方案执行，附着平面位置不允许随意变更；６｝墙体耳座销孔直径严禁扩大，附着杆倾斜角度不得超过１０＂；７）附着拉杆丝杠丝头调节到位后需做相应固定措施。四是附着拉杆安装完成后，严格执行质量验收程序，由项目质量管理人员检查附着情况，确认无误后在附着记录表签字。

2.4地基与基础的控制

建筑起重机械安装前做好地基与基础施工是保证后期安全使用的必要条件,我们应按照行业标准《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)进行监管,否则在使用过程中可能会发生不均匀沉降,建筑起重机械容易产生大幅度倾斜,造成垂直度超标,甚至会引起倒塌事故。在监管过程中,我们应在设备基础定位后要求相关责任主体对现场地基承载力进行勘测,若勘测结果不能满足《产品使用说明书》中基础图纸的要求,那就必须重新进行设计,并对地基的承载力、变形及稳定性等进行一系列的计算。由于基础的混凝土浇注和预埋锚栓的埋设分别是由总包单位和分包单位配合完成,所以双方之间必须提前沟通,共同确保施工质量。在钢材、水泥、砂、石子、外加剂等原材料进场时,我们要督促各方责任主体做好材料性能检验工作;基础钢筋绑扎后,也督促各方要严格按照要求,认真做好隐蔽工程验收,同时在建筑起重机械安装告知时还要查看基础混凝土强度报告,确保安装前混凝土强度达到80%以上设计强度;在日常管理中,要督促相关责任主体做好基础周边的围护工作,防止因擅自在基础周边开挖或排水不良而造成的不均匀沉降。

2.5加强过程糾偏，杜绝偏移量过大

塔式起重机附着作业过程中，应加强过程纠偏措施，及时发现问题，及时进行纠正，杜绝偏移量过大造成安全隐患，应做到勤量测、勤纠偏、微纠偏原则。这就要求塔式起重机垂直度要做好曰常垂直度测量工作，并进行有效记录，分为以下几个阶段，１）初始位置的偏移量；２）随着附着顶升作业进行过程中的偏移量；３）每次纠偏调整的偏移量。针对这些偏移量的差值，综合分析造成塔式起重机垂直度偏移过大的原因，及时采取措施进行纠正。

3结论

以上阐述是笔者在对建筑起重机械安全监管过程中所得出的一点体会,通过有效的监管手段,采取有力的措施对建筑起重机械的垂直度进行控制,有效地降低了建筑起重机械事故,为安全生产提供了有力的保证。

参考文献：

[1]王晓敏,李江.复杂城市环境下大型塔式起重机基础设计与施工[J].施工技术(中英文),2021,50(17):28-33.

[2]张充,赵挺生,蒋灵,王鑫,唐菁菁.塔式起重机结构安全监测参数选取及测点布置[J].中国安全科学学报,2021,31(08):112-118.

[3]况宇琦,赵挺生,蒋灵,张伟.塔式起重机事故案例关联规则挖掘与分析[J].中国安全科学学报,2021,31(07):137-142.

[4]张伟,廖阳新,蒋灵,赵挺生.基于物联网的塔式起重机安全监控系统[J].中国安全科学学报,2021,31(02):55-62.