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探讨塔式起重机事故风险因素分析和安全管理

发表时间：2020/10/10 来源：《基层建设》2020年第17期作者：欧渝

[导读] 摘要：伴随着我国城市化进程的日益加快，建筑行业处于高速发展的状态，为满足建筑施工的需求，塔式起重机已然成为垂直运输的主要起重设备。

        广东亮剑工程装备服务有限公司广东东莞 523000
        摘要：伴随着我国城市化进程的日益加快，建筑行业处于高速发展的状态，为满足建筑施工的需求，塔式起重机已然成为垂直运输的主要起重设备。塔式起重机具有功率高、覆盖面大、起升高度大的优势，主要负责建筑材料的水平和垂直运输任务。塔吊必须有专业的人员进行管理和使用，违规使用会带来或大或小的安全隐患。因此，如何做到安全地管理和使用塔吊，也就成为了管理人员不可或缺的业务水平和能力。
        关键词：塔式起重机；事故风险；因素分析；安全管理
        一、塔机分类
        在塔机中，应用最为广泛的就是锤头式、动臂式、平头式 3种塔机。锤头式塔机自 20 世纪 80 年代引入国内，已经成熟运用于各种建筑施工过程中，但由于其吊臂受力复杂且有比较高的塔顶结构形式，所以一般多运用于比较小的建筑施工过程或者施工环境相对比较简单的条件中。动臂式塔机一般适用于起重量大、对就位及安全系数方面均有着较高要求的大型工程当中，一般多应用于群塔作业或空间比较狭小的作业场所；针对受力方面进行分析，动臂式塔机受到风荷载的作用影响较大。平头式塔机因为取消了塔头，因此在进行安装时易于操作；在实际应用中，平头式塔机可立在裙楼里，在后期进行拆塔时因为受到裙楼的影响，对于锤头塔机来说很难完成拆卸工作，而对于平头塔机来说则比较容易。另外，因为平头塔机的吊臂在垂直和水平方向上不会受到交变应力的影响，可以在一定程度上提升吊臂钢结构的使用期限并且确保操作安全，但其吊臂部分质量较锤头或者动臂塔机大。
        在实际应用过程中，由于这几种起重机的结构类型、使用性能等方面均具有较大的差异性，因此在选型时需要结合工程情况进行分析。
        二、塔式起重机事故风险因素分析
        2.1 塔机动态性研究过程中存在的问题
        目前施工现场塔式起重机存在的安全管理问题之一是塔机动态性研究过程中存在的问题。从研究对象方面来说，相关研究理论主要集中在动臂变幅塔机研究领域，而对小车变幅塔机研究较少。在研究方法选择上，主要以建立模型和工况计算为主，且多局限在二维研究领域，无法展示三维空间计算模型的研究。此外，整个研究方法极为单一，自身缺陷无法克服，如果人们借助于传统计算形式，便会忽略应用现代技术手段。
        2.2人为因素
        操作人员自身能力会直接影响塔式起重机操作的安全性，包括技术、业务、工龄、经验等。同时塔式起重机是一种危险性较大的特种设备，操作人员操作能力、心理承受能力也会直接影响塔式起重机的安全使用，特别是性格和心理承受力，很多操作人员因性情比较急躁，在工作中只追求效率，一旦不注意就有可能造成安全事故。除此之外，地面协作信号员也是重要的影响因素，如果在工作期间，协作信号员缺乏训练、能见度不足、无法及时协助规避盲区，就会造成操作人员操作失误。
        2.3安全管理因素
        现场安全管理环境好坏与负责人工作水平有着直接联系，如果施工现场安全管理出现了问题，就会提高塔式起重机运行风险。同时，安全管理政策和措施的执行力度不够，不良的安全管理体系也是一大潜在因素，不仅会影响操作人员行为，也会导致企业不够重视安全管理。此外，在塔式起重机维修和维护中，包括起重机本身、吊装附件等，如果危险因素检测不及时，则会增加安全事故发生率。
        三、塔式起重机的安全管理方式
        3.1基于 ANSYS 塔式起重机结构单元类型的合理选择
        塔式起重机事故安全管理措施之一是基于ANSYS塔式起重机结构单元类型的合理选择。对一些普通的塔式起重机而言，其空间实体结构在有限元计算的过程中可以通过对BEAM4、BEAM44、MASS21、BEAM189以及LINK8等单元的实际采用，实现对此结构的科学建模。

