建筑起重機(jī)械設(shè)備的創(chuàng)新管理理念

孫鴻亮

（山西一建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030000）

0 引言

最近幾年，隨著建筑行業(yè)的飛速發(fā)展，我國(guó)起重機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用也更加廣泛，其能代替人力開展粗重的作業(yè)，這為建筑項(xiàng)目的生產(chǎn)作業(yè)提供了充分的保障。但相較于發(fā)達(dá)國(guó)家而言，我國(guó)起重設(shè)備的靈敏性、穩(wěn)定性等依然存有一定不足，這是導(dǎo)致建筑工程頻繁出現(xiàn)機(jī)械事故的重要原因。因此本文依托創(chuàng)新管理的理念，進(jìn)一步針對(duì)建筑起重機(jī)械設(shè)備的安全技術(shù)展開探討分析，具有一定的實(shí)踐意義。

1 常見起重機(jī)械事故

1.1 高空墜落

隨著現(xiàn)代建筑物的增高，起重機(jī)械的高度也越來(lái)越高，根據(jù)《高處作業(yè)分級(jí)》（GB/T3608—2008）的規(guī)定，凡在墜落高度基準(zhǔn)面2m以上（含2m）有可能墜落的高處進(jìn)行的作業(yè)，均稱為高處作業(yè)。塔吊司機(jī)每天通過(guò)塔吊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)內(nèi)簡(jiǎn)易的爬梯，攀登30~40m甚至上百米高的塔吊，很容易出現(xiàn)體力不支失足墜落的現(xiàn)象。

1.2 物體打擊

引發(fā)物體打擊問(wèn)題出現(xiàn)的原因十分廣泛，例如，由于工作人員缺乏安全意識(shí)，導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備作業(yè)量超出其額定載重量，導(dǎo)致重物墜落砸人的物體打擊事故；或者該起重機(jī)械設(shè)備自身具備一定安全隱患，例如，出現(xiàn)較為頻繁的吊鉤損傷、極限位置限制器失靈、鋼絲繩折斷等，都可能有物體打擊事故的出現(xiàn)。

1.3 機(jī)械傾翻

在雨季，由于連續(xù)陰雨天氣的作用，致使設(shè)備基礎(chǔ)下泥土被沖刷，設(shè)備基礎(chǔ)出現(xiàn)沉降不均勻現(xiàn)象；或者設(shè)備超載運(yùn)行恰逢標(biāo)準(zhǔn)節(jié)螺栓松動(dòng)；或者在設(shè)備頂升過(guò)程中進(jìn)行回轉(zhuǎn)吊載作業(yè)；或塔吊沒(méi)有進(jìn)行日常維修保養(yǎng)，日曬雨淋致使機(jī)構(gòu)銹損；或者塔吊沒(méi)有進(jìn)行年檢，超過(guò)使用年限作業(yè)；或者操作司機(jī)違反操作規(guī)程，超負(fù)荷作業(yè)，都可能導(dǎo)致施工現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)設(shè)備傾翻的問(wèn)題[1]。這一類事故頻繁出現(xiàn)在塔式起重機(jī)上。此外，由于人為指揮導(dǎo)致的失誤、技術(shù)人員操作錯(cuò)誤是導(dǎo)致這一事故出現(xiàn)的主要原因。

1.4 觸電事故

在起重機(jī)械事故當(dāng)中，觸電事故是出現(xiàn)頻率最高的事故。這一類事故頻發(fā)的原因，是由于施工操作不按照既定規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)所導(dǎo)致的。許多施工人員不依據(jù)施工標(biāo)準(zhǔn)操作，違反規(guī)定觸碰帶電物質(zhì)，一旦與高壓線進(jìn)行觸碰，則會(huì)導(dǎo)致觸電事故的出現(xiàn)[2]。另外，起重機(jī)械自身的漏電隱患，同樣也是導(dǎo)致觸電事故頻繁出現(xiàn)的主要原因。

2 塔式起重機(jī)安全技術(shù)創(chuàng)新管理

2.1 設(shè)備的選型設(shè)計(jì)

