塔式起重机安全控制技术教材

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1、塔式起重机安全控制技术开工前塔吊需考虑问题：1、 选型2、 覆盖范围3、 基础问题4、 附墙装置设置5、 安拆第一章 法规、标准序号标准编号标准名称1GB/T137521992塔式起重机设计规范2GB51442006塔式起重机安全规程3GB/T94621999塔式起重机技术条件4JGJ 332001建筑机械使用安全技术规程5GB50311994塔式起重机性能试验6建设部第166号令建筑起重机械安全监督管理规定7JG/T 1001999塔式起重机操作使用规程 第二章 塔吊简介一、分类：1、按臂架结构形式分：水平臂架式、动臂式；2、按旋转方式分：上旋式、下旋式；3、按有无行走机构分：行走式、固定式

2、；建筑工地常见的是水平臂架式、上旋式、固定附着式塔吊。型号通常用QT80、QTZ120、QTZ5013、F0/23B等表示。 二、工作原理：三大工作机构：起升、变幅、回转机构，依靠三大工作机构对重物进行垂直和水平运输；通过液压顶升机构实现顶升加节；轨道行走式还有行走机构。 三、构造（一）金属结构：1、基础、底架；2、塔身；3、爬升架；4、回转支座； 5、回转塔身；6、塔帽；7、起重臂；8、平衡臂；9、附墙装置（二）工作机构：1、起升机构；2、变幅机构；3、回转机构（三）液压顶升机构（四）行走机构（五）内爬机构 四、安全装置1、两限制：起重力矩限制器；起重量限制器2、三限位：起升高度限位器；幅度

3、限位器；回转限位器3、两保险：吊钩保险装置；卷筒、滑轮保险装置：4、其它：行走限位器；缓冲器和阻挡器；夹轨器；风速仪五、电气装置第三章 塔吊基础设计1、 荷载塔吊作用于基础的荷载：M (kN-m)Fh (kN)FV (kN）Mn (kN-m)非工作状态13502670060工作状态900137002002、 塔基形式选择（1） 浅基其尺寸、配筋、地基承载力在塔吊说明书均有要求。如果实际地基承载力偏小，可要缩小尺尺寸，应由相应资质设计单位设计。有软弱下卧层，应考虑沉降。方型板式基础十字梁基础（2） 桩基础桩可采用灌注桩、预制桩。一般采用四桩基础。有的设计也采用单桩基础。桩基础承台尺寸可以做得比独

4、立基础小。（3） 钢结构基础3、 地基或桩基受力分析（1）浅基l 基底受力呈三角形分布压力；l 部分基底不受压，最大压力比平均压力大得多；l 受压区应大于一半；l 基础宽越小、高度越小，受压范围越小，最大压力越大。（2） 桩基l 四桩受力不等，个别桩可能受拉。承台越小，桩距越小，拉力越大。l 桩应按受压及抗拔设计。l 高桩承台，或基坑边承台，应考虑桩承受的水平力。l 采用单桩，单桩应能承受弯矩及剪力。4、基础位置选择（1） 基坑边l 浅基应控制高度，对基础下边坡支护应加强；l 采用桩基时，应与支护结合计算，原支护不能省，采用管桩时，应考虑位移影响。（2） 地下室内l 基础面在底板下方；l 基础

5、面与底板面平，应注意插筋及止水；l 基础底为底板面，应考虑底板承载能力，必要时把荷载传至柱承台上；l 底板上方，可利用塔吊清土、施工内支撑等；l 基础底在顶板面，应进行验算，并对顶板进行加固。5、 基础构造（1） 砼强度C35；（2） 钢筋满足最小配筋率；（3） 应设置围墙；（4） 预埋螺栓植筋问题第四章 附着装置固定附着式塔吊的独立高度、附墙间距和自由高度在使用说明书中都有严格要求，当安装高度需要超过规定的独立高度或附墙后自由高度的要求时，必须按照使用说明书的要求进行可靠附墙连接。1、 附墙杆型式（1） 圆管（2） 方管（3） 双槽钢（4） 格构柱附墙杆长细比应小于120。2、 附墙杆布置（

