摘 要:塔式起重機是一種重要的垂直運輸設備,在現代建筑施工中扮演著至關重要的角色。塔式起重機的安裝與拆卸過程屬于高危作業范疇,其技術復雜性和安全性要求極高,需要精準操作和科學規劃,以確保設備及人員的整體安全。基于此,圍繞建筑工程塔式起重機應用,深入分析塔式起重機設備的拆裝技術,以及此過程中的安全管理措施,旨在提高拆裝作業效率,降低安全風險,滿足行業高質量發展的要求。
關鍵詞:建筑工程;塔式起重機設備;拆裝技術;安全管理
中圖分類號:TU746.3 文獻標識碼:A 文章編號:2096-6903(2024)09-0057-03
收稿日期:2024-04-08
作者簡介:王磊(1986—),男,湖北隨州人,本科,研究方向:工程機械(公路、鐵路工程橋梁施工機械)。
0 引言
目前,在高層建筑、大型工業項目等建設領域,塔式起重機因其高效的作業能力和大范圍的作業覆蓋,受到建筑工程領域的廣泛青睞。盡管塔式起重機提高了建筑施工的效率,但其獨特的安裝和拆卸方式,也帶來了較大的安全隱患。特別是塔式起重機的安裝、拆卸及使用過程中,稍有不慎就可能引發安全事故。因此,為保證塔式起重機在建筑工程中發揮更大效益,施工單位需要高度重視塔式起重機的拆裝及安全管理,確保塔式起重機在安裝、使用及拆卸過程中的安全性。
1 塔式起重機拆裝技術分析
1.1 塔式起重機安裝技術
1.1.1 設備選型
建筑工程中應用塔式起重機設備時,應綜合考慮施工需求、設備性能、成本等因素,選擇最適合工程需求的塔式起重機型號。比如,在貴州金(金沙)仁(仁懷)桐(桐梓)高速桐梓河特大橋項目中,桐梓岸主塔首節鋼桁梁,長15 m、寬29 m、高7.965 m,質量230 t。架設過程中,鋼桁梁由兩臺設計額定起重量為250 t的纜索吊機牽引,即該項目選擇川建P7527型塔式起重機,安裝高度160.5 m、中天6517塔式起重機,安裝高度151.5 m。仁懷岸主墩的兩臺塔式起重機為川建P7527型塔式起重機,安裝高度217.5 m、錦城JP7525型塔式起重機,安裝高度209 m。在施工中通過360°旋轉吊具作用下緩緩升到指定位置,以保證吊裝作業的適應性和可靠性,有效降低不必要的工程成本支出。
在采取群塔協同作業的情形下,盡量維持各臺起重機標準節段長度的一致性,以降低起重機的運營管理難度。而在大規模鋼結構工程項目中,則必須充分結合工程的實際進度,確保選定的塔式起重機結構在整體機械布局中,展現出優秀的適用性,需審慎挑選適宜的塔式起重機設備,以實現最優的施工效率和安全性。
1.1.2 安裝準備
塔式起重機作為大型起重設備,因其獨特的機械結構及使用方式,在安裝作業前應全面落實準備工作,以保證安裝過程的可靠性和安全性[1]。在實際項目操作中,通常由承包單位制定塔式起重機使用方案,并與負責塔式起重機的專業施工及其產權單位,保持在安裝準備階段的緊密協作,共同進行科學合理的選型。在此過程中,承包單位應將方案編制中關聯的圖紙資料,以及關鍵的土建計算數據,傳達給塔式起重機的專業施工和產權單位,確保雙方信息對稱。
塔式起重機安裝施工方案的編制,應結合塔式起重機設備的基本信息,包括類型、性能、尺寸、幅度、部件質量等數據。要深入施工現場進行實地考察,并詳盡掌握全套施工圖紙及地質勘查報告,尤其需要詳細了解建筑物的外形尺寸、最大構件質量、施工工藝、整體施工周期以及建筑物周邊環境要素等,以確保方案的全面性和可行性。
