趙洪

0 引言

現(xiàn)階段，塔式起重機(jī)的發(fā)展日趨成熟，呈現(xiàn)出精細(xì)化、多功能、高效率、組合化、智能化、綠色化等特點(diǎn)，我國的塔機(jī)行業(yè)取得了矚目的成就，但與世界發(fā)達(dá)國家相比仍然存在不小的差距，尤其是在研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、使用等方面存在許多問題，容易引發(fā)安全事故。關(guān)于塔吊安全使用和管理的問題研究已經(jīng)初見成效，但安全管理體系仍不健全，需要從全過程、全方位的角度出發(fā)，結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用，切實(shí)有效地降低塔吊事故發(fā)生率。

1 建筑起重機(jī)械中塔吊的特點(diǎn)及事故類型分析

1.1 塔吊特點(diǎn)

塔吊在現(xiàn)代建筑工程施工中扮演著關(guān)鍵的角色，對(duì)于保證施工質(zhì)量、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、加快工程進(jìn)度具有重要意義。作為建筑起重機(jī)械中的一種，塔吊具有提升高度大、運(yùn)行范圍廣、作業(yè)效率高、可靠性強(qiáng)等突出優(yōu)點(diǎn)，能夠很好地滿足高層建筑施工需求，實(shí)現(xiàn)三維空間作業(yè)。塔吊司機(jī)擁有開闊的視野，同時(shí)，在現(xiàn)場(chǎng)指揮和智能系統(tǒng)的輔助下，能夠安全可靠地完成物料運(yùn)輸調(diào)度工作。隨著工程技術(shù)的不斷成熟，塔吊的種類越來越多，有移動(dòng)式、固定式、上部旋轉(zhuǎn)、下部旋轉(zhuǎn)、小車變幅式、動(dòng)臂變幅式等，需要根據(jù)施工要求和現(xiàn)場(chǎng)條件合理選用。

1.2 事故類型及原因

據(jù)相關(guān)信息統(tǒng)計(jì)，2020 年我國共發(fā)生塔吊事故67 起，造成了不同程度的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，事故類型主要包括傾翻、折臂、高空墜落、脫鉤、斷繩、觸電等，其中，機(jī)體傾覆、機(jī)體折斷及高處墜落三種類型的塔吊安全事故占事故總起數(shù)的91%，這三種類型的事故容易引起嚴(yán)重的后果，并且會(huì)導(dǎo)致二次傷害，從事故發(fā)生時(shí)間來看，6～8 月份是事故多發(fā)期，主要由于外部作業(yè)環(huán)境變差導(dǎo)致失誤增加，從事故發(fā)生階段來看，作業(yè)階段能夠達(dá)到60%左右，這與施工過程復(fù)雜、時(shí)間長的特點(diǎn)比較吻合，但對(duì)安裝和拆卸階段也不容忽視。導(dǎo)致塔吊事故發(fā)生的原因是多種多樣的，從人、機(jī)、環(huán)境、管理等角度出發(fā)，安全管理缺失是事故高發(fā)的主要原因，其次是操作因素，這兩者是安全事故預(yù)防的重點(diǎn)。塔吊本身自重較大、作業(yè)周期長，而且除了需要承擔(dān)工作荷載外，還需要承擔(dān)額外的荷載作用，比如沖擊、慣性等，同時(shí)受外界環(huán)境影響較大，地基基礎(chǔ)的可靠性是支撐塔吊安全穩(wěn)定工作的必要條件，如果基礎(chǔ)不平或軟弱，很容易發(fā)生傾斜、傾倒問題，在不同地質(zhì)條件和氣候環(huán)境中，塔吊的關(guān)鍵部位會(huì)受到不同程度的侵蝕，如果在安裝過程中固定不牢，很容易出現(xiàn)松動(dòng)、撕裂等現(xiàn)象，從而形成安全隱患。

2 工程建設(shè)全過程塔吊的安全使用要點(diǎn)