6、1） 三杆一般条件下，附墙距离5米，附墙跨度8米左右，附墙杆件长度不大于8米，角度宜对称90，尽可能使用厂家原配的附墙装置。角度90705550453525压力（kN）248120110120132145250表：某工况不同角度杆内力比较（2） 四杆（3） 垂直间距按厂家提供间距，过大或过小均不好。3、 附墙杆设计特殊条件附墙装置，主要指离墙超过要求，或杆件位置、角度不能满足说明书要求，应进行专门设计。（1） 根据塔吊所受倾翻力矩M、风荷载q计算附着装置所受水平力R。受力模型弯矩图剪力图（2） 根据受扭力矩Mn及水平力R计算各附墙杆内力。附墙杆实际承受轴向拉力或压力作用。（3） 对附墙装置的强

7、度和刚度进行验算，主要为附墙杆压杆稳定、抗拉强度、销轴、连接板、焊缝强度等。4、 附着装置操作要求（1） 装设附着框架和附着杆件，应采用经纬仪测量塔身垂直度，并应采用附着杆进行调整，塔身垂直度偏差要求：塔身独立高度垂直度偏差应不大于4；在最高锚固点以下垂直度允许偏差为2/1000。 （2） 在附着框架和附着支座布设时，附着杆倾斜角不得超过10。（3） 附着框架宜设置在塔身标准节连接处，箍紧塔身。塔架对角处在无斜撑时应加固。（4） 塔身顶升接高到规定锚固间距时，应及时增设与建筑物的锚固装置。（5） 起重机作业过程中，应经常检查锚固装置，发现松动或异常情况时，应立即停止作业，故障未排除，不得继续作

8、业。（6） 拆卸起重机时，应随着降落塔身的进程拆卸相应的锚固装置。严禁在落塔之前先拆锚固装置。（7） 遇有六级及以上大风时，严禁安装或拆卸锚固装置。第五章 塔吊倒塌分析1、倒塌的主要因素（1） 安装、拆卸及顶升加节过程中的违章操作；（2） 力矩限制器失灵，人为超载违章；（3） 斜吊、起吊地下埋设重物超载；（4） 风力超过规定范围而进行顶升或吊装作业（4级：不得顶升、安装；6级：不得吊装）；（5） 强风时回转机构没有保证臂架自由旋转；（6） 塔身独立高度、自由高度超过规定未附墙；（7） 塔身垂直度不符合要求，重心外移过大；（8） 平衡重和压重重量偏小，位置不正确；（9） 钢结构疲劳受损、锈蚀、焊

9、缝开裂；（10） 钢丝绳、吊具破坏，导致重物突然脱落。2、倒塌破坏部位（1） 基础破坏（2） 地脚螺栓断裂（3） 附着装置破坏（4） 塔身破坏（5） 塔臂破坏第六章 塔吊倒塌案例从2000年2008年4月，媒体曝光的120起建筑起重机械安全责任事故的统计来看：建筑起重机械事故呈群死群伤特征。120起事故死亡总人数232人，平均每起约2人；租赁使用单位74起占59%，安装单位42起占35%，制造厂家4起占3.5%；现场作业人员违章操作事故96起占80%。主要问题集中在：无证上岗；超负荷使用；违规安装拆卸；基础不符合要求；附着不规范；自行加工起重机结构；安全技术方案错误；载货升降机违规载人等。起重

10、设备原因造成事故18起占15%，问题集中在主要结构严重锈蚀、主要结构裂纹；连接螺栓松动；销轴脱落；钢丝绳断裂；安全装置损坏等。1、 大连风暴潮2007年3月4日晚，大连遭遇罕见的风暴潮袭击。本次风暴潮共造成市区建筑工程现场的8台塔吊倒塌，3台塔吊起重臂折断，造成了多人伤亡，直接经济损失约700余万元。l 破坏原因分析：（1） 强风风速为28.8米/秒，风速等级为11级。并且由于时值正月十五，多数工地并未开工，采取相应措施不及时。（2） 设计制造缺陷设计风压800Pa，相当于风速36.1米秒，100处风速估计为45.72米/秒，相当于14级（3） 附墙杆及连接不规范本次台风中有附墙杆倒塌塔吊中，

