塔式起重機安拆、頂升作業危險因素分析及其預防措施

陳鏡宇，王俊國，侯景強，李建鋒，成磊

（中國建筑第二工程局有限公司華南分公司，廣東深圳 518000）

1 引言

近年來，隨著建筑行業的快速發展，高層、超高層建筑的不斷出現，塔吊的使用范圍不斷擴大，由于設備自身、人為操作失誤等原因，起重機械傷害事故時有發生。

2 風險源分析

2.1 塔式起重機自身原因

1）設備保養缺失。塔式起重機屬于特種設備，對其設計制造單位資質要求較高，如果缺少設備定期保養，會導致設備狀況差或重要安全裝置失效，比如，使用時發生脫鉤、斷繩等事故。

2）焊縫破壞。塔吊制造過程中自身鋼結構焊接時焊縫過小，在塔吊作業過程中，由于應力過大，使得鋼結構提前產生金屬疲勞類型的破壞，使塔身結構突然發生斷裂從而造成塔吊倒塌。或者起重臂主弦桿連接焊縫撕裂，從而使起重臂發生斷裂下墜，此時塔吊在受到不平衡力矩的作用下，造成平衡臂下墜，從而破壞塔身結構造成傾覆。

3）設備或附墻螺栓選用不當。塔吊連接螺本該用規范規定等級的強度螺栓，但某些不良租賃單位為了節約成本“以小代大”，選用強度等級小的螺栓；或者螺栓本該達到了使用次數要求卻沒有更換；抑或本應不可重復使用的連接螺栓繼續重復使用，從而使連接螺栓達不到應有的性能指標，產生了疲勞破壞，引起塔身折斷[1]。

4）鋼絲繩問題。起升鋼絲繩與變幅鋼絲繩因長時間使用，若未及時進行潤滑保養，或者使用過程中，吊載超過鋼絲繩承載能力的重物，會使鋼絲繩出現“散股”“斷股”等現象，嚴重會發生鋼絲繩斷裂，從而造成事故

5）塔身標準節。為滿足結構施工，塔吊需不斷進行頂升加節，若未對標準節進行及時的防銹措施，使得標準節出現銹蝕，會影響標準節整體結構強度，從而增大發生危險的概率。同時某些不良租賃單位為減小成本，會使用壽命期限瀕臨報廢，或者使用非原廠，以及是原廠但非原型號的標準節，造成標準節的混用，使得塔吊整機結構受力改變，從而造成失穩，嚴重時會造成塔吊的倒塌。

2.2 塔式起重機的安拆、頂升作業風險

1）安拆作業前：塔式起重機的安拆方案不明確，安拆的操作步驟描述不正確或描述不清楚。構件吊點位置不明確。

2）安拆過程中：（1）作業人員未取得有效證件上崗，不熟悉作業程序，不遵循操作規程，一切以經驗為準進行作業；（2）錯誤計算各個構件重量，超過了輔助起重設備在此站位下的最大起重量，導致塔吊安裝過程中汽車吊傾覆事故；（3）塔吊連接螺栓未按照說明書或者規范要求達到預緊扭矩，塔吊基礎未達到強度要求便進行塔吊安裝，致使塔吊發生傾覆。

3）頂升作業時：（1）未按照塔吊說明書規定進行配平，或者配平與說明書中相差較大，造成塔吊起重臂與平衡臂的力矩不平衡；（2）塔吊配平后，進行回轉起重臂操作、頂升系統已被頂起或正在頂起時進行變幅操作。導致塔吊自身力矩突然增大，超過塔吊基礎承載能力，造成塔吊傾覆。

4）塔吊附著處結構混凝土沒有達到強度或者附著裝置與結構連接不牢固塔吊便開始頂升，附著處的結構無法承受塔吊水平力和傾覆力矩，造成附著裝置失效或損壞，從而導致塔吊失穩倒塌。

5）在塔式起重機的作業過程中，操作人員發出錯誤的指令或操作，導致塔式起重機發生事故

2.3 環境風險

塔吊在特殊的工作條件下進行安拆，例如：（1）在地基基礎承載力或抗傾覆措施不足、塔吊處于深基坑的邊緣；（2）安裝空間狹窄，輔助安拆設備操作范圍有限；（3）塔吊塔心位置到建筑結構的距離，與說明書中規定間距超過1.5 倍；（4）因結構因素導致附著桿間距不在15°～65°；（5）作業中突遇暴雨、雷雨、大霧或風速超過說明書施工要求等。

2.4 發生自然災害

廣東省位于我國東南沿海地區，頻繁遭受臺風侵襲，曾導致大量建筑起重機械變形、受損、倒塌，尤其是2015 年湛江“彩虹”臺風和2017 年珠海“天鴿”臺風造成的破壞最為嚴重。據不完全統計，“天鴿” 造成珠海地區在用的建筑起重機械倒塌受損共計138 臺，其中，塔機倒塌110 臺，受損變形28 臺，造成了十分慘重的損失。

2.5 安全管理方面的疏忽

2.5.1 總承包單位

1）總承包單位對機械設備的監督管理沒有到位，意識淡漠，或者是“以包代管”，沒有做到專機專人管理，沒有建立一機一臺賬，沒有相應的應急救援預案。

2）為方便現場施工，總承包單位希望塔吊懸臂高度越大越好，實際使用中要求懸臂高度接近最大值甚至超過最大值。

3）由于施工現場多臺塔吊共同形成群塔作業，而總承包單位未統籌協調施工，各棟建筑施工進度不一致，出現雖然滿足原計劃的塔吊防碰撞要求，但是施工現場使用高度卻不足的現象，故為滿足現場使用，總承包要求塔機根據現場現有的施工進度重新調整塔吊高度，接近甚至超出塔吊規定的最大高度以滿足現場使用[2]。

