群塔施工安全風(fēng)險識別與控制探討

文／李艷霞 首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué) 北京 100070

引言：

塔機是目前工程建設(shè)中應(yīng)用最廣泛的垂直運輸設(shè)備，其中很大一部分的塔機是采用租賃方式在工程項目中使用。關(guān)于施工大型起重機械的管理，建設(shè)部及地方建設(shè)安全監(jiān)督管理部門已出臺了相關(guān)的管理文件規(guī)范及監(jiān)督建筑起重機械的租賃、安裝、拆卸、使用及其管理等。本文以塔機出租單位（具有特種設(shè)備安裝資質(zhì)）的視角，從主動管理的角度出發(fā)，針對群塔作業(yè)的難點和風(fēng)險點進行分析，提出對應(yīng)的風(fēng)險管控措施，完善和提高塔機租賃單位的安全管理水平，為提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)打下堅實基礎(chǔ)。

1、群塔施工特點及要求

在高層甚至超高層建筑施工中，為了便于后續(xù)附著錨固，塔機常常安裝在建筑物附近，隨建筑物的升高而不斷進行附著頂升，以達到高層建筑的施工要求。通常，為滿足施工需要，多臺塔機甚至幾十臺塔機進行群體作業(yè)的情況比比皆是。受到施工進度的制約，群塔往往不能逐級頂升，而是需要交替爬升?；谝陨咸攸c，群塔作業(yè)施工的難點主要集中在以下三點：

（1）群塔作業(yè)過程中，相鄰塔機之間作業(yè)范圍有重合，兩臺甚至多臺塔機有交叉碰撞風(fēng)險，塔機的平面布局和高度排布不僅要滿足地上地下施工要求，還要滿足高塔的塔身與低塔的起重臂端部水平凈距離不小于2m、高塔的最低點與低塔的最高點距離不小于2m 的要求。

（2）群塔的附著爬升需要兼顧施工進度情況，即建筑物需施工到一定高度且附著點滿足一定的支業(yè)力要求方能進行附著錨固，這就要求在塔機的平面布局中就要考慮到塔機的后續(xù)附著問題，選擇適宜的塔機定位、塔身附著高度和上部懸出高度、附著拉桿布置形式，以及附著裝置在建筑物上的錨固點位置和錨固形式，確保附著錨固點受力在錨固點可承受的范圍內(nèi)。

（3）群塔作業(yè)過程中存在著極大的安全隱患，需制定合理的分區(qū)吊裝、動靜塔優(yōu)先順序等施工流程和溝通協(xié)調(diào)程序，發(fā)揮防碰撞系統(tǒng)的優(yōu)勢，方能保證群塔作業(yè)高效、有序地進行。

2、風(fēng)險識別

2.1 工程簡介

以北京某工程的群塔施工為例，該工程總建筑面積146769m，其中地上建筑面積87623m，地下建筑面積59146 m，主體建筑由主樓和裙房組成，主樓地下4層、地上15 層，裙房地下4 層、地上5 層，局部四層。裙房總高度22.40m（標(biāo)高），主樓建筑總高度68m（標(biāo)高）。為滿足地下、地上建筑結(jié)構(gòu)施工需要，根據(jù)場地條件和施工部署，現(xiàn)場布置6 臺固定式塔機，2 臺ZTT7530-18 平頭式塔機和4 臺TCT7520-16D 平頭式塔機。

6 臺塔機的具體概況見下表1：

表1

6 臺塔機的平面布置圖如下圖1：

圖1

初始安裝高度下和每次附著頂升后，各塔之間的起升高度差均不小于9m，實際凈高度差不小于3.6m；水平凈間距不小于2m。安全距離滿足不小于2m 的要求。

附著頂升前，1#塔和2#塔已完成裙樓施工，優(yōu)先拆除，此后只考慮3#-6#塔的附著和交替爬升。

2.2 項目施工特點

（1）由于地下施工階段采用南北分區(qū)、2 個施工隊伍同時進行，因此要求塔機型號和布局需滿足兩個分區(qū)的吊次要求和吊載要求；后期上部鋼結(jié)構(gòu)施工階段，除了滿足吊次、吊載要求外還要滿足施工進度要求。

