井架式塔式起重机20世纪80年代开始在我国建筑业得到广泛应用,但其安全性能一直是一个不容忽视的问题。据不完全统计,山东临沂市在1995~2001年间施工高峰时,共发生塔机安全事故29起、死亡21人,其中井架式塔机24起、死亡19人,分别占塔机安全事故和死亡人数的82.8%和90.5%。井架式塔机的安全使用问题已引起人们的广泛关注。

井架式塔机以橄榄型体(俗称枣核体)为旋转主体、几个开式横向轮为支撑组成旋转结构系统,以圆钢销柱通过螺栓连接成大齿圈和以非渐开线小齿轮组成回转传动机构,以非标准节、单肢角钢人工连接组成塔身的塔机。它是非标产品,其耗钢量比同型号标准机型高出10%~15%,有以下安全技术缺陷。

1) 塔身结构不合理、稳定性差,极易造成结构失稳和扭曲

①架体由单肢型材通过螺栓连接而成,螺栓与孔之间有1~2mm的间隙,则整台塔机的累积间隙较大,螺栓稍有松动就会造成整机摇晃,降低了稳定性;

②部分井架式塔机的螺栓孔为铰制孔,虽然减少了螺栓与孔之间的间隙,但由于其单肢型材角钢为粗等级加工,各角钢之间互换性差,再次安装非常困难,部分螺栓无法连接,严重影响整机稳定性;

③由于单肢型材角钢两端都有螺栓孔,降低了自身强度,同时很容易造成应力集中而发生破坏;

④架体结构强度是按螺栓在紧固时的理想状态设计计算的,实际使用中螺栓很容易松动,使得钢结构达不到设计的稳定强度,容易造成塔机失稳。

2) 回转机构不合理、纵向稳定性差、吊物平面就位难度大

①井架式塔机使用过程中托轮磨损较快,致使旋转体横向支撑间隙过大,运行中塔帽左右晃动,连带起重臂和平衡臂上下仰俯,造成塔机纵向稳定性差;

②旋转体上的销齿容易弯曲变形,发生跳齿现象,回转传动比不固定,传动不稳,振动大,吊物平面就位难度较大;

③回转机构变速箱采用蜗轮蜗杆传动,反转自锁,大风时容易造成塔机倾覆或扭曲;

④其旋转体自身质量以及钢丝绳受力都传递到架体的四根平撑上,很容易使平撑受力过大而发生危险。

3) 起升机构设计不合理

①主卷扬电机使用单速普通电机,调速性极差,难于实现行业标准JG/T5037-93《塔式起重机分类》规定的不大于7m/min慢就位功能;

②电机转速较高,卷扬机振动剧烈,容易造成输入轴及联轴器损坏,噪声超过GB/T9462-1999《塔式起重机技术条件》的规定,达不到环保要求;

③多数主卷扬机构安装在塔机的底座上方,当钢丝绳脱绳时司机不易发现,很容易将钢丝绳挤压变形;

④操作配电箱放在塔机下面,遇到突发情况司机无法及时处理。

4) 普遍缺少力矩、起重量及回转限位控制装置

多数塔机出厂时没有安全限位保险装置,即使安装了安全装置也由于结构不合理、加工精度不高等原因无法准确可靠地调整力矩、起重量限制器,井架式塔机的运行不能实现安全监控的目的。

5) 安装费时、费力,存在安全隐患

①安装时没有专用工具,单肢型材角钢要靠人力提上去、人工拼接、高空作业,极不安全;

②采用支腿和沙箱压重的固定形式常出现沙箱没装沙就安装的情况,造成整机倾翻;

③压重沙箱和平衡臂配重沙箱在使用中很容易漏沙,使压重或平衡配重不足,造成整机倾翻或起重臂折臂。

针对上述问题,笔者根据多年从事建筑安全管理的经验提出以下防治对策。

1) 加强安全思想教育,提高安全生产意识

重点做好企业、项目负责人的安全教育工作,让他们充分认识和了解井架式塔机所存在的技术缺陷、安全隐患和安全生产的重要性,牢固树立起安全第一的思想和以人为本的根本原则,将淘汰井架式塔机在企业中从上到下逐步变成一种自觉行为。

2) 深入开展专项治理,强制淘汰井架式塔机

对使用单位要求制定出淘汰时间表并报当地建筑施工安全监督站备案,限期淘汰。各安监站对所有施工现场进行检查,发现继续使用不符合要求的井架式塔机则限期拆除、更换,拒不拆除的按《中华人民共和国安全生产法》、《中华人民共和国建筑法》及有关法律、法规的规定进行行政处罚。

3) 加强对设备租赁单位的监督管理

设备租赁单位要对淘汰的井架式塔机登记造册、进库封存或报废,不准再对外租赁,防止将淘汰的井架式塔机租给管理薄弱的农村或城乡结合部工程使用,规避安监站的监督检查,同时禁止将其改装后再流入施工现场。

4) 加强建筑工程安全监督备案管理

工程开工前施工企业向当地安监站报送安全资料,办理工程安全监督备案手续时必须详细报送所使用塔机的规格、型号,对不符合要求的不予备案、不予办理施工许可证、不准开工。