1.1.3 安裝作業
建筑工程塔式起重機的安裝作業,是建筑施工中重要的一環,并且與整個工程項目的順利進行緊密相關,因此必須明確塔式起重機安裝作業的基本流程,對各個工序的嚴格監督管理,以保證安裝的可靠性、安全性[2]。
鑒于塔式起重機安裝工藝的專業屬性,施工階段必須委派專業團隊進行安裝作業,相關人員應持有相應資格證書,以確保施工操作的合法、合規。在塔式起重機安裝作業前,需根據工程具體情況,精確調整起重機作業半徑,確保其覆蓋整個施工現場,并嚴格遵守行業關于安全間距的規定,確保各起重機間作業時互不影響。為保證安裝過程的高效與安全,需要提前做好相關機械設備的準備,包括施工機具、吊裝車輛等,用以運輸、安裝、調整塔式起重機相關部件,為設備的安裝提供便利條件。
混凝土作為塔式起重機設備的承載基礎,需要根據要求對混凝土基礎結構進行全面校驗,審查混凝土試塊試驗報告,確保混凝土強度等級符合設計要求。在支腳與配件安裝中,應配置固定支腳800 mm×4,銷軸8根,固定支腳應做好對稱安裝,嚴格落實電氣接地要求。回轉機構及駕駛室組件安裝時,首先在地面進行一體化組裝,并預先安裝好相關的電氣部件,隨后將組件整體吊至塔身上,利用鎖軸進行牢固連接,此過程中需特別注意各個部件的安裝方向。
在塔頂吊裝中,需要在地面預先組裝好塔頂平臺及扶梯,然后將塔頂結構安裝至回轉盤固定。在塔機正面依次組裝吊臂、拉桿滑輪組、小車牽引機構及維修吊籃。在多臺塔式起重機協同作業時,應充分考慮起重機間的高度差異及錨固時間的差異,并視情況適當調整安裝方案,確保整體施工的安全與順暢。
1.2 塔式起重機拆卸技術
塔式起重機的拆卸流程與安裝程序采取相反的作業方式。在拆卸前,必須制定詳細的技術方案和技術交底,清晰指出塔式起重機的高度設定、與主樓外部腳手架的關系、汽車吊的額定起吊能力、汽車吊所需配重、鋼絲繩及吊具承載參數、施工安全警戒區域范圍等關鍵數據[3]。
降塔旨在規避高空拆卸的安全隱患,即通過拆除標準節的方式逐步降低塔式起重機高度。操作開始時,需先將吊臂轉向正前方并鎖定回轉機構,將防脫銷插入頂升橫梁第四踏步的凹槽內。隨后,拆除塔頂的標準節與其下部支座間的連接螺栓,通過頂升系統將最上方標準節抬升后移出引進梁,再將下部標準節與塔身重新穩固連接,利用小車吊鉤將拆除的標準節安全降至地面,重復此過程以逐步降塔。
平衡重的拆除時,重點在于拆除過程中需始終保持根部平衡配重的存在,以防平衡臂因失去平衡而產生過大前傾力矩。拆除平衡臂的操作必須在臂架拆除之后進行。
起重臂的拆卸中,要利用汽車起重機將起重臂抬起,將拉桿分解后妥善安置在臂架上弦的固定卡板槽內,接著解除起重臂根部與塔身的連接銷,隨后按照從上至下的順序逐一拆除其余部分。此處需特別強調,起重臂及拉桿的拆卸應在平衡配重拆除之前完成,否則有可能導致結構失衡,增大倒塌的風險。
2 塔式起重機安全管理風險因素
2.1 塔式起重機拆裝作業風險