（2）施工場地西側(cè)有高壓線，南側(cè)緊鄰居民樓，東側(cè)為高層建筑，塔機起重臂需與周邊建筑保持足夠的安全距離；

（3）塔機基礎(chǔ)所在位置有地下水，需做好防水和排水工作，并做好基礎(chǔ)沉降觀測；

（4）基槽坑邊北側(cè)中間部位無法支設(shè)汽車吊立塔，汽車吊需下坑內(nèi)安裝；

（5）群塔需經(jīng)過附著頂升方可滿足施工要求，交替爬升過程中需保持足夠的安全距離，附著點需確保足以承受附著業(yè)力方可進行附著施工。

2.3 風(fēng)險因素的識別和分析

塔機結(jié)構(gòu)龐大、工況復(fù)雜、機構(gòu)運行速度快、空間影響范圍大、需多人配合作業(yè)等特性決定了塔機的安裝、拆卸和使用都具有很大的安全風(fēng)險，易造成安全事故。塔機安全事故類型及危險因素如下表2所示：

表2 塔機安全事故類型及危險因素

以上導(dǎo)致事故發(fā)生的危險因素可歸結(jié)為人（人員管控）、機（設(shè)備管控）、環(huán)（環(huán)境管控）、管（制度管控）四個方面的原因，事故原因和危險源的對應(yīng)關(guān)系如下表3：

表3

3、風(fēng)險防范和控制

塔機安全運行的首要條件是塔機的出廠質(zhì)量安全可靠，即在塔機的設(shè)計、制造環(huán)節(jié)不能有半點疏忽，因此塔機產(chǎn)權(quán)單位應(yīng)優(yōu)先選擇質(zhì)量和服務(wù)有保證的品牌制造商的塔機產(chǎn)品。以下從制度管控（管）、人員管控（人）、設(shè)備管控（機）、環(huán)境管控（環(huán)）四個方面對塔機安拆、使用、維護保養(yǎng)等重要環(huán)節(jié)的風(fēng)險進行防范和控制。

3.1 制度管控

建立“主動管理、預(yù)防為主”的設(shè)備安全管理理念，依據(jù)相關(guān)管理文件和標(biāo)準(zhǔn)對塔機在各個狀態(tài)和階段進行系統(tǒng)的、標(biāo)準(zhǔn)化管理，使塔機從基礎(chǔ)施工、安裝拆卸、使用，到附著、頂升加節(jié)等各個環(huán)節(jié)都有據(jù)可循，抓住各環(huán)節(jié)的事故點和風(fēng)險點，便于落實操作和檢查的重點，最大限度確保人員、設(shè)備及工程安全。

（1）塔機基礎(chǔ)施工管控要點

A.根據(jù)項目的場地條件和要求編寫塔機基礎(chǔ)施工方案；

B.預(yù)埋件安裝后和澆完混凝土后均需檢查預(yù)埋件的水平度、垂直度等數(shù)據(jù)，并確保數(shù)據(jù)滿足設(shè)計要求；

C.由施工單位根據(jù)施工現(xiàn)場具體情況做好塔機基礎(chǔ)的排水；

D.塔機預(yù)埋件的接地必須牢固可靠，其接地電阻不大于4Ω；

E.塔機基礎(chǔ)施工完畢后，由塔機安裝單位會同項目經(jīng)理部安全部門，共同驗收塔吊基礎(chǔ)，合格后方可進行塔機安裝施工；

F.安裝塔機時基礎(chǔ)混凝土應(yīng)達到80%以上設(shè)計強度，塔機運行使用時基礎(chǔ)混凝土強度應(yīng)達到100%設(shè)計強度；