塔吊的選型，應(yīng)根據(jù)擬建的施工面積、結(jié)構(gòu)形式、工期要求及需吊裝構(gòu)件重量，以滿足施工要求為前提，盡可能降低使用費(fèi)用。塔吊布置時(shí)首先應(yīng)考慮保證滿足覆蓋面的要求，然后根據(jù)材料及構(gòu)件重量和塔吊的起重量確定塔吊型號(hào)。群塔施工現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備，為了方便管理和使用，應(yīng)盡量選擇同型號(hào)設(shè)備，方便標(biāo)準(zhǔn)節(jié)等部件的調(diào)配。對(duì)于會(huì)展中心、航站樓等有大型鋼結(jié)構(gòu)吊裝的大型公共建筑，還應(yīng)根據(jù)施工總進(jìn)度，選用大型設(shè)備的同時(shí)，加配小型設(shè)備輔助吊裝工作，以加快施工進(jìn)度。

2.2 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)安全技術(shù)管理

起重機(jī)安全運(yùn)行水平將在一定程度上受到基礎(chǔ)設(shè)計(jì)科學(xué)性的影響。這也致使基礎(chǔ)設(shè)計(jì)技術(shù)始終都是起重機(jī)安全技術(shù)體系中的關(guān)鍵部分，同樣也是附屬管理工作過(guò)程中的核心對(duì)象[3]。在開展安全技術(shù)管理工作時(shí)，由于基礎(chǔ)尺寸設(shè)計(jì)技術(shù)更多地以公式運(yùn)算為基礎(chǔ)展開，為了確保基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的安全性能，則需首先針對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)算，或是應(yīng)用反向推算的形式，以最終結(jié)果為基礎(chǔ)進(jìn)行已知值的驗(yàn)算。例如，按照現(xiàn)有的基礎(chǔ)尺寸數(shù)據(jù)，針對(duì)基礎(chǔ)承重參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，如果這一參數(shù)與實(shí)際情況相符合，則意味著該設(shè)計(jì)方案滿足合理性要求。

2.3 現(xiàn)場(chǎng)布局技術(shù)管理

塔機(jī)的安裝選址應(yīng)充分考慮周邊障礙物對(duì)塔機(jī)操作和塔機(jī)運(yùn)行對(duì)周邊的影響，如附件建筑物、其他塔機(jī)、公共場(chǎng)所（包括學(xué)校、商場(chǎng)等）、公共交通區(qū)域（包括公路、鐵路、航運(yùn)等）。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，現(xiàn)場(chǎng)還會(huì)存在高壓輸電線、地下水位高、濕陷性黃土，地基承載力不夠等無(wú)法避免的因素。因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中，技術(shù)人員還需針對(duì)這一部分因素進(jìn)行檢查，避免出現(xiàn)設(shè)計(jì)選址不合理問(wèn)題的出現(xiàn)，充分保障設(shè)計(jì)方案的安全性，由此獲得技術(shù)管理效果的提升。在這之中，高壓輸電線是至關(guān)重要的考量因素，技術(shù)人員需充分按照現(xiàn)有的技術(shù)規(guī)程，科學(xué)選擇基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的假設(shè)位置，充分保障起重設(shè)備與高壓線之間的安全性能，使安全技術(shù)管理得到落實(shí)，起重設(shè)備與高壓線間的距離要求如表1所示。

表1 起重設(shè)備與高壓線間的距離要求

施工中經(jīng)常會(huì)遇到地質(zhì)條件較差、天然地基承載力達(dá)不到起重設(shè)備設(shè)計(jì)的地基承載力的情況，地基起著承受上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)荷載的作用，地基承載力不足無(wú)疑為建筑起重機(jī)械的施工增加了風(fēng)險(xiǎn)。為了保證建筑起重機(jī)械的安全、正常使用，要求地基在荷載的作用下不能產(chǎn)生破壞，組成地基的土層因膨脹收縮、壓縮、凍脹、濕陷等原因產(chǎn)生的變形不能過(guò)大。為了彌補(bǔ)天然地基承載力不能滿足要求，通常采用樁基礎(chǔ)，利用均勻?qū)ΨQ布置的基樁進(jìn)行承載力補(bǔ)強(qiáng)，或采用復(fù)合地基，換填級(jí)配砂礫石、換填三七灰土，或?qū)⒒A(chǔ)承臺(tái)面積加大，以此來(lái)提高或彌補(bǔ)建筑工程地基的穩(wěn)定性和承載能力。

