楊智榮

（怒江州質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督綜合檢測中心 673100）

摘要：塔式起重機是工程建設(shè)、房屋建筑工地等場所普遍使用的一種起重設(shè)備，塔機的抗傾翻能力（穩(wěn)定性）是塔機的關(guān)鍵安全性能之一，是塔機抗強風襲擊、各種工況下安全吊載運行的基本保障，塔機的穩(wěn)定性綜合檢驗檢測是預(yù)防塔機墜臂、整機傾翻等安全事故所采取的必要技術(shù)手段。

關(guān)鍵詞：塔式起重機；整機穩(wěn)定性；綜合檢驗

1.引言

塔式起重機整機穩(wěn)定性檢驗，是指起重機在工作狀態(tài)下和非工作狀態(tài)下整機抗傾翻能力的檢驗，是塔式起重機安全技術(shù)檢驗的一個重要方面。本文以普通塔式起重機為例，從起重機基礎(chǔ)、金屬結(jié)構(gòu)、塔架的垂直度、安全保護裝置以及載荷試驗等與起重機整體穩(wěn)定性相關(guān)的幾個方面來探討檢驗檢測的內(nèi)容、方法，以期全面、準確的掌握所檢驗塔機的穩(wěn)定性能。

2.檢驗依據(jù)

（1）GB 6067-2010《起重機械安全規(guī)程》；（2）GB3811-2008《起重機械制造技術(shù)規(guī)程》；（3）GB 5144-2006《塔式起重機安全規(guī)程》；（4）JGJ/T187-2009《塔式起重機混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)范》；（5）TSG Q7016-2016《起重機械安裝改造重大修理監(jiān)督檢驗規(guī)則》等相關(guān)標準、規(guī)范。

3.起重機基礎(chǔ)檢驗

3.1 基礎(chǔ)強度：塔機基礎(chǔ)強度達不到標準的要求，承載力不夠可能會造成塔機基礎(chǔ)不均勻沉降，甚至還會使塔身發(fā)生傾斜，如果該傾斜使得塔身的垂直度遠不能滿足有關(guān)標準，塔身在強大的外力作用下便可能發(fā)生倒塔事故。一般塔式起重機安裝基礎(chǔ)是由土建單位根據(jù)起重機制造單位提供的安裝使用說明書的要求設(shè)計施工，安裝單位現(xiàn)場確認，由安裝單位向檢驗部門提供基礎(chǔ)驗收合格證明。如果檢驗人員對基礎(chǔ)有懷疑，可查閱基礎(chǔ)施工圖以及混凝土強度檢測報告等相關(guān)技術(shù)資料，并按以下方法進行計算校驗：作用在混凝土基礎(chǔ)形心上的穩(wěn)定力矩Md若大于作用在混凝土基礎(chǔ)形心的傾覆力矩Mq，即Md>Mq，則塔機的基礎(chǔ)穩(wěn)定性符合要求，否則不符合要求。

3.2 塔機底架：塔式起重機的底架常用的有十字梁式、預(yù)埋牛腿式。底架十字梁和預(yù)埋螺栓配合固定，澆注基礎(chǔ)前一定要用水準儀測好基礎(chǔ)標高，放好墊鋼板，保證八塊鋼板在同一水平面內(nèi)，可以采取臨時點焊的方法和基礎(chǔ)鋼筋固定，保證最大水平偏差≤20mm?；炷翝沧r會對墊板產(chǎn)生影響，所以十字梁安裝前必須進行二次調(diào)整，底架的水平和調(diào)整是個繁瑣的過程，往往要反復(fù)拆卸、反復(fù)調(diào)整多次，它是塔機安裝垂直度控制的關(guān)鍵項目，也是對塔機垂直度產(chǎn)生影響最重要的環(huán)節(jié)。

4.金屬結(jié)構(gòu)檢驗、檢查

4.1基礎(chǔ)節(jié)與底梁的連接：檢查基礎(chǔ)節(jié)與底梁的連接螺栓是否松動，連接螺栓是否是高強螺栓，基礎(chǔ)節(jié)底部加強處是否存水等。

4.2斜撐以上加強節(jié)或標準節(jié)的主肢或耳套處焊縫：此處是塔機使用過程中受彎矩最大，而且受交變載荷作用，如果主肢的材料使用不當或者焊接耳套時，焊接工藝、焊接技術(shù)等存在缺陷或高強螺栓預(yù)緊力不一致時，在內(nèi)部殘余應(yīng)力的共同作用下，容易出現(xiàn)嚴重裂紋、開焊到重大隱患，應(yīng)重點檢查。