2.1 安裝階段

在塔吊安裝階段，必須做好安全維護(hù)工作。首先，要做好塔吊基礎(chǔ)施工，根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求，保證基礎(chǔ)的承載力、平整度以及周邊自然條件能夠滿足塔吊運(yùn)行需求，不能出現(xiàn)積水問題。保證混凝土施工質(zhì)量在達(dá)到設(shè)計(jì)要求后才能進(jìn)行塔吊的安裝工作。其次，全面檢查塔吊構(gòu)配件及相關(guān)系統(tǒng)，包括吊具、吊輪、鋼絲繩、螺栓、液壓爬升系統(tǒng)等主要構(gòu)件質(zhì)量，并對(duì)電路系統(tǒng)及各種電氣設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)，保證電路通暢、設(shè)備運(yùn)行良好，在某些類型塔吊中，電磁離合器是重要的提升減速設(shè)備，需要重點(diǎn)關(guān)注電磁離合器和電刷之間的接觸情況以及欠電流繼電器的工作狀態(tài)，防止出現(xiàn)重物突然掉落事故。在塔吊運(yùn)行過程中，起重量和起重力矩是重要的參數(shù)，不能隨便更改，起重量限制器和起重力矩限制器是重要的安全保護(hù)裝置，需要確保二者能夠有效發(fā)揮作用。最后，加強(qiáng)安裝現(xiàn)場(chǎng)組織管理，需要保持安裝現(xiàn)場(chǎng)秩序，設(shè)置警戒線，嚴(yán)禁無關(guān)人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，正常情況下，塔吊安裝不能在夜晚進(jìn)行，如果遇到惡劣的天氣，比如暴雪、大風(fēng)等，需要及時(shí)停止安裝作業(yè)，為了保證安裝質(zhì)量和效率，必須組織一支強(qiáng)有力的安裝隊(duì)伍，能夠擁有相關(guān)資質(zhì)，安裝人員需要做好防護(hù)工作，包括安全帽、安全繩、安全帶、防滑鞋等，做好組織協(xié)調(diào)工作，保證所有安裝人員的行動(dòng)能夠步調(diào)一致，嚴(yán)格控制塔吊安裝距離，避免發(fā)生碰撞事故，不但需要前期做好設(shè)計(jì)，而且需要現(xiàn)場(chǎng)安裝人員嚴(yán)格按照規(guī)范執(zhí)行。

2.2 施工階段

在正式起吊工作前，需要全面掌握運(yùn)輸路線、周邊環(huán)境、建筑分布等情況，工作場(chǎng)地要足夠大，保證塔吊作業(yè)時(shí)起落和回轉(zhuǎn)半徑?jīng)]有障礙物。在運(yùn)行過程中需要注意，及時(shí)疏散相關(guān)區(qū)域人員，重物下不得存在人員逗留和其他作業(yè)，不得出現(xiàn)塔吊運(yùn)輸人員的情況，配備專業(yè)的指揮人員輔助塔吊工作，如果一個(gè)指揮人員不能滿足作業(yè)需求，應(yīng)該配備兩名或多名指揮人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指揮，但是要指揮有序、指令有效，塔吊司機(jī)必須集中注意力，服從指揮人員的正確信號(hào)，如果指揮不當(dāng)或指揮混亂，可能會(huì)引發(fā)安全事故，塔吊司機(jī)可以不執(zhí)行指令，隨著智慧工地的不斷發(fā)展，吊鉤可視化監(jiān)控系統(tǒng)得以有效運(yùn)用，能夠有效輔助塔吊司機(jī)進(jìn)行精確操控，讓塔吊運(yùn)行更加安全可靠，嚴(yán)格遵循十不吊原則，如果出現(xiàn)特殊情況，需要經(jīng)相關(guān)人員驗(yàn)算審核后才能起吊。起吊過程中，應(yīng)該保證均勻平穩(wěn)升降，不能出現(xiàn)速度不均或緊急制動(dòng)的情況，盡量控制吊臂擺動(dòng)幅度，在回轉(zhuǎn)時(shí)，倘若重物沒有停穩(wěn)，嚴(yán)禁反向操作吊臂，這樣可能會(huì)產(chǎn)生較大幅度的晃動(dòng)，不能使用限位裝置代替操作系統(tǒng)，物料提升過程中，應(yīng)該一次提升到位，不能在空中懸掛時(shí)間太長，嚴(yán)禁來回?fù)u晃，這些都會(huì)影響吊繩的耐久性，在起吊現(xiàn)澆混凝土模板時(shí)，必須在全部構(gòu)件松動(dòng)的情況下才能進(jìn)行提升，不能猛力拉拽、斜吊固定或埋設(shè)的重物，避免出現(xiàn)塔吊傾覆事故，在提升重物過程中，必須保證綁扎牢固，不能在提升物品上再懸掛其他零星物品，如果需要吊裝零星物品，應(yīng)該包裝好后固定在吊籠內(nèi)才能提升。嚴(yán)格遵守試吊規(guī)定，當(dāng)起吊物品重量超過塔吊額定荷載90%時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行試吊，首先將物品提升5cm左右，檢查物品的平穩(wěn)性、塔機(jī)的穩(wěn)定性、綁扎的牢固性等方面，在保證制動(dòng)器可靠靈敏后繼續(xù)提升。在使用階段，應(yīng)該設(shè)置塔吊專用電氣開關(guān)箱，不能與其他用電設(shè)備混用，保證供電的穩(wěn)定性，如果司機(jī)在操作過程中有要事需要離開，需要暫時(shí)關(guān)掉電源，鎖緊夾軌器，如果出現(xiàn)緊急斷電的情況，應(yīng)該馬上將控制器開關(guān)調(diào)到0 位，并關(guān)閉總開關(guān)，讓物品能夠以安全穩(wěn)定的姿態(tài)緩慢降落。當(dāng)完成全部操作后，應(yīng)該將吊鉤提升到距離吊臂頂部2～3cm 的地方，將吊繩移動(dòng)到吊臂中間處，同時(shí)將吊臂旋轉(zhuǎn)到順風(fēng)向，打開回轉(zhuǎn)制動(dòng)器，使小車處于平衡狀態(tài)。