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其中，BEAM189单元是一种以Timoshenko分析理论为基础的二次梁单元，它在实际采用的过程中不仅可以实现对单元截面形状的自定义，也能在满足实际要求的基础上更好地将方钢、角钢及其组合形式的实际形状还原再现，从而使其结构模型计算更加满足于实际。此外，在满足实际要求的基础上通过对BEAM189单元的实际采用，也可以实现对梁构件可视化特点和性能的调整与改进，同时也能将剪切变形的影响纳入实际考虑的范围内，从而利用其进行实际模拟。其中，梁构件中的平衡臂和起重臂的拉杆应对LINK8单元进行实际选择。对此单元类型而言，其是拥有2节点和6自由度的三维桁架单元，主要是在空间杆件两个端点结点铰接的实际模拟过程中投入使用，并且不将其杆件的扭转情况纳入考虑范围。
        3.2加强塔式起重机的日常管理
        塔式起重机日常管理需要落实安全技术操作、设备租赁、点检定修、交替班、设备检修、构建档案等制度。在塔式起重机明显部位挂上警示牌。在日常管理需要做好以下几个方面的工作：
        （1）定期做好塔式起重机安全性能检测，做好日常维护工作，及时找出塔式起重机运行中的安全隐患，将故障信息进行分类、总结、归档，做好安全评定工作，还要对已经发生危险部位进行整改、更替。
        （2）落实各项检测标准，避免不具备维修单位资质的进行维修，严禁破坏结构完整性的行为。在维修过程中技术人员需要事先设定完整的方案，严格按照该方案进行维修，维修完毕后进行性能检测，确保合格之后再投入使用。
        （3）定期严格按照对照表排查塔机参数，主要是检查起重臂、结构系统、套架滚轮、螺栓、油缸固定、小车断绳保护器、护栏等，及时发现和解决问题。
        3.3实行全过程管理，并要注重对塔式起重机的细节管理
        管理者需要深入到施工现场，从塔式起重机的安装过程开始就需要进行管理，重点做好塔式起重机使用过程的管理，且不能够忽视其拆卸过程的管理。在塔式起重机使用的过程中，管理者需要进行调试和验收工作，并要重视塔式起重机基础的设计、施工和验收工作。要结合施工现场的地形地貌和地质情况开展工作。例如塔吊基础施工时，需要确保方案的合理性，钢筋混凝土的强度必须要达到设计值要求。如果有地下室作业，则塔式起重机基础要采用加固处理措施。施工的过程中则必须要将桩端的钢筋锚入基础承台之内等。这些都是需要管理者重视的问题，尤其是一些细节问题，必须要管理到位，才能够防范各种安全隐患和质量隐患的出现。在拆卸过程中，管理者必须要确保拆卸队伍的专业性，拆卸时，要和相关施工人员进行沟通，并要做好拆卸前的各项技术交底工作。
        3.4 做好操作人员行为管理
        违章操作是安全事故发生的导火索，加强塔式起重机安全管理的重点是做好人为因素管理工作。操作人员的身体要足够健康，没有任何疾病，且要掌握塔式起重机构造、工作原理以及保养规范，每位操作人员必须持证上岗。安装单位必须有相应的资质，验证操作人员的作业操作证书、项目负责人、专职安全管理人员合格证，在作业前做好安全技术交底工作，并且签字确认，且工作人员分工要明确、责任要清晰。项目部要严格按照规定标准配置安全管理人员，全面做好塔式起重机安全管理工作。
        四、结束语
        综上所述，塔式起重机在工程建设中占有极其重要的地位，任何大型工程的开展都离不开塔式起重机的帮助。建筑施工企业应加强对塔式起重机使用的安全管理，在保质保量完成工程任务的前提下，要关注工作人员的人身安全，最大程度降低塔式起重机施工安全事故的发生频率，为建筑工程带来积极发展的同时帮助社会的高速发展。
        参考文献：
        [1]塔式起重机安全监管对策研究[J].黄远黎.广州建筑.2018（04）
        [2]塔式起重机维护保养及安全管理要点分析[J].温明伟.现代经济信息.2016（09）
        [3]面向施工现场的塔式起重机安全监控信息系统研究[J].倪丽莎，杨静，惠秦双.施工技术.2015（18）