塔吊潛在危險源及防碰撞安全措施探討

肖曄

中鐵二十二局，中國·河北 保定 071000

1 引言

塔吊作為建筑工程施工中的重要機(jī)械設(shè)備，主要完成物料高空起重轉(zhuǎn)運作業(yè)，是保障施工效率的基礎(chǔ)，但因塔吊采用大臂回轉(zhuǎn)、小車負(fù)載運行的方式，且吊轉(zhuǎn)高度相對較高，是建筑工程中潛在危險源較多的施工項目之一。若在施工過程中發(fā)生碰撞，則會引起嚴(yán)重的安全事故，不僅會導(dǎo)致塔吊設(shè)備、施工材料等受到損壞或損毀，還會危及作業(yè)人員生命安全。為此，需要準(zhǔn)確識別潛在的危險源，并采用科學(xué)的防碰撞措施，提高施工作業(yè)安全性。

2 工程及塔吊概況

2.1 工程概況

本工程主要由11棟高程住宅樓、地下車庫及鄰里中心、幼兒園組成，其中住宅樓為地上20～26層、地下3層；地下車庫為地下2層，總建筑面積233177.54m2，其中：地上建筑面積155749.98m2，地下建筑面積77427.56m2；建筑結(jié)構(gòu)安全等級為二級；設(shè)計使用年限50年；地基基礎(chǔ)設(shè)計等級：車庫為甲級、主樓為乙級；抗震設(shè)防烈度為7℃；抗震設(shè)防類別丙類；基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式筏板基礎(chǔ)（主樓下為CFG樁）；主體結(jié)構(gòu)形式：車庫為框架結(jié)構(gòu)、主樓為剪力墻結(jié)構(gòu)。

2.2 塔吊概況

本工程選用10臺塔吊，其中：①徐工QTZ80/XGA6013-6S系列4臺（特種設(shè)備制造許可證編號：TS2432326-2024）：塔吊臂長45m、50m各1臺和55m2臺；②河北省三河市京東建筑機(jī)械有限公司QTZ80（6010）系列6臺（特種設(shè)備制造許可證編號：TS2410H58-2020）：塔吊臂長40m1臺和45m5臺。各型塔吊平面分布位置及回轉(zhuǎn)軌跡見圖1，各棟號住宅樓層數(shù)、建筑高度和相應(yīng)塔吊的最高設(shè)置高度見表1。

表1 按照棟號預(yù)設(shè)塔吊的高度

圖1 塔吊現(xiàn)場布置圖

3 塔吊施工潛在危險源分析

本工程共配備10臺塔吊，按照施工設(shè)計方案規(guī)劃，為減少施工盲點，提升施工效率，各塔吊大臂回轉(zhuǎn)半徑軌跡圈多處相交，必須進(jìn)行群塔管理，杜絕出現(xiàn)塔吊安全事故。根據(jù)對現(xiàn)場的分析，該項目塔吊施工存在的危險源包括：①低塔起重臂與高塔起重臂；②低塔起重臂拉桿與高塔起重臂的碰撞；③低塔起重臂與高塔鋼絲繩的碰撞。群塔施工相互干涉情況如表2所示。

表2 群塔施工相互干涉情況

續(xù)表2

4 塔吊施工有效防碰撞措施

4.1 技術(shù)措施

在編制塔吊安裝方案時，應(yīng)依據(jù)GB5144—2012《塔式起重機(jī)安全規(guī)程》中多機(jī)作業(yè)的安全距離要求，結(jié)合項目工程施工組織設(shè)計中塔吊的配置計劃和各型塔吊技術(shù)參數(shù)，考慮各點、位塔吊的回轉(zhuǎn)半徑和臨近塔吊位作業(yè)高差等因素，合理選點布置，使各機(jī)間在水平或垂直方向保持足夠的安全距離，以有效地解決塔吊起重臂與平衡臂、拉桿、塔身之間的碰撞。

考慮到場內(nèi)建筑物布置較密集，對塔吊的安裝應(yīng)采用階梯式的安裝方法，相鄰兩臺塔吊的垂直高差應(yīng)不少于4m，確保處于高位塔吊的起重臂較低位塔吊的最頂部至少有4m的高差，同時，保證低位塔吊起重臂端部距高位塔吊塔身的水平距離不少于3m[1]。

4.2 組織措施

項目部應(yīng)組織多機(jī)作業(yè)的相關(guān)人員，如施工調(diào)度員、塔吊司機(jī)、司索工和信號指揮人員進(jìn)行相應(yīng)的崗前培訓(xùn)和作業(yè)前針對性的安全技術(shù)交底，嚴(yán)格按操作規(guī)程規(guī)范作業(yè)。

塔吊使用過程中，應(yīng)合理地制訂工程進(jìn)度計劃，保證回轉(zhuǎn)范圍內(nèi)有發(fā)生干涉的塔吊在頂升加節(jié)時留有足夠的安全高度差。應(yīng)按“就快不就慢”的原則，根據(jù)各工點工程量、工程進(jìn)度等，全面統(tǒng)籌規(guī)劃確定對應(yīng)塔吊的頂升高度和到位時間，并確保嚴(yán)格按既定規(guī)劃方案完成頂升，不得提前或延時[2]。

