徐 金 海杭州市特種(zhǒng)設備檢測院〔内容摘要〕通過(guò)對(duì)一些已發(fā)生的事(shì)故案例分析和檢驗實際經(jīng)驗的總結, 從基礎,金屬結構聯,與輸電線路安全距離,起(qǐ)升機構減速器電磁離合器,台風條件下的安全檢驗,預埋節六個方面(miàn)提出在塔式起(qǐ)重機安全檢驗中應關注的要點,供同行交流.自二OO三年六月一日國(guó)務院373号令《特種(zhǒng)設備安全監察條例》和二OO四年二月一日國(guó)務院393号令《建築工程安全生産管理條例》頒布實施以來,塔式起(qǐ)重機(以下簡稱塔機)的安裝後(hòu)驗收檢驗檢測工作步入了規範化,法制化的軌道(dào).杭州市是較早推行塔機安裝後(hòu)檢驗檢測制度的城市.一九九九年原杭州市建築業管理局就(jiù)下文頒布了《杭州市建築工程塔式起(qǐ)重機安裝,拆卸使用管理辦法》,開(kāi)始規範了塔機檢驗檢測制度.經(jīng)過(guò)七年的運作,積累了一些檢驗經(jīng)驗.下面(miàn)結合檢驗檢測過(guò)程中的一些工作體會(huì),提出在檢驗檢測過(guò)程中值得關注的幾個要點.基礎的檢驗塔機基礎是關系塔機安全的重要環節.按照國(guó)家質檢總局制定的《起(qǐ)重機械監督檢驗規程》,例行的檢驗程序是查閱基礎及軌道(dào)等隐蔽工程驗收記錄.在檢驗中首先要關注塔機基礎地耐力是否符合制造廠家設計要求.目前,塔機基礎對(duì)地耐力的要求一般爲200kPa,對(duì)應查看地質勘測報告,看是否符合.對(duì)于實際地耐力未達到設計要求的,檢查塔機基礎是否已進(jìn)行打樁,基礎加大等相應處理.對(duì)于以下幾種(zhǒng)形式的塔機基礎處理形式應特别注重如下要點:(一)樁頂小承台形式樁頂小承台形式是指塔機基礎已進(jìn)行打樁處理,但作爲塔機基礎的樁頂承台尺寸小于廠方設計要求尺寸的形式.對(duì)于樁頂小承台形式,首先應查看基礎設計計算書,查看單樁豎向(xiàng)承載力是否滿足要求.其次因樁頂承台尺寸小于廠方設計的基礎尺寸,在傾覆力矩的作用下,單樁有可能(néng)受到上拔力,應查看是否已進(jìn)行單樁抗拔驗算(抗傾覆驗算),既要保證單樁抗拔力達到要求,又要保證樁與承台聯接強度達到要求.2004年2月,杭州市文二路嘉綠苑工地就(jiù)發(fā)生了一起(qǐ)樁頂小承台的基礎處理形式因樁未于承台可靠鉚固聯接而發(fā)生的倒塔事(shì)故.(二) 基礎下沉形式基礎下沉形式是指塔機基礎底面(miàn)低于±0.00标高,置于地下室基坑底部标高位置的形式.對(duì)于這(zhè)種(zhǒng)塔機基礎處理形式,應關注塔機預埋節,基礎節部分的排水,避免積水.2003年杭州桐廬曾發(fā)生由于塔機基礎節積水,影響司機,檢查人員檢查而未能(néng)發(fā)現基礎節焊縫裂縫而發(fā)生的倒塌事(shì)故.對(duì)于有的施工工地將(jiāng)塔機基礎置于地下室底闆中的形式,要考慮施工後(hòu)期,房屋本身的荷載加上塔機的荷載,地下室底闆是否吃得消,設計中是否已考慮到了塔機的荷載,因此,這(zhè)種(zhǒng)方式應征得房屋建築設計單位的同意,并經(jīng)監理單位的确認.(三) 鋼柱架高式(圖1) 鋼柱架高式是指在大面(miàn)積深基坑地下室施工中爲加快施工進(jìn)度,在基坑挖土前就(jiù)需安裝塔機,在塔機基礎樁上用鋼柱接長(cháng)至±0.00标高,在鋼柱上直接安裝塔機的形式.這(zhè)種(zhǒng)形式應仔細查看塔機樁基礎設計方案,關注:1,單樁承載力驗算根據地質勘測報告,樁長(cháng)及直徑可計算出單樁豎向(xiàng)承載力.再計算單樁最大所受荷載,兩(liǎng)組參數比較确定單樁承載力安全系數,單樁最大所受荷載是由塔機豎向(xiàng)荷載及傾覆力矩引起(qǐ)的抗傾覆荷載組成(chéng),在許多計算書中隻計算了塔機豎向(xiàng)荷載,而忽略了由傾覆力矩引起(qǐ)的抗傾覆荷載,造成(chéng)計算結果不準确,應關注.2,塔機樁基礎抗傾覆驗算在塔機未使用附著(zhe)裝置,升至獨立高度時(shí),非工作狀況基礎所受的傾覆力矩最大,生産廠家一般已給出了最大傾覆力矩值.