塔机安全事故原因和危险源控制分析论文_任小牛

塔机安全事故原因和危险源控制分析论文_任小牛

铜陵市义安区建设工程安全质量监督站 244100

摘要:探讨和分析塔机事故发生的原因,识别现场的关键部位和环节,提出如何控制消除隐患,发现和消除塔机使用过程中涉及的安全隐患,确保塔机安全运行。

关键词:塔机 安全生产事故

塔机以其起升高度高、工作幅度大特点,成为施工中不可缺少的主要施工机械。由于种种原因,塔机事故频发,给人民的生命和财产带来重大损失。加强塔机安全使用和管理,预防和减少事故的发生是至关重要的。

从历年塔机事故统计来看,事故主要发生在安拆、顶升和使用阶段,称之为塔机危险的“3+1”:即三个高度危险的环节—安装、顶升和拆除环节,塔机的安装、顶升和拆除是事故的多发阶段,基础、连接方式、顶升系统以及附墙设置是关键点;一个充满高度风险的过程—使用过程,安全使用是关键过程。

一、塔机基础

塔机基础分为轨道式、压重式、固定式、组合式、桩基承台式等。由于塔机基础不稳固引发塔机坍塌的原因主要有:

1、 由于施工现场条件限制,塔机基础沉降不均匀,浇筑混凝土前基础未进行夯实,未定期进行基础沉降观察,塔机在使用过程中,发生局部下沉,未采取补救措施。

2、 塔机基础距离边坡很近,在受载或大的暴风雨后,容易滑坡引起塔机坍塌。离边坡较近的塔机,在浇灌基础前一定要进行加固处理。

3、有些采用桩基承台式基础,但由于桩下挖的太空,未达到持力层,实际桩没多少承载能力,局部塌陷而引起塔机坍塌。

4、混凝土基础配合比不符合要求,达不到抗拉强度; 基础浇灌后,没注意对混凝土的养护,没及时浇水降温,造成基础内部被烧坏,达不到强度要求;基础浇灌后,时间太短就使用,混凝土达不到强度要求,满足不了负载要求。

5、基础钢筋绑扎时锈蚀钢筋未进行除锈,且在钢筋接头处焊接错开截面不符合规范要求;预埋螺栓安装时未按规范进行,导致位置和标高不准确、埋置深度不够,致使高强度螺栓不能够拧到位,导致塔机底部不稳定因而造成事故。

6、用普通标准节代替预埋节进行预埋,预埋节所处的位置受荷载最大,用普通标准节代替预埋节,无法满足塔机的安全使用要求。当塔机的塔身逐渐增高,对基础的弯矩和垂直荷载也相应增加,用普通标准节代替预埋节,极易造成塔机坍塌事故。

7、塔机基础地脚螺栓承受塔身的最大载荷,在实际使用中,忽略了塔机基础及其连接件的检测,埋设在基础中的连接装置应视为塔身的延续,必须加以特别注意和检查。

二、塔机高强度螺栓连接

塔机高强度螺栓连接是靠摩擦力来传递结构内力的,要求有较高的摩擦系数,高强度螺栓应有足够的预紧力矩。预紧的目的在于增强连接的可靠性和紧密性,以防止受载后连接件出现缝隙或发生相对滑移。由于塔身回转时产生扭矩,如果预紧力矩达不到设计要求,螺栓会因此受到剪力,造成螺栓同时受剪、受拉而且受力不均匀,使螺栓受力状况更加复杂而危险。

为了达到设计要求的预紧力矩,应采用测力扳手或专用高强度螺栓扳手,但实际安装作业中通常采用大扳手加长套筒来拧紧高强度螺栓,在高空中很难达到预紧要求。

一般情况下高强度螺栓再次使用不得超过二次,且拆下的螺栓必须无任何损伤、变形,否则就应更换。但目前多数塔机租赁、安装单位都很难做到。

三、塔机销轴连接

塔机很多构件采用销轴连接,这些销轴主要承受剪切力。由于受工作机构各种动作的影响,连接部位销轴会产生轴向移动,通过近年来发生的事故,发现由于轴向固定不可靠,引起销轴脱落,造成折臂、倒塔等安全事故频频发生。