4.3塔身變截面處：塔身變截面處主要是指塔身加強節(jié)和標準節(jié)的連接處，由于塔身加強節(jié)和標準節(jié)的用材發(fā)生了變化（一般是材料厚度不同），在相同的扭矩作用下，加強節(jié)和標準節(jié)的扭轉(zhuǎn)變形程度不一樣，容易從該截面發(fā)生螺栓松動或造成截面上部整體失穩(wěn)，倒塔。

4.4塔身標準節(jié)與下轉(zhuǎn)臺連接處：該連接部位處于塔身的最高端，安裝工和塔機司機容易忽視對該部位的檢查，同時下轉(zhuǎn)臺在該截面的加強版比較多，焊縫比較集中，容易在此處出現(xiàn)裂紋或者焊縫開裂。

4.5上轉(zhuǎn)臺的支座處：該截面受交變載荷嚴重，此處使用的銷軸容易脫出，高強螺栓容易松動。

4.6回轉(zhuǎn)塔身：承受交變載荷，容易出現(xiàn)脫焊和變形。

4.7塔頂下部主肢或耳板：（塔頂主肢即塔帽部分）一般在塔機設(shè)計時，將該處設(shè)計為塔機最薄弱的部位，如塔機發(fā)生超載時，首先是塔帽損壞，塔身完好，這樣不容易造成整機傾覆的重大事故。因該處薄弱，容易出現(xiàn)裂紋、脫焊。

4.8臂架各節(jié)之間的銷軸或螺栓：臂架在使用過程中受力較復(fù)雜，與吊載情況和司機操作習慣關(guān)系密切；使用過程中不容易檢查，但是，吊臂各節(jié)之間的銷軸、螺栓至關(guān)重要，不能出現(xiàn)任何問題。在拉桿無定向力作用下，容易出現(xiàn)折臂。

4.9吊臂、平衡臂拉桿的連接銷軸：該銷軸都經(jīng)過熱處理，不能用一般銷軸代替，使用中容易脫出，必須用鎖銷鎖住，否則容易出現(xiàn)墜臂事故。

4.10頂升套架及附件：頂升套架只在塔機頂升時使用，塔機工作狀態(tài)時不起作用。所以，檢查時容易忽視，如果存在裂紋、變形、脫焊，在塔機的頂升過程中，會發(fā)生塔機頂升部分整體失穩(wěn)的大事故。另外，液壓頂升系統(tǒng)，也是塔機頂升時起作用，塔機工作時不用，在正常檢查過程中，不易發(fā)現(xiàn)問題。

5.塔機的垂直度檢驗

在塔機安裝過程中，一定要精確把握好塔機的垂直度，要在這一期間隨機、不定時的檢查測量、修正。塔機垂直度的控制應(yīng)做好以下幾點：1）進行第一個標準節(jié)安裝前的基準面調(diào)整工作、附墻桿件安裝的調(diào)整，如果混凝土澆筑工作中的預(yù)埋牛腿環(huán)節(jié)受到影響，就會影響塔機安裝的水平度，塔機安裝單位還要配備調(diào)整墊鐵，保證基準面以及節(jié)間調(diào)整的質(zhì)量，將安裝的基準面的水平誤差控制在1/1000以內(nèi)。 2）在加節(jié)頂升過程中，要經(jīng)常檢查塔機的垂直度，使垂直度保持在4/1000的范圍內(nèi)，及時修正加節(jié)中發(fā)生的誤差。檢驗方法：主要使用的工具是兩臺經(jīng)緯儀和兩把刻度直尺，將標尺固定在被測高度上，與地面平行，座標原點位于塔身中心線，將臂架旋轉(zhuǎn)到使其縱向軸線與塔身截面中心線 重合的位置，經(jīng)緯儀鏡筒軸線與臂架縱向軸線重合，經(jīng)緯儀對準塔身底部中心，向上仰起鏡筒到標尺位置，經(jīng)線與標尺座標原點在緯線上的距離，即垂直度誤差；對此誤差，還要用塔身支承面坡度去修正，以排除坡度的影響。

6. 安全保護裝置

塔機的安全保護裝置很多，這里探討與塔機穩(wěn)定性關(guān)系緊密的幾種主要安全保護裝置的檢驗。

6.1 起升高度限位： 主要作用是防止吊鉤在起升過程中的過卷揚，吊鉤撞壞吊臂或拉斷鋼絲繩而發(fā)生墜落事故。檢驗方法：在空載狀態(tài)下將吊鉤上升到最高位置進行驗證起升高度限位器動作是否有效，重復(fù)進行兩次。