此時(shí),單樁承受上拔荷載,單樁抗拔力由樁周磨擦力,樁身自重,豎向(xiàng)荷載等組成(chéng),乘以樁間距參數,可計算出抗傾覆力矩.傾覆力矩與抗傾覆力矩比較可完成(chéng)塔機抗傾覆校驗,應特别注意.3,樁身,鋼柱及其聯接強度,穩定性驗算因特别關注樁身與鋼柱的聯接強度,在很多實例中樁身強度及鋼柱本身強度,穩定性足夠,但樁身與鋼柱的聯接是一個薄弱環節.一般采用的鋼柱與樁鋼筋籠主筋焊接聯接形式,應複核其聯接強度,查看是否達到上拔力要求.二 金屬結構聯接(一) 塔身螺栓聯接對(duì)于金屬結構的聯接,國(guó)家質檢總局《起(qǐ)重機械監督檢驗規程》中明确要求:＂螺栓聯接不得松動,不應有缺件,損壞等缺陷,高強度螺栓應有足夠的預緊力矩＂,檢驗方法規定爲＂用力矩扳手檢查高強度螺栓聯接狀況＂.塔身高強度螺栓聯接預緊力矩非常重要,由于塔身回轉時(shí)産生扭矩,如果塔身高強度螺栓副預緊力矩達不到設計要求,螺栓會(huì)受到剪力.造成(chéng)螺栓同時(shí)受剪,受拉且每組相互不均勻,會(huì)使螺栓受力狀況更加複雜而危險.檢驗中塔身标準節螺栓預緊力矩檢驗可先采用直觀法初檢,及檢驗人員位于塔身标準節中間觀察塔身受拉主弦杆處的标準節聯接情況,如能(néng)看到标準節聯接處有微小縫隙則表明螺栓預緊力矩不夠;同時(shí),讓塔機旋轉如能(néng)聽到金屬的吱吱呀呀聲,也可表明螺栓聯接不緊.之後(hòu)用力矩扳手或其他方法仔細排察,以提高檢驗效率.(二) 起(qǐ)重臂銷軸聯接檢驗起(qǐ)重臂銷軸聯接狀況時(shí),應關注軸端擋片,銷軸開(kāi)口銷的固定狀況.應特别關注如圖2所示起(qǐ)重臂銷軸聯接形式,這(zhè)種(zhǒng)銷軸爲等直徑銷軸,銷軸向(xiàng)内側位移竄動由銷軸擋片擋住,當塔機使用多年以後(hòu),銷軸擋片容易磨損或脫落,使銷軸有可能(néng)向(xiàng)内側位移脫落,造成(chéng)折臂事(shì)故發(fā)生.杭州市曾發(fā)生過(guò)幾起(qǐ)因這(zhè)種(zhǒng)起(qǐ)重臂銷軸向(xiàng)内逃落而造成(chéng)的折臂事(shì)故,檢驗中應特别注意銷軸擋片的狀況.三 塔機與輸電線路的安全距離在城市施工中塔機與架空輸電線路發(fā)生交涉的施工現場很多,由于塔機吊物,鋼絲繩進(jìn)入架空輸電線危險區與輸電線路發(fā)生碰撞造成(chéng)輸電線短路,鋼絲繩斷裂吊物下墜的事(shì)故在杭州已發(fā)生了幾起(qǐ).國(guó)家标準,檢驗規程都(dōu)有起(qǐ)重機的任何部位與輸電線的安全距離均應達到一定安全距離的要求.檢驗中如發(fā)現塔機吊物,鋼絲繩有可能(néng)進(jìn)入輸電線路危險區域現象的,應提出防護要求,要求施工方搭設防護屏障,樹立安全防護措施及制度.塔機正常作業時(shí),由防護屏障保證塔機的吊物,鋼絲繩不能(néng)進(jìn)入輸電線路危險區域.當遇到風力大于六級等非工作狀況時(shí),應停止工作,將(jiāng)吊鈎置于臂根端,避免随風回轉時(shí)吊鈎,鋼絲繩進(jìn)入輸電線路危險區域.四 起(qǐ)升機構減速器中有電磁離合器的情況杭州市曾多次發(fā)生由于電磁離合器電刷磨損過(guò)度,欠電流繼電器失效,離合器失電造成(chéng)吊物下墜砸穿樓面(miàn)的事(shì)故.當塔機起(qǐ)升機構減速器中有電磁離合器的(譬如張家港市機械廠生産的QTZ80,QTZ40塔機),應特别關注電磁離合器與電刷之間的接觸狀況,同時(shí)還(hái)應檢查電磁離合器欠電流繼電器的工作狀況,保證電磁離合器工作可靠.應引起(qǐ)檢驗關注.