塔式起重机常见的事故分析及其预防措施

塔式起重机常见的事故分析及其预防措施

摘要：塔式起重机是现代建筑特别是高层建筑施工中不可缺少的施工设备，但是由于塔机结构庞大，稳定性就较差，并伴有高空作业，容易发生重大事故，事故发生往往给施工企业和个人带来巨大的经济损失，如何有效避免塔式起重机机械事故的发生呢？本文详细分析塔机常见事故及预防措施。

关键词：塔式起重机人身安全故障措施维修

塔式起重机作业空间大，主要用于建筑施工中材料的垂直和水平输送及建筑构件的安装，进入20世纪90年代以后，塔式起重机已经在全国建筑行业内被广范运用，大大提高了施工效率，但是塔机在带来高效、方便、快捷的同时，因机械存在的各种不安全因素，导致事故频频发生，给国家、企业、人民都造成了巨大的经济损失。

一、塔式起重机事故分析

1、断臂。塔机断臂造成的危害在所有起重机事故中的后果往往最为严重，由于产品质量问题或长期疏于检测和维护，臂节出现裂纹，以及由于超载提升或紧急制动产生剧烈振动时，容易发生此类事故。现在很多司机认为塔机都有一定的保险系数，超点载也没关系，殊不知塔机的保险系数是为了适应不同的工况而设立的，一次超载没关系，两次超载没发生事故，就自以为掌握了一种经验，认为“臂端规定吊1t，我吊2t也不会有事”。完全没有意识到事故的潜在状态。

2、脱、断绳。在运行过程中，每根钢丝绳的受力情况非常复杂，即使受最简单的拉伸力，每根钢丝绳之间受力分布也不同，此外钢丝绳绕过卷简、滑轮时产生弯曲应力、钢丝与钢丝之间的挤压力等，要精确计算钢丝绳受力比较困难，一般采用静力计算法。

钢丝绳中的最大静拉力应满足下式要求：Pmax≤Pd/n，式中：Pmax——钢丝绳作业时可以承受的最大静应力；Pd——钢丝绳的破断应力；n——安全系数。Pmax=（Q+q）/（aη），式中：Q——起重机的额定起重量；q——吊钩组重量；a——滑轮组承载的绳分支总数；η——滑轮组的总效率。钢丝绳最大允许工作拉力的计算式为：P=Pd/n，式中：P——钢丝绳作业时额定的最大静应力，P≥Pmax是安全的。

由此可知，钢丝绳脱断的主要原因是超载，同时还与在滑轮、卷筒的穿绕次数有关，每穿绕一次钢丝绳就产生由直变曲再由曲变直的过程，穿绕次数越多就易损坏、破断，另外，重物吊装中心选择不当、偏载起吊、钢丝绳跳出滑轮槽，或长期反复使用，造成疲劳断裂也容易造成脱绳或断绳，断绳事故通常也容易引起倾翻事故。

3、倾翻。倾翻事故是由于场地支承基础松软，起重量限制器或力矩限制器等安全装置失灵，塔身整体倾倒或者造成塔机大臂、平衡臂和塔帽倾翻坠地。以下几个原因会造成倾翻：

（1）塔机基础根据《塔式起重机设计规范》（GB/T13752—92）地耐力要达到0.2～0.3MPa，未进行地耐力测试，因地基承载能力不够容易造成塔机倾翻。

（2）未按要求施工，地基太小不能满足塔机各种工况的稳定性。

（3）地脚螺栓达不到规定要求，地脚螺栓材质大部分是45#或40Cr，焊接部位易脆断，引发塔机倾翻。

（4）地脚螺栓与基础钢筋焊接不牢。

4、脱、断钩。起重机吊钩基本采用韧性良好的低碳钢锻造成型，这种材料耐磨性差，尤其在挂钢丝的钩口处磨损更快，由于吊钩缺少防脱装置，钩口变形或者防脱装置失效等原因，导致钢丝绳脱落，另一方面，紧急制动或荷载过大时，也会使吊钩断裂。