G.做好塔機基礎(chǔ)沉降及位移觀測工作，定期觀測并記錄，沉降量和傾斜率不應(yīng)超過規(guī)范的規(guī)定。

（2）塔機安裝拆卸管控要點

A.根據(jù)塔機安裝說明書和施工現(xiàn)場實際情況編制安裝拆卸專項施工方案；

B.制定有針對性的塔吊安裝、拆卸生產(chǎn)安全事故應(yīng)急救援預(yù)案；

C.技術(shù)負(fù)責(zé)人組織安全技術(shù)交底并簽字確認(rèn)，由指定的安拆負(fù)責(zé)人按照塔機安裝拆卸專項施工方案及安全操作規(guī)程組織安裝、拆卸作業(yè)，安裝單位的專業(yè)技術(shù)人員、專職安全生產(chǎn)管理人員應(yīng)當(dāng)進行現(xiàn)場監(jiān)督；

D.塔機安裝拆卸作業(yè)中要統(tǒng)一指揮，一切程序都必須通過指揮實施；

E.動火、動焊作業(yè)由總包單位統(tǒng)一審批，動火、動焊前，應(yīng)清理作業(yè)點及周圍易燃、可燃物，配備滅火器具，明確現(xiàn)場看火人；

F.所有塔機零部件在安裝前均應(yīng)進行檢查以確保其處于良好狀態(tài)，塔機基礎(chǔ)應(yīng)符合施工方案和使用說明書的規(guī)定；

G.各部位聯(lián)接件及其防松防脫件應(yīng)符合規(guī)定要求，嚴(yán)禁用其他代用品代用。

H.塔吊安裝單位安裝完畢后，應(yīng)按照要求對塔吊進行自檢、調(diào)試和試運轉(zhuǎn)，自檢合格的，出具自檢合格證明，并約請第三方檢測機構(gòu)進行檢測，檢測合格后即可投入使用；

I.拆卸時應(yīng)先降節(jié)、后拆除附著裝置，塔機的自由端高度應(yīng)符合說明書規(guī)定要求。

（3）塔機附著管控要點

A.根據(jù)塔機說明書和施工進度編制附著施工方案；

B.附著框架、拉桿、錨固座等各處螺栓、銷軸應(yīng)安裝齊全、正確、可靠，錨固框架安裝位置符合規(guī)定要求，塔身與錨固框架固定牢固；

C.建筑物上附著點布置和強度符合要求，不滿足強度要求時作加強處理；

D.第一道錨固以下高度、最后一道附著上部懸出高度均不得大于說明書中的規(guī)定，各道錨固之間距離符合說明書規(guī)定；

E.同一道附著裝置上的各拉桿安裝在同一水平面內(nèi)；

F.附著以后,在無風(fēng)狀態(tài)下,最后一道附著位置以下塔身軸心對支承面的側(cè)垂直度應(yīng)在2‰以內(nèi)，最后一道附著位置以上塔身軸心對支承面的側(cè)垂直度應(yīng)在4‰以內(nèi)；

G.應(yīng)時常關(guān)注、定期檢查附著點處的安全可靠性，如發(fā)現(xiàn)安全隱患應(yīng)立即停止使用，在妥善消除安全隱患后才能繼續(xù)使用。

（4）塔機頂升加節(jié)管控要點

A.建立塔機頂升加節(jié)審批制度，各方同意后方能實施安裝作業(yè)，并由項目總監(jiān)告知其它各塔機施工單位，根據(jù)各塔機的運行狀況進行合理安排；