此外，如果現(xiàn)場(chǎng)有多臺(tái)塔機(jī)，還需滿足相鄰兩臺(tái)塔機(jī)之間的最小架設(shè)距離應(yīng)保證處于低位塔機(jī)的起重臂端部與另一臺(tái)塔機(jī)的塔身之間至少有2m的距離；處于高位塔機(jī)的最低位置的部件（吊鉤升至最高點(diǎn)或平衡重的最低部位）與低位塔機(jī)中處于最高位置部件之間的垂直距離不應(yīng)小于2m。

單臺(tái)塔吊的定位原則為滿足施工要求，方便安拆及附著。塔吊吊運(yùn)覆蓋范圍應(yīng)盡可能覆蓋整個(gè)施工面，減少產(chǎn)生盲點(diǎn)。如果建筑物突出的檐子較寬或塔吊位于建筑物凹處時(shí)，應(yīng)充分考慮塔吊的拆卸問(wèn)題，將塔吊與建筑物之間的距離增大，保證塔吊的上部結(jié)構(gòu)能夠從塔吊的最終使用高度自行降節(jié)到解體高度，避免塔吊在高空無(wú)法自行降節(jié)而借助超大型號(hào)的汽車吊進(jìn)行解體的情況。同時(shí)還需注意塔吊的安裝方向，保證塔吊處于自行降節(jié)狀態(tài)時(shí)起重臂和平衡臂下部沒(méi)有障礙物，防止塔吊無(wú)法自行降節(jié)的情況。如果現(xiàn)場(chǎng)有封閉的環(huán)形建筑物，盡量避免將塔吊設(shè)置于環(huán)形建筑物內(nèi)部。同時(shí)，塔吊的附墻情況也是塔吊選址不可忽視的問(wèn)題，其附著支承處的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度必須滿足設(shè)計(jì)要求，盡量設(shè)置在建筑物的框架梁、框架柱、剪力墻、鋼結(jié)構(gòu)柱等承載力相對(duì)較高的建筑結(jié)構(gòu)上，禁止將附墻安裝在構(gòu)造柱、連系梁及填充的墻體上。附著裝置兩側(cè)的附著桿盡量對(duì)稱布置，通過(guò)控制附著夾角大小，使得附著桿內(nèi)力較小。

2.4 群塔施工現(xiàn)場(chǎng)安全技術(shù)管理

隨著城市的快速發(fā)展，群塔施工項(xiàng)目日漸增多，群塔施工作業(yè)中極易出現(xiàn)因碰撞導(dǎo)致的重大安全事故。因此群塔防碰撞技術(shù)已成為施工項(xiàng)目的一項(xiàng)基本安全需求，群塔防碰撞系統(tǒng)作為群塔施工安全的主要保障體系，正被越來(lái)越多的施工單位納入安全施工管理要求。

群塔防碰撞系統(tǒng)不僅能在塔機(jī)正常運(yùn)行期間對(duì)塔吊的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，在切斷塔機(jī)機(jī)構(gòu)動(dòng)力和控制電源時(shí)，防碰撞裝置依然有效?；谌斯ぶ悄艿臒o(wú)線網(wǎng)絡(luò)自學(xué)習(xí)組網(wǎng)功能，當(dāng)有起重設(shè)備加入或退出工作（斷電、上電）時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自己學(xué)習(xí)并重新組網(wǎng)，無(wú)須用戶任何操作，整個(gè)防碰撞網(wǎng)絡(luò)仍然正常工作，從而解決了安全監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)塔吊運(yùn)行行程數(shù)據(jù)的問(wèn)題，起升高度數(shù)據(jù)、限位數(shù)據(jù)、操作指令數(shù)據(jù)以及輸出控制點(diǎn)位可以讓駕駛員掌握塔吊的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況，提高了操作的安全性。除此之外塔吊的安全監(jiān)控管理系統(tǒng)是由視頻監(jiān)控系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)信息系統(tǒng)組成。基于起重機(jī)行為的三維實(shí)時(shí)起重機(jī)間、周圍物體間防碰撞功能；可對(duì)同一施工區(qū)域內(nèi)的多臺(tái)起重機(jī)進(jìn)行路徑防碰撞報(bào)警及區(qū)域保護(hù)。

