塔机起重臂拆短安装易忽视的几个问题

唐少兵/TANG Shao-bing

(浙江华开机械制造有限公司，浙江 温州 325401）

为了满足不同施工场地的需求，提高塔式起重机产品使用性能，水平臂架式塔机起重臂一般被设计为可进行几种不同的长度组合。以某厂家QT80(TC6010)型塔机为例，安装时去掉相应的臂节后共有60m、54m、48m、42m、36m等5种臂长进行选择（见图1及表1）。笔者结合自己的从业经验，对塔机起重臂拆短重新组合安装及使用过程中易忽视的几个问题进行探讨和分析。

1 非工作工况下不能随风自由旋转的问题

图1 起重臂长度组合图

表1 起重臂长度组合表

按照塔式起重机现行标准GB/T 5031-2008《塔式起重机》及相关安全规范的规定，起重机回转部分在非工作状态时必须能随风自由旋转。在起重臂安装臂长较长时，因起重臂部分迎风面积较大，一般可满足这一要求。但起重臂安装臂长较短如36m或42m时，因起重臂部分迎风面积减小，由于风载产生的转矩相对也显著减小，因此很可能出现起重臂部分的转矩减去平衡臂部分的转矩后不能克服回转部分的摩擦阻力矩，即不能满足在非工作状态下回转部分能随风自由旋转的要求。在这种情况下，如遇大风突然侵袭时可能造成塔身破坏失稳或整机倒塌的后果。

有些厂家设计人员进行塔机产品设计时，可能会忽略对起重臂安装臂长较短情况下回转部分非工作工况下能否随风自由旋转进行计算校核，并且在相关塔机说明书中也未注明起重臂安装臂长较短时应采取的措施。笔者了解到在塔机实际使用过程中，已经发生因此而引起塔机倒塌的事故，但幸未造成人员伤亡。对此情况应从以下方面进行解决。

1）设计时可以参考国外一些塔机产品，在起重臂拆短时，平衡臂也可相应拆短，这样可有效减小平衡臂部分的转矩，并验算回转部分非工作工况下能否随风自由旋转。

2）如验算不能满足，则应在说明书中注明在相应臂长下起重臂具体何位置增加多少面积的挡风板，以增加起重臂部分足够的转矩，确保回转部分非工作工况下能随风自由旋转。

2 顶升加节中无法平衡的问题

笔者通过在多个工地塔机使用现场及工作过程中了解到，因场地原因塔机需要起重臂拆短安装时，往往未严格按照说明书中规定的组合要求进行。其原因主要是因不同的型号或结构的要求，各厂家设计时对拆臂的顺序考虑不尽相同，而安装人员安装前未能详细了解所安装的塔机相应的使用说明书，凭以往的经验随意安装，或者对这个问题认识不够，认为并不影响塔机使用等等。

以表1中QT80(TC6010)型塔机54m臂长安装为例，正常情况下54m臂长时应拆去第5节(6m节），可在实际安装过程中，安装人员往往拆去第8节安装。由于第5节在远吊点内，拆去第5节时会相应拆除一节起重臂拉杆以便于塔机安装，且由于起重臂的受力特点，设计时一般第5节的重量会大于第8节，经过计算，拆除第8节和拆除第5节相比，起重臂部分引起的前倾弯矩大了8 000kgm左右，再加上配重块重量存在制造误差可能比设计重量更轻等原因，造成塔机加节顶升时，即使起重小车空车开到起重臂根部塔机起重臂部分前倾弯矩仍然偏大，塔机前后不能平衡导致无法正常顶升。

由于顶升加节工作一般在塔机安装完毕后进行，故此情况经常得不到及时发现。发现以后，又因为重新拆卸并再次安装会造成工期及经济损失，安装人员往往会利用手动葫芦强拉或点动塔机回转等违规方法，强行使塔机下支座与塔身的连接螺栓孔或销轴孔就位，造成很大的安全隐患，严重的甚至引起塔机倒塌的事故。

对此情况，安装人员安装塔机前，应对相关塔机说明书及安装场地全面的了解，尽可能一次安装到位。如已安装错误且有特殊原因不便拆除时，也应向塔机制造厂家咨询解决，切不可违规操作。

3 塔机使用中的吊载问题

塔机起重臂拆短安装未严格按照塔机说明书相关要求而随意组合安装，也会对塔机使用产生不利的影响。

如表1中QT80(TC6010)型塔机安装48m臂长时，正常情况下48m臂长时应拆去第5节和第8节，可在实际安装过程中，安装人员往往拆去第7节和第8节安装。总臂长长度一样，按照原起重曲线各幅度处吊载也相同。但如果拆去第7节和第8节，则同原设计相比起重臂跨中段长了6m，悬臂端短了6m。同样的臂尖吊载工况下，造成悬臂端危险截面相较原设计安全系数更高；同样的跨中吊载工况下，造成跨中段危险截面相较原设计则安全系数降低。也就是说起重臂各危险截面受力与原设计相比发生了根本性的变化，即使按照说明书规定的起重曲线吊载，也可能引起起重臂局部发生稳定性破坏，影响使用安全。

对此情况，使用单位使用塔机时，应确认塔机是否符合正常使用的要求。如已安装错误且有特殊原因不便拆除时，应向塔机制造厂家咨询，由制造厂家重新计算后，按照计算结果减小相应吊载重量并制定新的吊载曲线，按照新的吊载曲线吊载。