建筑安全 第14卷 1999年第5期(总第135期)

塔式起重机失稳倾覆原因分析

文淑珍(北京市城乡建设第四建筑工程公司)

塔式起重机以其起重量大、快捷、灵活、方便、生产效率高等优点,在施工中得到广泛应用。但由于塔机的塔身高,稳定性差,再加上工作时又是从点到线,从平面到立体,覆盖整个工作空间,各工种都在其运行区间作业,极易造成人身伤害事故。在各类塔机事故中,倒塔、断臂等群死群伤的恶性事故时有发生,给国家和人民的生命财产造成巨大损失。为了有效遏制此类事故的发生,下面具体分析一下塔机失稳的原因及解决的方法。

失稳是塔机倾覆事故的主要原因。稳定性是物体抵抗翻倒的特性,塔机的整体稳定性就是指塔机抵抗翻倒的能力。也就是说,塔机起稳定作用力矩的代数和(M稳)必须大于起倾翻作用力矩的代数和(M倾)。塔机的稳定性,通常用稳定系数k来表示,一般k=M稳/M倾=1 15~1 4。对于塔机的稳定性主要从三种工况来考虑:(1)工作状态稳定性;(2)非工作状态稳定性;(3)安装或拆卸稳定性。

1 影响塔机工作状态稳定性的原因及解决方法

(1)超负荷:一般是由于对起重物的重量估计不足所致,但也有些人存有侥幸心理。超载后,一方面影响塔机本身结构的安全,另一方面影响塔机的稳定性。被吊物重量越大,重物产生的倾覆力矩也相应增大。其次重量增大,一般重物迎风面积也增大,因风力而产生的倾覆力矩也随之增大。稳定力矩不变,倾覆力矩增大,稳定性就差。因此,在塔机操作使用规程中规定:不允许起重机超载和超风力作业,在特殊情况下如需超载,不得超过额定载荷的10%,并由使用部门提出超载使用的可行性分析及超载使用申请报告,待主管部门批准后,做好超载作业前检查吊、索具;检查重物吊挂及其他安全措施等准备工作,选派有经验的司机操作,选派有经验的指挥人员指挥,做好记录,并存档。

(2)斜吊:斜吊时,塔身受力远比垂直吊时大。倾斜的角度越大,力臂越大,倾覆力矩就越大,稳定系数就越小。因此,在塔机操作使用规程中规定:不得斜拉斜拽重物,不得吊拔埋在地下或粘接在地面、设备上的重物。

(3)突然卸载: 塔机断绳。由于超负荷起吊、拔吊地下物、非司机开车不熟练、制动器或安全装置失灵等,造成过卷扬;钢丝绳排列不整齐,跳出卷筒挤入齿轮内等都会导致钢丝绳断裂。!塔机断臂。由于超载致使塔臂连接螺栓、销钉承受剪切力过大而切断造成断臂。另外,在安装塔机时,连接件安装得不牢固、不到位,塔机使用一段时间后,部分定位销、连接件脱落,由于连接强度不够而导致断臂。解决的方法除对塔机司机严格要求、持证上岗、遵守操作规程外,在安装起重机的过程中,对各个安装部件的联接件,必须特别注意按说明书的规定安装齐全,固定牢固,并在安装后做详细检查。

(4)轨道安装不符合标准:如轨道基准面、道渣厚度、轨道平直度等不合格,塔机行走时晃动或歪斜,成为倒塔的诱导因素;轨道下面有人防工程或空洞,安塔时路基处理得不到位,雨季水土流失,路基下沉,严重威胁着塔机的安全;轨道连接螺栓松动造成轨道位移也会引起倒塔。对轨道坡度的要求也是从塔机的稳定性考虑的,坡度大,塔机的自重及平衡重的重心就会移向低侧,若吊钩又在偏低一侧,则造成稳定力矩减少而倾覆力矩增大等等。在塔机安全规程中明确规定:起重机轨道当敷设在地下建筑物(如暗沟、防空洞等)的上面,必须采取加固措施;敷设碎石前的路面必须按设计要求压实,碎石基础必须整平捣实,轨枕之间应填满碎石;路基两侧或中间应设排水沟,保证路基没有积水;轨道应通过垫铁与轨枕可靠地连接,每间隔6m设轨距拉杆一个,在使用过程中轨道不得移动;钢轨接头处必须有轨枕支承,不得悬空;轨道顶面纵、横方向上的倾斜度不应大于1/1000;轨距误差不应大于公称值的1/1000,其绝对值不大于6mm;钢轨接头间隙不大于4mm,与另一侧钢轨接头错开,距离不小于1 5m,接点处两轨顶高度差不大于2mm。