五 台風氣候條件下塔機的安全檢驗2004年8月12日,50年一遇的台風＂雲娜＂正面(miàn)襲擊浙江台州,内陸受災地區的最大地面(miàn)風速達到42.7m/s.十幾台塔機倒塌.近兩(liǎng)年來,浙江湖州,紹興,杭州地區也曾發(fā)生過(guò)塔機遭遇飓風而倒塌的事(shì)故,造成(chéng)了巨大的經(jīng)濟損失.台風氣候條件下,塔機的安全檢驗問題已擺到了我們面(miàn)前.根據GB3811-1983《起(qǐ)重機設計規範》要求,工作狀态計算風速:沿海地區:250N/m2,對(duì)應風速:20 m/s;非工作狀态計算風速沿海地區600～1000 N/m2,對(duì)應風速:31～40.4m/s.GB/T13752-1992《塔式起(qǐ)重機設計規範》規定非工作狀态計算風壓離地面(miàn)高度0～20m爲800 N/m2,對(duì)應風速36.1m/s.當塔機所處環境的風壓有可能(néng)超過(guò)塔機設計風壓時(shí),塔機的安全檢驗單項合格判定标準就(jiù)應相應提高.隻有這(zhè)樣(yàng),才能(néng)提高塔機在台風氣候條件下的安全性.具體應在塔機基礎,附著(zhe)裝置,自由高度等方面(miàn)提高要求.塔機基礎塔機基礎是塔機防風抗傾覆的最爲重要環節.當塔機所處環境的風壓有可能(néng)超過(guò)塔機設計風壓時(shí),相應的塔機基礎就(jiù)應放大或加強.要根據環境風壓通過(guò)周密的計算,設計出既合理又安全的塔機基礎,不能(néng)照搬照抄廠家提供的基礎設計.附著(zhe)裝置附著(zhe)裝置台風之間的間距和附著(zhe)杆的剛度,強度,穩定性直接影響到塔機的抗風性能(néng). ＂雲娜＂ 台風中倒塌的塔機中,有一部份塔機就(jiù)是由于附著(zhe)裝置屈服造成(chéng)塔機倒塌的.每道(dào)附著(zhe)裝置的間距應相應縮小,附著(zhe)杆的剛度,強度,穩定性應進(jìn)行計算,附著(zhe)杆的長(cháng)細比應按塔機設計規範規定小于等于120.爲提高附著(zhe)杆的穩定性,建議用格構式結構.尤其是最上面(miàn)一道(dào)附著(zhe)裝置更應加強.當最上面(miàn)一道(dào)附著(zhe)裝置彎折損壞時(shí),就(jiù)加大了塔機自由高度,造成(chéng)塔身受力巨增引起(qǐ)倒塔.自由高度當塔機所處環境的風壓有可能(néng)超過(guò)塔機設計風壓時(shí),自由高度就(jiù)應相應降低.應注意自由高度随附著(zhe)道(dào)數的增加而不斷減小.如浙江建機的QTZ60D塔機,獨立自由高度爲40m,第一道(dào)附著(zhe)後(hòu)自由高度爲28m以内,第二道(dào)附著(zhe)後(hòu)自由高度25m以内,第三道(dào)附著(zhe)後(hòu)自由高度爲22m以内.考慮到風壓超标,自由高度應減去一個标準節高度.＂雲娜＂ 台風中一台第三道(dào)附著(zhe)後(hòu)自由高度爲28m的浙江建機QTZ60D塔機(超過(guò)22m以内規定)就(jiù)不能(néng)有效抵禦台風而倒塌.六 預埋節(柱)的疲勞2005年杭州濱江區順發(fā)•傾城之戀工地發(fā)生一起(qǐ)倒塔事(shì)故,其主要原因就(jiù)是用舊的普通标準節替代預埋節,造成(chéng)預埋節根部因疲勞斷裂引起(qǐ)倒塔事(shì)故發(fā)生.預埋節根部是整個塔身主肢受力最大的地方,同時(shí)受頻繁的交變載荷,容易引起(qǐ)疲勞裂紋,是最危險的地方.大多數廠家的預埋節主肢壁厚大于普通标準節主肢壁厚,用普通标準節替代預埋節是十分危險的.同時(shí)預埋節也不應重複使用.檢驗中應特别注意.能(néng)抓住檢驗的重點,要點,是提高檢驗效率和檢驗質量的有效手段.檢驗質量的提高可減少塔機安全事(shì)故的發(fā)生,保障人身及财産安全.〔參考文獻〕〔1〕謝其輝 ,塔式起(qǐ)重機在台風中傾覆的原因與啓示,建築機械化 2005年第5期