建筑工程塔式起重機拆裝作業風險,貫穿于塔式起重機拆裝管理的全過程,涉及人員安全、設備安全、施工環境安全等多個層面。在塔式起重機拆裝過程中,工作人員需要在高空環境中作業,存在墜落、碰傷、擠壓等重大人身安全風險。在高強度、長時間的作業中,要求作業人員具備專業的塔式起重機拆裝技術素養,否則容易導致人為操作錯誤,從而引起安全事故。塔式起重機拆裝過程中,如不按照規定程序進行,則會存在結構應力失衡,導致塔式起重機部件受損或整體倒塌。螺栓、銷軸等連接件松動、斷裂,也會導致塔式起重機結構不穩定。
2.2 塔式起重機安全管理風險
塔式起重機作為大型作業設備,其在實際的應用及管理中,往往會涉及諸多的內容,因此加強安全管理屬于重中之重。一方面,塔式起重機基礎在安全管理中扮演著重要角色,具體反映在塔式起重機基礎混凝土強度方面,若其強度不達標或預埋件強度不符合設計標準,以及在安裝和拆除過程中,未能嚴格遵循既定的拆裝方案,均容易造成安全風險的產生。另一方面,部分作業為求速度而簡化步驟,對細節把控不足,也會大幅增加潛在的安全風險。拆裝現場的監督工作落實不到位,工程單位和監理單位未嚴格執行監督制度,僅依賴以往施工經驗進行作業,將使得安全風險顯著增大,對建筑工地安全構成嚴重威脅。
2.3 日常維護安全風險
日常維護是塔式起重機安全管理不可或缺的內容,但也是極易忽略的環節之一。具體表現在:在拆裝及運行過程中,日常維護工作未能深入進行,表面化現象普遍,在監管層面有所疏漏。對設備日常維護的關注度有限,維護頻率偏低。駕駛員、信號員等操作人員,存在專業知識和技能儲備不足的現象。尤其是一些塔式起重機駕駛員對設備性能、基本參數認知模糊,極大地增加了操作失誤及安全事故發生風險。對于施工現場的監督與協調職能執行不到位,塔式起重機駕駛員在作業過程中遭遇視線盲區,進一步提高了安全事故發生的風險。
3 塔式起重機安全管理措施
3.1 抓好塔式起重機拆裝作業安全管理
在建筑工程塔式起重機安全管理中,有效的塔式起重機拆裝作業安全管理,是一項至關重要的任務。針對建筑工程塔式起重機拆裝的特點,應建立并嚴格執行塔式起重機拆裝專項管理制度,包括設備采購、安裝、使用、維護、拆卸等全過程的安全規定和操作規程,確保每個環節都有章可循[4]。塔式起重機拆裝作業的人員,包括項目經理、塔式起重機駕駛員、信號工、拆裝工等,都應具備相應的特種作業操作資格證書,并需定期進行復訓和考核,確保作業人員的專業性。塔式起重機基礎施工完畢后,必須經過專業機構檢測,確保混凝土強度、預埋件位置與質量等,均符合設計及規范要求,嚴禁未經驗收即進行后續安裝。
3.2 切實保證塔式起重機設備運行安全
塔式起重機設備在運行過程中,所涉及的安全管理要素也較為復雜,必須要抓好作業管理的細節。一方面,在設備的運行過程中,工程單位和監理單位應指派專人進行現場監督,確保作業人員嚴格依照方案進行操作,對關鍵環節和危險作業實施旁站監督。在設備啟動前,必須對塔式起重機的各個部件進行詳細檢查,確保所有零部件完好無損,磨損或老化的部件及時更換,嚴格按照說明書要求進行操作[5]。
另一方面,所有作業人員佩戴合適的安全防護裝備,設立明顯的安全警示標志和警戒區域,避免無關人員進入作業區域。圍繞作業專業崗位人員,要做好技術培訓與考核,以保證升降、變幅、回轉等動作規范,有效規避高風險問題。
3.3 建立健全設備安全管理制度