2.3 拆卸階段

選擇專業(yè)能力強(qiáng)、技術(shù)水平高、經(jīng)驗(yàn)豐富的拆卸隊(duì)伍，滿足相關(guān)資質(zhì)要求，與塔吊安裝過程一樣，所有工作人員必須做好安全防護(hù)措施，并保持配合緊密。正式開始拆除工作前，全面檢查頂升設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，然后進(jìn)行塔機(jī)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的拆除工作，在支座和塔身沒有使用高強(qiáng)螺栓連接的情況下，提升系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)系統(tǒng)都應(yīng)該禁止使用，拆卸作業(yè)過程中，工作人員需要認(rèn)真觀察部件位置，比如塔身與爬升架之間、主旋桿與液輪之間的相對(duì)位置，如果爬爪不能自行恢復(fù)到水平位置，應(yīng)該停止拆除。嚴(yán)格遵循拆卸順序，主要工作流程包括標(biāo)準(zhǔn)節(jié)拆除、附墻桿件拆除、起重臂拆除、平衡臂拆除、司機(jī)室拆除、塔帽拆除、回轉(zhuǎn)總成拆除、爬升架和塔身加強(qiáng)節(jié)拆除等，在拆除塔身時(shí)，應(yīng)該先將吊車臂轉(zhuǎn)到標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的牽引方向，保持回轉(zhuǎn)制動(dòng)器處于制動(dòng)狀態(tài)，然后將最上層標(biāo)準(zhǔn)節(jié)連接螺栓拆除掉，同時(shí)在其下方安裝引進(jìn)滾輪，最后將頂升設(shè)備伸長，頂起上部標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，在上下標(biāo)準(zhǔn)節(jié)脫離5cm 左右時(shí)，可以停止頂升，開始拆卸。嚴(yán)格控制塔吊拆卸施工條件，不能在惡劣天氣進(jìn)行，也不能在夜晚進(jìn)行，如果出現(xiàn)不合適的外界條件要及時(shí)停止。