B.對塔機結(jié)構(gòu)、電氣進行全面安全檢查、測量；

C.頂升施工中，應(yīng)進行試頂升操作，確認(rèn)油缸能正常伸縮、不溜缸及壓力表讀數(shù)正常，才能開始頂升施工操作；

D.頂升過程中合理分工，安排專人觀察套架導(dǎo)向滑輪是否處于正確的位置、是否有脫軌現(xiàn)象及塔機是否處于平衡狀態(tài)等；調(diào)平衡時，不得做回轉(zhuǎn)、起升等其它動作；頂升橫梁掛靴就位后，應(yīng)安裝鎖緊防脫安全銷；隨時注意頂升泵站液壓油溫度情況，若油溫過高，應(yīng)待溫度降低至正常后才能繼續(xù)施工作業(yè)；風(fēng)力大于等于4 級時，應(yīng)停止頂升施工作業(yè)，為了預(yù)防頂升過程中因風(fēng)荷載或塔司人員誤操作引起回轉(zhuǎn)機構(gòu)轉(zhuǎn)動，在回轉(zhuǎn)制動器鎖住后，還可在回轉(zhuǎn)齒輪處楔入木楔，以避免回轉(zhuǎn)機構(gòu)轉(zhuǎn)動出現(xiàn)危險情況；被引進的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)就位后，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)兩端應(yīng)連接固定好；

E.頂升結(jié)束后，按照說明書規(guī)定將套架降落到塔身底部或附著錨固上方位置，以降低風(fēng)載荷的不利影響。

F.頂升完成后，安裝負(fù)責(zé)人應(yīng)進行自檢，確保每個部件都安裝正確到位，并用經(jīng)緯儀測量塔身垂直度是否符合要求，配合總承包單位等相關(guān)單位進行聯(lián)合驗收，合格后方可使用塔機。

（5）塔機使用管控要點

A.通過規(guī)范的管理制度、塔機操作規(guī)程及專業(yè)的工作指導(dǎo)書約束設(shè)備使用行為，以預(yù)防為主，減少事故發(fā)生的概率，規(guī)避使用過程中的安全風(fēng)險。

B.塔機使用期間，安裝單位有關(guān)技術(shù)負(fù)責(zé)人應(yīng)進行定期巡查，及時解決使用過程中出現(xiàn)的安裝質(zhì)量問題和安全事故隱患，及時組織人員到施工現(xiàn)場進行整改，確保塔吊安全運行。

C.建立日常檢查制度，塔機日常檢查應(yīng)在每班使用前進行，日常檢查內(nèi)容包括各機構(gòu)的運轉(zhuǎn)情況、指示與限制裝置的動作情況以及肉眼可見的明顯缺陷，包括鋼絲繩和鋼結(jié)構(gòu)缺陷等，日常檢查發(fā)現(xiàn)異常情況,應(yīng)當(dāng)在使用前及時排除，并且做好相應(yīng)的記錄。

D.建立交接班管理制度。交班司機應(yīng)交待本班設(shè)備運轉(zhuǎn)情況，如實填寫設(shè)備當(dāng)班運轉(zhuǎn)記錄和交接班記錄；接班司機應(yīng)認(rèn)真聽取上一班工作情況介紹，仔細(xì)檢查設(shè)備，使用前必須進行空載實驗運轉(zhuǎn)，檢查限位開關(guān)、緊急開關(guān)、行程開關(guān)等是否靈敏可靠，如有問題應(yīng)及時修復(fù)后方可使用。

E.塔機管理人員通過安全監(jiān)控系統(tǒng)實時監(jiān)測現(xiàn)場塔機運行情況，如發(fā)現(xiàn)有違規(guī)操作或系統(tǒng)報警，應(yīng)立刻制止違規(guī)行為，并予以批評教育，必要時進行技能和安全教育培訓(xùn)。

3.2 人員管控（僅針對特種作業(yè)人員）

（1）與持有效資格證書的特種作業(yè)人員訂立勞動合同；

（2）要求特種作業(yè)人員必須落實本單位特種作業(yè)安全操作規(guī)程和有關(guān)安全管理制度；

（3）書面告知特種作業(yè)人員違章操作的危害；

（4）向特種作業(yè)人員提供齊全、合格的安全防護用品和安全的作業(yè)條件；

（5）按規(guī)定組織特種作業(yè)人員參加年度安全教育培訓(xùn)或者繼續(xù)教育，培訓(xùn)時間不少于24 小時；

（6）上崗前對特種作業(yè)人員進行崗前安全教育與培訓(xùn)，并要求嚴(yán)格按照安全操作規(guī)程、說明書及方案要求正確操作，作業(yè)前按規(guī)定對其進行安全技術(shù)交底；