4.3 多機(jī)同時作業(yè)避讓原則

低塔讓高塔：塔身高度較低的塔吊，在轉(zhuǎn)臂前應(yīng)注意觀察高位塔吊的運行情況，確認(rèn)安全后再運行；后塔讓先塔：在兩塔吊塔臂交叉區(qū)域內(nèi)運行時，后進(jìn)入該區(qū)域的塔吊應(yīng)避讓先進(jìn)入該區(qū)域的塔吊；動塔讓靜塔：在兩塔吊塔臂交叉遇有運行時，進(jìn)行回轉(zhuǎn)或變幅的動塔吊應(yīng)對無回轉(zhuǎn)、變幅等動作的靜塔吊進(jìn)行避讓；輕車讓重車：在兩塔吊同時運行時，無載荷塔吊應(yīng)避讓有載荷塔吊；客塔讓主塔：以不同單位實際工作區(qū)域劃分塔吊工作區(qū)域時，若塔吊塔臂進(jìn)入非本單位工作區(qū)域時，客位區(qū)域的塔吊應(yīng)避讓主位區(qū)域的塔吊；在前者優(yōu)先：執(zhí)行上列原則，當(dāng)出現(xiàn)多項時，按排列順序在前者優(yōu)先。

4.4 多級同時作業(yè)現(xiàn)場安全措施

無論塔吊的高度調(diào)整，還是其回轉(zhuǎn)限位，真正能確保塔吊正常安全運行的最重要的還是作業(yè)人員的正確指揮和規(guī)范操作，尤其是指揮起重工和塔吊司機(jī)的技術(shù)水平和責(zé)任心。因此，為了保障現(xiàn)場多塔塔吊的安全、有序、高效運轉(zhuǎn)，最大限度地規(guī)避塔吊碰撞、傾覆等事故和有效降低交叉施工干擾，各相關(guān)工種作業(yè)人員必須嚴(yán)格遵守如下操作規(guī)定：

①塔式起重機(jī)必須有可靠的接地，所有電氣設(shè)備外殼都應(yīng)與機(jī)體妥善連接，其接地線斷面不小于25mm2，接地電阻不大于4Ω，主回路與控制回路的絕緣電阻均不得小于0.5Ω。

②閉合總閘后用試電筆檢查塔吊金屬結(jié)構(gòu)部分是否有漏電，確認(rèn)安全后方可上梯子進(jìn)入駕駛室。

③塔吊司機(jī)應(yīng)經(jīng)過專業(yè)化培訓(xùn)，了解機(jī)械構(gòu)造與工作原理，熟知并嚴(yán)格遵守操作規(guī)程和維修保養(yǎng)規(guī)則；信號指揮人員應(yīng)了解所指揮作業(yè)塔吊的性能和每項作業(yè)的內(nèi)容要求，集中精力從事專項指揮工作并使用同一種指揮信號。

④操作前，應(yīng)空車運轉(zhuǎn)檢查各控制器的轉(zhuǎn)動裝置有無異常，制動器是否靈敏，傳動部分潤滑油量是否充足，聲音是否正常。

⑤信號指揮人員必須集中精力時刻注視塔吊吊鉤與被吊物，塔吊轉(zhuǎn)臂過程中，信號指揮人員還須環(huán)顧周圍相鄰塔吊的工作狀態(tài)，并發(fā)出明確、簡短、完整清晰的安全指示語言。

⑥操作控制器時，首先從停止點（零位）轉(zhuǎn)動到第一級，然后逐級增、減速度，禁止越級操作和高速時突然停車。

⑦任何一個機(jī)構(gòu)換向時，都應(yīng)將控制器平盤指針先轉(zhuǎn)到零位，并待運動停止后在轉(zhuǎn)向另一個方向。

⑧塔吊在操作過程中出現(xiàn)異常狀況，應(yīng)及時報告處理并將載重穩(wěn)妥降落，切斷電源，立即展開排障工作，排出后方可繼續(xù)操作，嚴(yán)禁帶病、違章作業(yè)；若工作過程中突遇停電或電壓下降等一致載重?zé)o法落位時，應(yīng)立即鳴鈴警示，通知下部人員避讓，并將危險區(qū)域拉線圈蔽禁止通行和報請專業(yè)人員檢修。

⑨應(yīng)用先進(jìn)的防碰撞智能報警系統(tǒng)和加裝有效限位裝置等，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在塔吊中安裝傳感器，當(dāng)塔吊交叉作業(yè)存有碰撞風(fēng)險時，傳感器會自動傳導(dǎo)至智能系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警提示，從而提升塔吊作業(yè)安全性[3]。

5 結(jié)語

綜上所述，論文結(jié)合具體工程案例，對本次工程中塔吊施工潛在的危險源進(jìn)行全面分析，并結(jié)合工程實際情況制定多項有效的防碰撞施工安全管理措施，在實際工程期間起到良好的效果，希望能夠?qū)χ袊ㄖこ绦袠I(yè)塔吊施工起到一定的借鑒和幫助作用。