2.5.2 專業分包單位

1）專業分包管理體系不健全，沒有配備專職安全管理人員，存在僥幸心理，對微小問題視而不見，不注重日常檢查，維護與保養流于形式。

2）塔機新舊標準節混用，使用的一些標準節年限已久，甚至超過允許的使用年限，存在重大安全隱患。

3）因塔吊附墻裝置自行加工制作現象普遍，其制作單位無相應資質，加工不規范、質量不可靠，安裝單位安裝不規范。

2.5.3 作業人員自身

作業人員違章指揮、違章操作，使用環節超載（違規吊裝），未經培訓無證上崗或者有證但實操經驗不足、工作經歷短，對起重機械常識一知半解，不清楚各種安全裝置的作用以及塔式起重機規范的安裝方法和規程，由簡單的操作失誤或疏于基本的日常檢查保養從而引發重大事故。

3 預防措施

3.1 管理因素缺陷控制措施

1）塔式起重機的安裝及拆卸應編制專項方案，其中，起重量300 kN 及以上，或搭設總高度200 m 及以上，或搭設基礎標高在200 m 及以上的起重機械安裝和拆卸工程應組織專家進行論證，專項方案應履行審核簽字手續。

2）安裝、拆除、頂升作業，施工單位應具備相應專業資質，人員具備相應操作資格證書，作業中要佩戴安全帶，安全帽等一系列安全保護措施。

3）對安拆、頂升施工作業相關人員進行專項書面技術與安全交底，嚴格按照方案進行作業。

4）總包單位、監理單位與專業分包單位應落實塔式起重機安拆、頂升旁站監督。

5）塔式起重機安裝、附墻頂升后使用前做好驗收工作并報有關部門進行檢測取得相關證件，交付使用前進行專項書面交底。

6）總包單位與專業分包單位要建立健全的安全管理制度，從而約束工作人員以及管理人員的工作行為。把組織管理機構落實到位，組建專業的管理隊伍，保持相對穩定的狀態，進而適應管理工作的工作需求。

7）設置建筑起重機械租賃單位資質門檻，規范施工機械租賃市場，殘舊產品不得入場安裝。

8）安全管理制度的相關內容有：（1）塔機事故解決方案；（2）職能管理部門與塔機司機的崗位責任制；（3）安全操作技術流程；（4）建立科學合理的檢修保養制度以及工作人員和管理人員的考核制度。

3.2 防護缺陷控制措施

1）按要求搭設塔式起重機專用電線和電纜，配置專用電箱，并按要求設置漏電保護裝置、按照規范要求做好防雷接地。

2）安全裝置應符合規范要求，并應靈敏可靠。

3）小車變幅的塔式起重機應安裝斷繩保護及斷軸保護裝置，并符合相關規范要求。

4）平臺護欄、上人爬梯護圈等應固定可靠，滿足安全要求。

5）安拆、頂升過程中起重臂和平衡臂下方附近不得站人，塔吊周邊停止其他與安拆、頂升塔吊無關的作業。

3.3 設備結構缺陷控制措施

1）對塔機的各種材料、鋼構件、裝拆塔機的起重吊裝設備進行進場的檢查和驗收。安拆塔機的起重機械輔助設備（如汽車吊）作業處的地基承載力滿足安全要求。

2）塔式起重機不同廠家間的構件不得混用。

3）塔式起重機之間以及塔式起重機與其他建構筑物、設備設施間保持安全間距，做好防護措施。

4）塔吊安拆、頂升作業完成之后，進行塔吊垂直度測量，塔吊獨立高度下和附墻以上垂直度偏差不得超過4‰，塔吊兩道附墻之間垂直度偏差不得超過2‰。

3.4 操作失誤控制措施

1）作業前應對作業人員進行安全技術交底。組織作業前的準備工作，包括起重設備、工具準備、對參加人員進行安全及技術操作要點交底。

2）檢查設備的超載防護措施，確保其有效。

3）合理安排作業計劃，避免設備超載、超負荷運轉。

4）發現超載現象，立即制止，安全管理人員及監督人員對相關操作人員等其他人員進行教育、處罰。

5）所有作業人員應接受進場三級安全教育，在作業前，必須接受安全技術交底工作，明確分工，確定指揮信號及統一口令。

6）作業要明確分工，指定專人統一指揮，并在作業范圍設明顯的安全標志及警戒線，并派專人看護，嚴禁非塔機拆除工作人員進入施工區

7）在整個施工作業中，上下作業面施工人員之間通信暢通，指揮人員指揮信號正確明白。

8）作業時，嚴格遵守起重作業“十不吊”基本原則[4]。

3.5 塔吊防臺風預防措施

1）臺風季節，適當降低塔機懸臂高度和自由高度，把塔機頂升套架降至盡可能低的位置，以減少風載荷。

2）嚴格按說明書的要求安裝附著裝置和控制懸臂高度。

3）從設備的安全入手，因地制宜，按使用環境要求進行合理的設備選型，以適應使用地區的抗風標準。

4）加強對設備的日常檢查、維護，防止連接件松動、銷軸脫落、回轉不靈活等現象的出現。

5）嚴禁擅自安裝、使用非原廠、非同一型號的設備的標準節和附著裝置。

4 結語

塔吊作業是建筑施工作業中的重要環節，是安全管控的重中之重，不容任何閃失。塔吊安拆、頂升、等各個施工環節之間的和諧、協調、調和非常關鍵、至關重要。管理者應在施工之前仔細分析各個影響因素，有針對性地制訂施工方案，施工時作業人員應確保施工質量，減小因人工失誤導致的風險。