预防塔机顶升事故发生的应对措施

缪幸君,陈安军

(1.宁波市建工检测有限公司,浙江 宁波 315010;2.浙江省建设工程质量检验站有限公司,浙江 杭州 310012)

1 概 述

近年来,各地建设主管部门和建筑施工各责任主体单位均加强了塔式起重机使用的安全管理,使用过程中的塔机倒塌事故明显减少,但塔机顶升工况发生的事故仍居高不下。顶升时,由于塔机上通常有4名以上作业人员,一旦发生事故,易造成群死群伤的惨烈后果。2020年宁波“3.13”、2017年广东“7.22”、2019年岳阳“1.23”、成都“5.15”等事故均发生在顶升阶段,单个事故造成了3～7人死亡,教训十分惨重。笔者参加过对许多事故的原因分析,顶升事故通常由于多种原因引起。只有杜绝作业人员的违章操作，掌握应对重点,精准防控方能预防事故发生。

2 引发顶升事故的常见原因

塔机升、降节时,起重臂、平衡臂、上下回转支座等上部结构均需要顶起,顶起高度最大应超过一个标准节的高度,顶起时上部结构重量达数十吨,且完全作用在顶升承力结构上。通常顶升油缸顶升两次,方可实行一个标准节的加、减。油缸顶升时,顶升横梁和标准节上踏步为承力结构；油缸换步时,也就是油缸回缩准备下一个行程顶升时,爬爪和爬爪座为承力结构。如果此两处承力结构存在缺陷,或者搁置不到位,顶起的数十吨结构件突然以自由落体加速度下坠造成的冲击力,足够造成机毁群死群伤恶性事故。这种事故业内称为“蹬塔”。

2.1 违章操作

在顶升作业时,许多作业人员长期存在一定程度的违章操作。有些作业人员错误认为,少许违章不会造成事故。但当各种不利因素合并在一起时,发生事故的概率就会大大提高。常见的违章现象有：

1)顶升时,顶升横梁不使用防横梁滑脱装置。当遇到踏步变形和槽口较浅等情况时,就有顶升横梁滑脱引起蹬塔的风险；

2)在下支座与塔身标准节无任何连接的情况下,开动塔机的回转、变幅和起升机构吊运待装拆标准节,在塔机严重不稳定状况下冒险运行；

3)顶升承力结构的传力方式通常有爬爪搁置、销轴插入等方式。如两侧爬爪搁置不到位或销轴插入位置不到位,就会引起爬爪、销轴滑脱引发事故；

4)顶升时,上部结构不配平衡,或随意配平。使顶升时上部结构的重心未落到油缸上,塔身受到一定的弯矩。

2.2 顶升承力结构的设计、制造质量

顶升承力结构属塔机重要的受力构件。一旦发生问题就会造成致命的后果。图1是常见的爬爪座设计形式。该种设计较为合理,当爬爪受力时,立板下部焊缝受力最大,该设计在两立板的焊接处设有多块加厚板,形成一个超静定结构。图2形式的立板和加厚板只设置到梁的中部,新塔机才顶升一次,该处就出现了明显的裂缝,因此,此设计明显不合理。

图1 较为合理的爬爪座设计

图2 不合理的爬爪座设计

图3 的设计与图1基本相同,由于制造时,多处受力焊缝漏焊,顶升几次后,爬爪座发生了加厚板变形。图4为顶升油缸固定耳板与横梁的焊接接头。对于35 mm的厚板焊接无坡口、无加强筋板设计。焊缝质量又存在明显的未熔透、虚焊、高度不足和焊缝强度严重低于母材等缺陷,使得当顶升时塔机受到一起冲击时,耳板焊缝断开造成较大事故的发生。

图4 顶升油缸耳板座设计和焊接缺陷

2.3 顶升作业重要工序检查缺失

由于顶升作业专业性强，通常位于高空操作,过程安全管理和重要工序检查缺失现象十分严重。顶升作业的安全在某种程度上完全掌握在作业人员手中,各责任主体单位难以对顶升现场进行有效的管控。主要表现为：

1)顶升前对作业人员安全技术交底流于形式,对塔机结构不熟悉、对蹬塔事故后果不清楚；

2)顶升前,对承力部位不检查；

3)顶升中,对每个行程开动油缸顶起前无工序检查要求。

3 预防蹬塔事故的应对措施

3.1 精准防控、有效应对

汇总引起蹬塔事故的全部原因,编制顶升作业安全程序,充分发挥相关责任主体单位的作用。

1)塔机进场未安装前,由使用单位和监理单位对顶升油缸座、防滑脱装置、爬爪座、爬爪、换步销、爬升架导轮进行外观检查,无异常后方可安装。

2)顶升时,由使用单位、监理单位按使用说明书的要求对上部结构配平情况进行核查,无误后方可顶升。

3.2 工长负责制、重要工序点管控

1)工长培训合格后上岗,对于第一次接触到新结构构造的塔机应重新培训。所有顶升工序由工长统一指挥。

2)每个顶升工序进行前,均应按顶升作业安全程序进行检查。检查内容为：爬升架导轮间隙均匀合理；爬爪座或换步装置无异常；防顶升横梁滑脱装置已设置；横梁或爬爪搁置到位且左右均匀；起重臂已锁定等。

3)下支座与塔身标准节连接后方可开动塔机各机构运行。

3.3 安全技术交底

1)交底内容必须针对作业对象设备的型式与结构特点,使被交底人掌握作业对象的工作原理和安全要点。

2) 交底人必须了解同类设备事故引发原因,以及在实际作业时的借鉴作用,明白事故的后果,知道不当操作与自身安全的关系。

3)规定安全技术交底时机,确保所有上岗人员上岗前交底全覆盖的要求。对执行情况引入监督机制。

4 结 语

通过对塔机蹬塔事故原因的分析,提出了预防该类事故发生的应对措施,强调充分发挥相关人员的作用,并加以认真落实。这对减少和杜绝蹬塔事故的发生一定会有良好的作用。