1、在塔机拆装作业中,存在随意将小规格开口销甚至钢筋铁丝来代替原设计的横向插销。

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2、某些采用焊接挡轴板方式的随意用点焊代替,尤其是起重臂连接销轴,起重臂下弦连接销轴在运行时产生转动和轴向窜动,加大了挡轴板的磨损和水平受力,因此经常发生销轴挡板或其固定螺栓受剪损坏,造成销轴脱落和折臂事故。

四、塔机顶升、降节过程

塔机的升降节是安拆的重要步骤,发生事故频率比较高。

1、塔机的顶升降节采用液压油缸顶升方式。当顶升时,顶升横梁两端的销轴能可靠地支承在爬爪内,不会发生什么问题;当减节降落时,标准节移出外套架后,液压油缸活塞杆回缩,此时液压油缸所支承的上部结构也应随同下落,可能由于套架与塔身之间的间隙过小、滚轮卡滞或套架变形等原因,上部结构有时并未下降,而顶升横梁两端销轴却已与爬爪脱开。液压油缸与顶升横梁在自重作用下向外侧摆动,受到多种因素扰动后,使得由套架支承的上部结构就会自由下落,重达十多吨的上部结构突然冲击在塔身标准节上,可能造成塔机坍塌。

2、升降塔身前对顶升系统进行检查,设定压力要符合说明书要求。严格按说明书规定,使起重臂和平衡臂处于最佳平衡状态,将导向装置调整到规定的间隙,将回转机构制动住。风力在四级及以上时,不得进行升降塔身作业。

五、塔机附墙设置

影响塔机附墙的主要因素包括附墙类型、附墙支点的水平距离、塔身距离附墙支点的垂直距离、附墙间距、塔机倾覆力矩、风荷载等,塔机附墙设置的合理性直接影响塔机使用的安全性能。

1、附着支点的连接方式。附墙与建筑物的连接应采用铰接连接,通过建筑物预埋件用销轴将附墙撑杆和预埋件串接起来。但现场存在直接将附墙撑杆焊接在预埋件上,形成刚性连接,由于塔机在运转过程中会产生一定频率的动荷载,动荷载产生的直接效应远大于静荷载产生的效应,势必要求焊缝的质量非常高,所以在施工中应尽量避免采用刚性连接。

2、设置附墙预埋件时,应对附着点的强度预先计算和确定,必要时增加主筋,预埋件与主筋同时绑扎,做好隐蔽验收。实际情况中承重梁或柱已浇筑完毕,采用后期开孔进行穿插高强螺杆,易造成穿墙螺杆受剪,同时对建筑物结构带来破坏。

3、附着点的载荷值与相对位置、撑杆的布置形式与尺寸、自由高度的变化而大幅度改变。上述位置尺寸与说明书不同时,应有厂方设计或经验算并经过审核审批的专项方案,附墙撑杆、预埋件必须经检测合格,并附有质保资料。

六、塔机使用

塔机在使用过程中出现的事故较多,如违规操作,带病作业等,危险因素随机性较大,比较难控制。

1、塔机的使用管理主要是人的因素,操作人员必须有高度的责任心,了解机械构造和工作原理,熟悉机械原理、保养规则,掌握塔吊技术性能。

2、加强塔机运行前、运行中的经常性检查,重点检查钢丝绳、吊钩索具、各机构、制动系统、安全保护装置、连接件等。确保安全保护装置齐全有效,不能私自解除或任意调节。

3、按产品使用说明书对塔机进行维护保养,做好定期的清洁、润滑、紧固、调整等保养工作。

4、建立健全塔机管理的各项规章制度,严格特种作业人员持证上岗制度,加强职业技能和安全教育培训。

5、严格执行塔机安全操作规程和 “十不吊”,不得违章作业、野蛮操作,杜绝违章指挥。

塔机是危险性较大的设备,事故高发,是建筑施工环节中的重大风险源。起重机械安全事故的经验教训告诉我们,只有对设备在整个安装、使用和拆除过程中的各个环节进行有效的管理才能有效控制生产过程中的危险因素、消除生产过程中产生的安全隐患,保证正常生产活动的顺利进行。

参考资料:

[1]《塔式起重机安全规程》(GB5144-2006)

[2]《建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程》(JGJ196-2010)

[3]《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ33-2001)

[4]《安徽省建筑起重机械安全检查技术要点》(建质〔2012〕76号)

[5]《中联重科TC6517B-10塔机使用说明书》(TC6517B -10 A1版)

论文作者:任小牛

论文发表刊物:《基层建设》2017年第27期

论文发表时间:2017/12/28

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