以QTZ40B塔机为例，当起升机构为2倍率，且处于高速档工作状态时，起升机构的最大起重量为10kN；当起升机构处于低速档工作状态时，起升机构的最大起重量为20kN。如果起重量限制器调整不当，吊物重量超过其额定起重量，超过了电磁离合器所能传递的扭矩，使内、外摩擦片之间产生滑动，造成电磁离合器失效，容易发生滑钩或断钩事故。

5、倒塔。倒塔事故多见于塔机的安装和拆卸过程中，事故原因多出于违章操作。当然一些未能预见且突发的危害因素，例如大风、地震、洪水等都能对塔式起重机带来安全隐患，当风力特别强时，塔式起重机有可能倾覆，如果塔式起重机与高压线或临近的建筑物的安全距离不够，会导致触电或碰撞事故，塔式起重机基础承压不够，可导致基础失稳，引发倒塔事故。

二、采取的预防措施和办法

1、要知道塔机使用年限，购买和使用正规厂家生产的合格产品。

现在市场塔机生产厂家鱼龙混杂，千万不能图便宜而购买伪劣产品。塔机的疲劳寿命决定塔机的使用年限，现在工地上很多塔机属于过期设备，比如QT60／80型塔机是我国20世纪60、70年代工业建设中使用较多机型之一，结构笨重性能欠佳，已经工作了20～30年，属于淘汰型，这样容易发生塔机事故，对使用时间超过15年的塔机，要定期进行检测评估。

2、要提高施工人员的素质，相关人员必须持证上岗。

起重机司机和指挥人员必须经过培训后持证才能上岗，塔机司机必须了解和掌握起重设备的结构、工作原理，熟知保养规则和安全操作规程，并能严格遵守执行。作业时如遇恶劣天气如大雨、大雪、大雾和施工作业面有六级（含六级）以上的强风，应停止工作，并将臂杆降低至安全位置，起重机起重时，臂杆最大倾角不超过78°，单机载荷不得超过该机允许起重量的80％。

3、严格规范塔机基础的设计和施工。

塔机基础是塔机的根本，做塔机基础的时候，一定要确保地耐力符合设计要求，钢筋混凝土的强度至少达到设计值的80%。有地下室工程的塔吊基础要采取特别的处理措施，有的要在基础下打桩，并将桩端的钢筋与基础地脚螺栓牢固的焊接在一起。基础的地脚螺栓尺寸误差必须严格按照基础图的要求施工，地脚螺栓要保持足够的露出地面的长度，要双螺帽预紧。在安装前要对基础表面进行处理，保证基础的水平度不能超过1/1000。

4、加强日常维护与保养，建立在线监测系统。

(1)对塔式起重机的结构件焊缝经常进行检查，发现开焊及时补焊，检查塔机架体的连接螺栓，发现松动及时紧固。

(2)主要受力构件的表面应定期除锈、涂漆，防止因腐蚀导致受力构件的强度降低，影响安全性和使用寿命。

(3)经常检查起重机吊钩及滑轮的磨损情况，吊钩危险断面磨损达原尺寸的10％时，即应报废，对轮缘破损、槽壁和槽底磨损超过标准的应及时更换。

(4)经常检查电气系统的主要元件，所有元件应动作灵活可靠，触点接触良好，触点压力和开距符合技术要求。

除了对这些重要零部件的日常检查外，必要时使用先进的检测手段和设备，常用的方法有射线检测和超声波检测。塔机的事故多是从钢材的裂缝开始的，而事先又没有明显征兆，由于高度高、裂缝细小等原因，肉眼根本无法观测，所以应采用先进的监测手段。

5、钢丝绳的规格、强度必须符合要求。

钢丝绳通常由一股股直径为0.3～0.4mm细钢丝搓成绳股，再由股捻成绳。钢丝绳在卷筒上应排列整齐，放出钢丝绳时，应在卷筒上保留3圈以上，以防末端钢丝绳松脱，钢丝绳的磨损或腐蚀，如超过平均直径10％和在一个节距内，断丝根数多于规定时，应更换新绳。塔机起升钢丝绳及变幅钢丝绳的安全系数一般取为5～6，小车牵引绳和臂架拉绳的安全系数取为3，塔机电梯升降绳安