11、有3例长细比过大（规范规定钢管允许长细比120，实际钢管最大长细比达到193），抗压强度不足而扭曲变形。连接不规范，本次台风中8例有附墙杆倒塌塔吊中，附墙杆端部脱焊3例；中部对接或连接处脱焊2例；连接环断裂1例；调节螺栓剪断2例；调节螺栓拉断2例。（4） 塔吊用材问题破坏倒塌塔吊采用角钢的占88.89%，说明采用角钢的塔吊抗风能力较差。（5） 自由高度过高。本次台风倒塌的塔吊中，有1例实际自由高度超过设计允许自由高度，占11.11%；有7例实际自由高度达到或接近设计允许自由高度，占77.78%。（6） 旧塔吊使用问题8例倒塌塔吊，有2例是已周转多年的旧塔吊，其构件相应老化，在本次台风中未按旧塔

12、吊技术条件而降格使用，出现了塔身在最高附墙杆上部弯折倒塌情况。（7） 吊臂回转装置失灵8例倒塌塔吊中有一例自由高度虽未超高，但由于吊臂回转装置失灵，台风袭击时，吊臂未能回转至与风向平行，承受较大风压，导致所有附墙杆全部拉断。另有工地目击者反映，塔吊是在台风风向由东北风突然转变为东南风的时候塔身折断，且统计8例塔吊倒塌时间有4例时间相近，依此判断在阵风风向突然转变的瞬间，可能发生塔吊吊臂不能及时回转至与风向平行情况，导致受风投影面积增大造成塔身弯折。（8） 基础抗倾覆能力不足。8例倒塌塔吊中，有1例工业厂房工程因厂房低塔吊高，同时塔吊达到最大独立高度，基础承受较大倾覆力矩，由于基础没有经过设计，

13、桩基础承载力不足，导致基础承台和上部塔吊整体倾翻。造成基础承台背风一侧桩基下沉，迎风一侧桩基拔断。l 对策和措施（1） 提高塔吊设计抗风能力（2） 规范附墙杆制作和安装（3） 提高塔基抗倾覆能力（4） 合理选择塔吊安装位置。在风力较强地区，确定塔吊安装位置时，应尽可能选择在背风面，避开迎风面。在沿海的大部分地区，塔吊安装位置应选择在建筑物的西面或南面，尽量不要在建筑物的北面或东面安装塔吊。因场地条件限制不能选择时，附墙杆应采取加强措施。（5） 控制塔吊自由高度进入大风季节，工地应对塔吊降格使用作为一项主要季节性安全措施，不具抵抗强风袭击的塔吊，其最高附墙杆以上或无附墙杆的自地面以上自由高度不得

14、大于七节标准节高度或20米。（6） 建立大风预警防范机制强风来临前，应启动应急预案，采取应急措施：a.塔吊吊臂预先回转至与风向平行；b.吊钩升至最高位，回转范围内不得有障碍；c.放松回转限位刹车，停止作业并切断电源；d.采取措施降低自由高度；e.如遇准确超强风预报，高层建筑塔吊应提前拆除12道附墙杆，使塔吊吊臂和平衡臂低于建筑物，并与建筑物主体结构连接牢固。l 台风类似倒塌情况2004年14号台风中，台州共有9台塔吊倒塌。2006桑美台风，温州苍南共有6台塔吊倒塌。2、 某市凤凰花苑工地2009年12月28日下午3时40分，一座20余米高的塔吊突然坍塌。六人从塔吊上坠下，其中五人当场死亡，一人伤势严重，被送往医院急救。此次出事的塔吊的吊臂从主体支架支撑点两侧断裂，吊臂断裂前，塔吊牵引吊臂的钢索最先断裂。 原因分析（1） 塔吊是伪劣产品。（2） 塔吊缺乏维护。（3） 超载，力矩限制器失灵。3、 某体育馆工程塔式起重机整机倾覆事故（1）事故概况2001年3月8日晚，某体育馆工程使用的QTZ60型塔式起重机在起吊混凝土料斗时发生整机倾覆事故，致使司机重伤，项目部临时活动房局部被砸塌，