與傳統的施工管理相比,塔式起重機拆裝技術具備一定的挑戰性,特別是塔式起重機設備質量較大、安裝環節多、技術要求高,給安全管理帶來了較大的壓力。于企業安全管理而言,在具體的作業過程中應當積極細化,依托科學有效的管理措施,將各個環節均納入管理范疇,建立健全塔式起重機拆裝及作業運行安全管理制度,確保施工及作業過程的安全與穩定。
一方面,要逐步加大安全經費投入,專款專用,確保設備、工具及材料的及時更新,消除潛在安全威脅。秉承“以人為本”的核心理念,牢固堅守“安全優先、預防為本、綜合治理”的基本原則,依托科學管理方法,著重加強安全教育培訓和隱患的排查治理。應建立起安全隱患排查制度,全方位分析塔式起重機設備的技術規程,長期的實踐中生成的技術檔案,做好設備拆裝及作業的跟蹤,以便在實踐過程中落實交底與優化。另一方面,優化安全管理目標制度,即科學制定翔實的管理計劃及安全管理制度,明晰安全責任制及其考核框架。
3.4 積極落實日常維護管理工作
在建筑工程中的塔式起重機日常管理,也應納入重要的管理日程,尤其是做好日常的維護管理工作。一般而言,日常維護管理是塔式起重機安全管理的基礎,很多風險往往是因平時的疏忽,導致安全問題的產生。從施工企業的管理要求上看,也同樣需要不斷增強日常管理水平,確保形成常態化的管理標準,針對具體的管理內容制定明確的目標,切實從源頭上切斷安全風險產生的可能。
塔式起重機設備的金屬構造部件,通常需要承受極大的負荷和持續的應力,焊接工藝的質量直接關系到整個塔式起重機結構的穩定性和安全性。因此,焊接必須由專業人員嚴格按照標準執行,采用合適的焊接材料與技術,確保每個焊縫都能達到極高的強度和韌性,有效防止在極端工況下發生任何形式的塑性變形,從而避免潛在的倒塌或斷裂風險。連接各個結構組件的螺栓與銷軸,在質量和規格上必須嚴格遵守施工規范和行業標準,其不僅要具備足夠的強度來抵抗剪切力和拉伸力,還需具備良好的抗疲勞性能,以適應塔式起重機在反復升降、旋轉作業中的動態負載變化。要確保其緊固狀態良好,預防因松動導致的安全事故,從焊接工藝到緊固件選擇,每一步都需精益求精,以保障塔式起重機設備的安全可靠運行。
應加強常規檢查與維護,確保所有安全裝置均齊全有效,切實發揮安全保障作用。尤其應重點關注鋼絲繩、吊鉤以及傳動構件的狀態,一旦發現任何異常或潛在問題,應及時進行修復處理,以保證塔式起重機機械設備始終保持良好的運行狀態。
4 結束語
建筑工程塔式起重機拆裝技術的優化與安全管理,兩者共同構成了保障塔式起重機拆裝作業安全、高效的基礎。面對未來建筑行業的發展趨勢,必須持續關注并建立健全塔式起重機拆裝技術與安全管理體系,以期在提高施工效率的同時,確保工程安全,通過消除各類安全隱患,營造良好的施工環境,推動建筑行業的可持續健康發展。
參考文獻
[1] 李思偉.建筑施工塔吊安全事故特性與安全管理研究[J].低碳世界,2023,13(8):193-195.
[2] 溫令科.建筑工程塔吊拆裝及其使用安全管理[J].建材與裝飾,2016(10):237-238.
[3] 胡彬.淺析在既有建筑上的塔吊基礎安裝施工技術[J].建設監理,2023(5):97-100.
[4] 王軍.建筑工程塔吊拆裝技術及安全管理研究[J].磚瓦世界, 2023(11):120-122.
[5] 高巖,陳宇思.公共建筑群塔安裝與作業施工技術[J].磚瓦世界,2023(8):4-6.