3 工程建設(shè)過程中塔吊的安全管理措施

3.1 操作人員的安全管理

人是影響施工安全的最不確定性因素，所以，必須從人員管理的角度出發(fā)，采取行之有效的應(yīng)對(duì)措施，降低人為因素產(chǎn)生的負(fù)面影響。在塔吊安裝、拆卸過程中，需要組建一支可靠的團(tuán)隊(duì)，具備較強(qiáng)的專業(yè)素質(zhì)、技術(shù)能力以及豐富的施工經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)操作隊(duì)伍也應(yīng)該足夠?qū)I(yè)，配備具有工程師及以上職稱的負(fù)責(zé)人，能夠具備專業(yè)的管理能力和足夠的安全意識(shí)，在面對(duì)各種突發(fā)情況時(shí)，能夠通過強(qiáng)有力的現(xiàn)場(chǎng)指揮及時(shí)解決問題，組建有機(jī)械工程師、電氣工程師等相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員的管理團(tuán)隊(duì)，塔吊司機(jī)、電工、修理工、輔助工等人員也要持證上崗，所有人員必須遵循安全操作規(guī)范，認(rèn)真執(zhí)行專項(xiàng)施工方案，做好技術(shù)交底工作，按要求辦理相關(guān)報(bào)批手續(xù)。塔吊司機(jī)是塔吊使用過程中的直接操控人員，嚴(yán)格約束個(gè)人行為，在駕駛室內(nèi)不得從事與起重作業(yè)無關(guān)的活動(dòng)，比如聽音樂、聊天、吸煙等，如果遇到信號(hào)不明或明顯錯(cuò)誤的情況，不能盲目作業(yè)，在得到確認(rèn)或糾正后才能繼續(xù)起吊，指揮人員的作用也十分關(guān)鍵，必須保證他們的專業(yè)能力和個(gè)人素質(zhì)能夠滿足要求。配備專職安全管理員，做好實(shí)時(shí)監(jiān)督檢查事宜，完善塔吊的保養(yǎng)維修記錄，能夠明確塔吊的運(yùn)行狀態(tài)，重點(diǎn)關(guān)注安全保護(hù)裝置的情況，如果發(fā)現(xiàn)安全隱患要及時(shí)排除?，F(xiàn)場(chǎng)人員需要將物品在提升前捆綁牢固，然后才能給塔吊司機(jī)發(fā)出信號(hào)，提升量和提升速度不能超過臨界值，如果出現(xiàn)突發(fā)狀況或者安全報(bào)警，可以適當(dāng)降低提升速度，如有必要可以降落到地面，排查事故原因后繼續(xù)起吊。積極改善施工人員的生活品質(zhì)，除了必備的勞動(dòng)保護(hù)、健康飲食、住宿環(huán)境，還可以適度提供娛樂活動(dòng)和休息空間，讓他們保持良好的身心健康狀態(tài)，避免在施工過程中因內(nèi)部不和、配合不暢導(dǎo)致不確定性因素的產(chǎn)生。

3.2 施工環(huán)境的安全管理

由于塔吊工作的范圍比較廣，因此，必須加強(qiáng)對(duì)周邊施工環(huán)境的安全管理，在施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置安全警示牌，用護(hù)欄圍護(hù)基坑周邊，塔機(jī)吊臂等關(guān)鍵位置應(yīng)設(shè)置警示燈。除了水平覆蓋范圍廣，垂直高度也比較大，容易受風(fēng)力影響，因此需要加強(qiáng)塔吊的抗風(fēng)防風(fēng)能力，首先需要將吊鉤提升到最高位置，并固定牢靠，防止因晃動(dòng)產(chǎn)生問題，其次把小車開到指定位置，防止受風(fēng)力影響產(chǎn)生移動(dòng)，最后鎖緊夾軌器，有效抵抗風(fēng)力作用，除了上述操作，還需要將吊臂放置在最大幅度處。塔吊應(yīng)該盡可能離高壓線遠(yuǎn)一些，如果沒有處于安全范圍內(nèi)，需要采取有效的防護(hù)手段，可以安放高壓靜電釋放裝置，并按規(guī)定設(shè)置接地。

3.3 作業(yè)制度的安全管理

3.3.1 安全生產(chǎn)責(zé)任制

安全生產(chǎn)責(zé)任制是約束思想和行為的重要手段，必須明確塔吊安全管理組織架構(gòu)，理清相關(guān)人員的責(zé)任和義務(wù)，針對(duì)違規(guī)操作、刻意隱瞞等不良行為要及時(shí)懲處，以儆效尤。遵守大型機(jī)械持證上崗制度，嚴(yán)格執(zhí)行定機(jī)、定人、定崗原則，定期開展安全教育培訓(xùn)工作，針對(duì)具體情況做好安全交底，根據(jù)具體的管理要求進(jìn)行考核，并將考核結(jié)果作為部門和個(gè)人評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)。