（7）建立本單位特種作業(yè)人員管理檔案，查處特種作業(yè)人員違章行為并記錄在檔。

3.3 設(shè)備管控

（1）塔機維護保養(yǎng)管控要點

A.建立設(shè)備維護保養(yǎng)制度，編制維護保養(yǎng)手冊，明確操作流程、操作要求、工具和材料等，由有資質(zhì)的專業(yè)操作人員對塔機進行定期和不定期檢查和維護保養(yǎng)，并如實、詳細(xì)填寫維護保養(yǎng)記錄。

B.塔機的維護和保養(yǎng)一般包含日常維護保養(yǎng)（每天一次）、月度維護保養(yǎng)（每月一次）和停開機維護保養(yǎng)（停開機、暴風(fēng)或中度地震后）。

C.月度維護保養(yǎng)內(nèi)容包括對塔機進行常規(guī)清潔、潤滑、檢查、緊固、調(diào)整、防腐、更換易損件和失效的零部件等相關(guān)工作。停開機維護保養(yǎng)時應(yīng)對所有結(jié)構(gòu)件、連接緊固件、液壓系統(tǒng)、鋼絲繩、接地裝置、安全裝置、機構(gòu)、電氣系統(tǒng)等進行全面檢查，并檢查塔機基礎(chǔ)及附著裝置，測量塔身垂直度是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求等。

D.長時間不用的塔機對各部位做好潤滑、防腐、防雨處理后停放好，每年做一次檢查。

（2）塔機安全監(jiān)控系統(tǒng)管控

A.同一項目的所有塔機上安裝統(tǒng)一的安全監(jiān)控系統(tǒng)，由安全監(jiān)控系統(tǒng)廠家進行安裝、調(diào)試、故障排除和定期維護更換工作。

B.采用先進的塔機安全監(jiān)控系統(tǒng)，通過吊鉤可視化、防碰撞、遠(yuǎn)程預(yù)警、遠(yuǎn)程控制等功能對塔機作業(yè)進行全方位嚴(yán)格監(jiān)控，做到遠(yuǎn)程施工動態(tài)監(jiān)控，讓高科技為塔機施工安全保駕護航。

（3）輔助吊裝設(shè)備管控

A.用于塔機安裝作業(yè)的輔助起重設(shè)備應(yīng)滿足起升高度、起升幅度、最大起重量的要求并安全可靠；

B.為避免輔助起重設(shè)備支腿下方地面沉降或塌陷，可在支腿下方鋪設(shè)方箱或鋼板，若支腿所在地面下方為地下建筑，應(yīng)考慮地下建筑的承載能力，必要時做適當(dāng)加強。

C.起吊前檢查輔助吊裝機械及其安全裝置；輔助吊裝機械司機應(yīng)持證上崗；綁扎時應(yīng)根據(jù)物件的重心位置進行綁扎；在起吊過程中應(yīng)垂直起落，且負(fù)荷率不得超過90%；吊件吊離地面約200mm 時應(yīng)暫停起吊并進行全面檢查，確認(rèn)正常后方可正式起吊。

（4）其他工機具管控

A.安裝拆卸用工機具、檢測器具、安全防護用品和指揮聯(lián)絡(luò)工具等應(yīng)確保在有效期內(nèi)；使用電動工具前進行檢查，確認(rèn)電動工具完好并裝有漏電保護器。