6.2 力矩限制器： 該裝置是防止塔機超力矩工作倒塔的重要安全裝置。塔機安裝完畢后，要用載荷對力矩限制器進行試驗、調(diào)整。

6.3幅度限制器： 也稱變幅限位或幅度指示器，一般的動臂起重機的起重臂上都掛有一個幅度指示器。它是由一個固定的圓形指示盤，在盤的中心裝一個鉛垂的活動指針；當變幅時，指針指示出各種幅度下的額定起重量。檢查當臂桿運行到上下兩個極限位置時，是否分別壓下限位開關(guān)，切斷主控電路，變幅電機停車，達到限位的作用。

6.4回轉(zhuǎn)限位器： 最常用的回轉(zhuǎn)限位器是由帶有減速裝置的限位開關(guān)和小齒輪組成，限位器固定在塔吊回轉(zhuǎn)上支座結(jié)構(gòu)上，小齒輪與回轉(zhuǎn)支承的大齒輪齒合。當回轉(zhuǎn)機構(gòu)電動機驅(qū)動塔吊上部移動時，通過大齒圈帶動回轉(zhuǎn)限位器的小齒輪轉(zhuǎn)動，塔吊的回轉(zhuǎn)圈數(shù)即被記錄下來，限位器的減速裝置帶動凸輪，凸輪上的凸塊壓下微動開關(guān)，從而切斷相應(yīng)的回轉(zhuǎn)控制回路，停止回轉(zhuǎn)運動。檢驗方法：塔機空載全范圍回轉(zhuǎn)，左右各兩次，檢查限位器的動作情況。

7.載荷試驗

新安裝或移裝的塔式起重機，在投入使用前按規(guī)定必須進行載荷試驗，試驗包括空載、額載、靜載和動載荷試驗，試驗的目的是檢驗塔機的鋼結(jié)構(gòu)、各機構(gòu)的強度、剛度和制動可靠性以及塔機的靜態(tài)穩(wěn)定性；試驗的順序是：空載——額載——靜載——動載。

7.1額定載荷試驗： 在進行額定載荷試驗之前應(yīng)先進行空載試驗，空載試驗符合要求后再進行。試驗方法：起升、下降三次，在起升、下降過程中各進行一次制動；負載左右全方位回轉(zhuǎn)一次，各制動一次；不同的幅度、不同的額定載荷各做一次。在額載試驗的同時可測量吊臂的下?lián)隙?，確認吊臂的強度、靜剛度是否達到方標準要求。試驗要達到以下要求：（1）制動下滑量在允許的范圍內(nèi)；（2）撓度符合標準要求；（3）主要機構(gòu)、零部件無損壞。

7.2靜載荷試驗： 在額載試驗合格的基礎(chǔ)上再做靜載試驗，試驗方法：首先短接起重量限制器，起吊125%的載荷，離地100mm-200mm，懸停10min，然后卸載。檢查起升機構(gòu)、制動器等部件的狀況，檢測塔身的傾斜度。靜載荷試驗要達到以下要求：（1）主要受力結(jié)構(gòu)件無明顯裂紋、永久變形、油漆剝落；（2）主要機構(gòu)連接處未出現(xiàn)松動或者損壞；（3）無影響性能和安全的其他損壞。

7.3動載荷試驗： 動載荷試驗方法與額載試驗相同，只是載荷不同，動載要求110%的載荷，在試驗之前應(yīng)先做靜載試驗，試驗時要短接起重量限制器。試驗要符合以下要求：（1）機構(gòu)、零部件等工作正常：（2）機構(gòu)、結(jié)構(gòu)件無損壞，連接處無松動。

8.結(jié)論

通過上述塔機的安裝基礎(chǔ)、金屬結(jié)構(gòu)、主要部件的綜合檢驗檢測和功能試驗，基本可以了解一臺塔機的整體穩(wěn)定性能是否符合要求，起重機的制造、安裝過程是否存在缺陷。檢驗過程中若發(fā)現(xiàn)存在問題隱患的應(yīng)出具整改意見通知書，要求安裝單位及相關(guān)方及時整改，消除隱患，確保塔機的運行安全和非工作狀態(tài)下的整體穩(wěn)定性要求。

參考文獻：

[1]《起重機械安裝改造重大修理監(jiān)督檢驗規(guī)則》（TSG Q7016-2016）

[2]《固定塔式起重機整體穩(wěn)定性》湖北宜昌 陳敢澤

[3]《塔式起重機垂直度檢測與控制》中鐵十四局 張光良