2.5 設(shè)備的安全技術(shù)管理

建筑起重機(jī)械普遍的生命周期大都在10年以上。眾所周知，建筑起重設(shè)備代替人力完成沉重的載荷運(yùn)輸，輕則幾噸，重則幾十噸，遠(yuǎn)超人力體能的成千上萬(wàn)倍。在這十幾年中，如果設(shè)備維修保養(yǎng)不到位，陳舊老化現(xiàn)象嚴(yán)重，將直接關(guān)系著起重機(jī)械的壽命、工作效率和安全生產(chǎn)情況。因此應(yīng)當(dāng)經(jīng)常進(jìn)行檢查，維護(hù)和保養(yǎng)，傳動(dòng)部分應(yīng)有足夠的潤(rùn)滑油，對(duì)易損件必須經(jīng)常檢查，維修或更換，對(duì)機(jī)械的螺栓，特別是經(jīng)常振動(dòng)的零件，如有松動(dòng)則必須及時(shí)擰緊或更換[6]。制定定期檢查管理制度，包括日檢、周檢、月檢、年檢，對(duì)起重機(jī)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)并做好記錄，對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題按照相應(yīng)的安全技術(shù)規(guī)范進(jìn)行處理，保障起重機(jī)械安全運(yùn)行。只有維修保養(yǎng)做到位，才能充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的作用。

如何在設(shè)備有限的生命周期內(nèi)提高設(shè)備的利用率，同時(shí)維修保養(yǎng)的成本最低，讓設(shè)備為企業(yè)創(chuàng)造更多的價(jià)值非常關(guān)鍵，可以通過(guò)統(tǒng)籌管理、合理調(diào)度，加強(qiáng)管理，制定嚴(yán)格、周密、使用性強(qiáng)的管理制度，做到定人、定機(jī)、定崗，盡量減少機(jī)械的耗損，保持設(shè)備正常的使用功能，禁止發(fā)生不必要的減值和損耗，同時(shí)做好設(shè)備的單機(jī)核算很重要，統(tǒng)籌分析設(shè)備的自然壽命、技術(shù)壽命和經(jīng)濟(jì)壽命，及時(shí)處理技術(shù)落后的和再繼續(xù)使用經(jīng)濟(jì)上不合理的設(shè)備，做到資本金物化后能達(dá)到最大收益。

2.6 “人”的安全技術(shù)管理

設(shè)備由人來(lái)操作控制，人的思想意識(shí)、行為動(dòng)作直接通過(guò)設(shè)備的運(yùn)行情況來(lái)體現(xiàn)。在特種設(shè)備運(yùn)行當(dāng)中，司機(jī)的操作直接關(guān)系著塔機(jī)是否運(yùn)行平穩(wěn)，司機(jī)操作中的違章作業(yè)，可直接導(dǎo)致事故的發(fā)生。因此“人”的因素在起重機(jī)械的安全管理中，起著至關(guān)重要的作用。

人的不安全行為主要表現(xiàn)在以下4方面：①未按說(shuō)明書的要求進(jìn)行作業(yè)，超載、超力矩進(jìn)行作業(yè)。②違章作業(yè)，斜拉、斜拽，酒后作業(yè)等。③未經(jīng)過(guò)規(guī)定的培訓(xùn)，專業(yè)技術(shù)知識(shí)欠缺，實(shí)際操作技能較差，無(wú)法滿足崗位操作水平要求。④安全思想意識(shí)淡薄，工作隨意性大。