B.應(yīng)選用合格的吊裝作業(yè)用鋼絲繩、卸扣等吊索具，且安全系數(shù)應(yīng)不小于6 倍。

3.4 環(huán)境管控

（1）遇有大風(fēng)、大霧、雷電、雨雪、冰雹等惡劣氣候,禁止進行塔機安裝、拆卸、頂升、降節(jié)作業(yè)。

（2）塔機安裝、拆卸、頂升、降節(jié)作業(yè)時,塔機的最大安裝高度處的風(fēng)速應(yīng)不大于5 級。

（3）遇有6 級及以上大風(fēng)或惡劣氣候時，應(yīng)停止吊裝作業(yè)。

（4）夜間進行塔機安裝拆卸作業(yè),現(xiàn)場應(yīng)配備足夠亮度的照明。

（5）在有建筑物的場所,塔機的尾部與建筑物及建筑物外圍施工設(shè)施之間的距離不小于0.6m；有架空輸電線的場所,塔機的任何部位與輸電線的安全距離,應(yīng)符合下表的規(guī)定，如果條件限制不能保證下表的安全距離,應(yīng)與有關(guān)部門協(xié)商,并采取相應(yīng)安全防護措施后方可安裝。

表4 塔機與輸電線的安全距離 單位為米

（6）當(dāng)多臺塔機在同一施工現(xiàn)場交叉作業(yè)時，應(yīng)編制專項方案，并采取防碰撞的安全措施，通過塔機高度配置、防碰撞系統(tǒng)應(yīng)用、交叉作業(yè)運行措施等幾方面確保群塔的安全運行：

A.塔機平面布置和高度設(shè)置應(yīng)確保任意兩臺塔機部件之間的最小水平距離不得小于2m，最小垂直距離不得小于2m；

B.在交叉作業(yè)區(qū)域內(nèi)設(shè)監(jiān)護信號工，負(fù)責(zé)交叉作業(yè)塔機的安全運轉(zhuǎn)，監(jiān)督各塔機信號工的動作指令，發(fā)現(xiàn)指揮錯誤或存在碰撞隱患時及時向信號工和塔機司機發(fā)出停止信號。

C.充分利用塔機防碰撞系統(tǒng)提前預(yù)警、減速功能和持續(xù)報警、截停功能，有效避免塔機之間發(fā)生碰撞。

（7）與正在進行施工的塔機、泵車或汽車起重機存在交叉作業(yè)時，必須服從統(tǒng)一協(xié)調(diào)，嚴(yán)格避讓，不得穿插作業(yè)區(qū)域運行。

（8）與周圍工地可能存在交叉作業(yè)時，應(yīng)提前進行有效溝通，制定切實可行的安全措施，并在運行期間派出專人進行運行監(jiān)控；

（9）在塔機安拆、頂升施工作業(yè)區(qū)域設(shè)置好警戒線與危險作業(yè)告知牌，防止無關(guān)人員進入作業(yè)區(qū)域，同時現(xiàn)場設(shè)置的各種安全設(shè)施嚴(yán)禁挪動或移作他用。

（10）起重工作區(qū)域內(nèi)無關(guān)人員不得逗留或通過；起吊過程中嚴(yán)禁任何人員在塔機起重臂及吊物的下方逗留或通過。

（11）嚴(yán)禁私拉亂接電源，電源拆接、維護由專業(yè)電工負(fù)責(zé)，配電箱和電源引線等均應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定。

（12）施工作業(yè)中，施工總包單位需提供合格的腳手架或工作平臺。

結(jié)語：

本文以北京某工程作為案例，從風(fēng)險產(chǎn)生因素、風(fēng)險類別等理論知識出發(fā)，對具體的風(fēng)險問題進行分析，進而提出針對性的風(fēng)險控制措施。

對于塔機出租單位而言，在建立完整安全管理體系、貫徹執(zhí)行國家、地方和行業(yè)等相關(guān)法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定、堅持“安全第一、預(yù)防為主”的管理理念、落實主動管理的措施和方法的基礎(chǔ)上，配備經(jīng)驗豐富的安拆、檢修及保養(yǎng)操作人員隊伍和工程技術(shù)人員，運用質(zhì)量可靠的設(shè)備和先進的檢測儀器及維修裝備，并積極配合總承包單位對塔機安裝拆卸、使用、維護保養(yǎng)等環(huán)節(jié)的工作流程和工作質(zhì)量的監(jiān)管，才能最大限度的減少事故隱患、降低安全風(fēng)險，確保塔機安裝、使用的安全，實現(xiàn)合作雙方的共贏。