塔式起重機(jī)屬于特種設(shè)備，因此塔式起重機(jī)的司機(jī)及安拆作業(yè)的人員均需取得建筑施工特種作業(yè)操作資格證書。提高司機(jī)的操作技能及安全意識(shí)，培訓(xùn)是一種行之有效的方案。目前通用的講師授課的培訓(xùn)形式，無(wú)法提高學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣，因此，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（virtual reality,VR）和塔式起重機(jī)操作模擬器逐漸走進(jìn)了培訓(xùn)領(lǐng)地，VR安全教育系統(tǒng)將高處墜落、火災(zāi)、塔吊傾覆、施工升降機(jī)梯籠墜落等項(xiàng)目，利用電腦模擬產(chǎn)生一個(gè)三維空間的虛擬施工環(huán)境，提供使用者關(guān)于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓施工人員親身感受違章操作帶來(lái)的危害，強(qiáng)化安全防范意識(shí)，熟練掌握部分安全操作技能，從而達(dá)到安全教育的目的。塔式起重機(jī)實(shí)操模擬器通過(guò)等比例的塔吊操作臺(tái)對(duì)塔吊的施工操作和施工環(huán)境進(jìn)行模擬，可以對(duì)規(guī)章制度、操作規(guī)程進(jìn)行學(xué)習(xí)，在室內(nèi)練就塔吊司機(jī)的操作技術(shù)，提高施工人員學(xué)習(xí)的興趣，同時(shí)避免了新員工缺乏安全知識(shí)及操作技巧，在現(xiàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。

2.7 安全管理措施

根據(jù)住建部發(fā)布的《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理規(guī)定》，起重吊裝及安裝拆卸工程屬于危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程。住建部和山西省住建廳均發(fā)布了相關(guān)的管理規(guī)定，包括《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理規(guī)定》《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程專項(xiàng)施工方案編制指南》等，確保施工的安全性。

作為集租賃、安拆和使用于一體的單位，其對(duì)設(shè)備的安全管理主要體現(xiàn)在設(shè)備結(jié)構(gòu)的安全管理、安拆的安全管理、操作使用的安全管理、維修保養(yǎng)的安全管理等，企業(yè)應(yīng)針對(duì)每一環(huán)節(jié)進(jìn)行危險(xiǎn)源辨識(shí)，找出危險(xiǎn)源，制定危險(xiǎn)源預(yù)防措施，對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行宣傳教育和安全交底，并落實(shí)執(zhí)行情況。同時(shí)企業(yè)還應(yīng)建立健全完善各項(xiàng)安全管理制度體系，過(guò)程監(jiān)督控制管理，使企業(yè)對(duì)起重機(jī)械的安全管理標(biāo)準(zhǔn)化、常態(tài)化。

隨著科技的進(jìn)步，信息化逐步融入到安全管理當(dāng)中，信息化管理在特種設(shè)備的安全監(jiān)控中可以起到事半功倍的效果。山西一建集團(tuán)有限公司自主研發(fā)了基于5G的塔式起重機(jī)遠(yuǎn)程管控平臺(tái)，它通過(guò)將塔吊遠(yuǎn)程操控、塔吊作業(yè)環(huán)境及吊鉤監(jiān)控、塔吊運(yùn)行狀態(tài)安全監(jiān)控、安全預(yù)警報(bào)警、特種作業(yè)人員持證監(jiān)管等系統(tǒng)融合，采用5G技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了塔式起重機(jī)的遠(yuǎn)程管控。為提高該平臺(tái)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性、靈活性，系統(tǒng)間的通信均為獨(dú)立通道。該平臺(tái)的研發(fā)可以有效避免由于塔吊司機(jī)視覺盲區(qū)、設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)不明確、操作失誤而造成的重大事故。塔吊司機(jī)可以上塔作業(yè)，也可以在地面作業(yè)，這在一定程度上減少了塔吊司機(jī)高空作業(yè)的危險(xiǎn)性，且所有吊裝數(shù)據(jù)及塔吊性能參數(shù)都設(shè)置在了系統(tǒng)中，減少了司機(jī)違章作業(yè)的可能性，為施工現(xiàn)場(chǎng)塔式起重機(jī)的運(yùn)行增添了一份安全保障，同時(shí)增加了施工現(xiàn)場(chǎng)管理的便捷性。

3 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)機(jī)械設(shè)備安全技術(shù)展開的創(chuàng)新管理是未來(lái)我國(guó)機(jī)械行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。因此有關(guān)單位應(yīng)始終秉持盡職盡責(zé)的態(tài)度，針對(duì)起重機(jī)械設(shè)備的管理展開深入分析，保障起重機(jī)械設(shè)備專業(yè)水平符合建筑行業(yè)的發(fā)展需求。