3.3.2 強(qiáng)制報(bào)廢制度

強(qiáng)制報(bào)廢是塔吊安全管理中必須遵循的制度，由于常年處于室外環(huán)境，需要面對(duì)各種不良條件的侵蝕，老化速度會(huì)比其他機(jī)械快，需要密切關(guān)注結(jié)構(gòu)構(gòu)件、機(jī)電裝置、安全設(shè)備的使用狀態(tài)，很容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件疲勞變形、機(jī)電裝置發(fā)生故障、安全設(shè)備失去響應(yīng)的問題，可能會(huì)達(dá)到難以維修的程度，所以，必須嚴(yán)格遵守強(qiáng)制報(bào)廢制度，在達(dá)到一定條件后禁止使用、強(qiáng)制退出，同時(shí)，不得使用相關(guān)部門明令禁止的塔吊，如果發(fā)現(xiàn)也必須執(zhí)行強(qiáng)制報(bào)廢制度。

3.3.3 安全檢查制度

建立健全塔吊安全檢查制度，有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備可能存在的安全隱患，通常包括每班檢查、不定期檢查、定期檢查。在每天開工前，專職負(fù)責(zé)人都要檢查塔吊關(guān)鍵部位以及安全報(bào)警裝置，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，同時(shí)，塔吊班組也要對(duì)關(guān)鍵部位、結(jié)構(gòu)構(gòu)件、電氣設(shè)備、安全警報(bào)進(jìn)行每日檢查，及時(shí)向相關(guān)負(fù)責(zé)人匯報(bào)情況。除了每班檢查外，還需要進(jìn)行不定期檢查，尤其是面對(duì)惡劣氣候條件時(shí)，需要全面評(píng)估可能造成的傷害，對(duì)各項(xiàng)性能進(jìn)行全方位檢測(cè)，確保安全后才能繼續(xù)使用，對(duì)于日常檢查可能存在的管理漏洞，相關(guān)負(fù)責(zé)人也可以通過不定期檢查的方式進(jìn)行監(jiān)督，嚴(yán)厲打擊隱瞞不報(bào)、違規(guī)作業(yè)的問題。專職安全員需要對(duì)塔吊進(jìn)行每周一次的定期檢查，質(zhì)量管理部門也需要定期對(duì)塔吊的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行打分，形成全方位的監(jiān)督檢查體系。

3.4 信息技術(shù)的安全管理

在互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G 時(shí)代，高科技可以為塔吊的安全使用保駕護(hù)航：基于物聯(lián)網(wǎng)的大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)塔機(jī)生產(chǎn)信息、運(yùn)行數(shù)據(jù)、維保信息等在線數(shù)據(jù)的采集，之后，利用數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)手段，通過對(duì)塔吊的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，尤其是運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析與挖掘，完成對(duì)塔吊的安全監(jiān)控和追溯。

搭建智慧工地平臺(tái)，可以讓工地施工更加安全。通過人臉識(shí)別技術(shù)控制塔機(jī)操作人員必須持證上崗，通過在塔吊部署監(jiān)測(cè)傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)塔吊運(yùn)行狀態(tài)信息，包括幅度、高度、轉(zhuǎn)角、風(fēng)速、風(fēng)向等，實(shí)時(shí)回傳塔群作業(yè)運(yùn)行防碰撞報(bào)警等信息，并實(shí)現(xiàn)塔吊運(yùn)行狀態(tài)的可視化展示，所有塔機(jī)操作記錄同步上傳至監(jiān)管平臺(tái)，形成運(yùn)行檔案記錄，為管理部門制定有效管理預(yù)防措施、抑制安全事故發(fā)生、減少安全隱患提供參考依據(jù)，進(jìn)一步促進(jìn)塔機(jī)安全規(guī)范使用。

另外，從降低高空風(fēng)險(xiǎn)角度，尤其是塔吊工作人員的風(fēng)險(xiǎn)來看，5G“無人塔吊”的作用非常明顯：一人在地面操作操控臺(tái)即可，無需高空作業(yè)。利用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和塔機(jī)信息化平臺(tái)，通過無線射頻電波傳送數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)地面遠(yuǎn)程遙控駕駛。這樣可以降低高空作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，減少塔機(jī)作業(yè)人員數(shù)量，提升設(shè)備管理和施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理水平。

4 結(jié)語

綜上所述，本文首先闡述了塔吊特點(diǎn)和事故類型及原因，然后分析了塔吊的安全使用要點(diǎn)，最后從操作人員管理、施工環(huán)境管理、作業(yè)制度管理、信息技術(shù)管理等方面出發(fā)，研究了塔吊的安全使用管理措施，在現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了融合性的發(fā)展，但也存在諸多不確定性，智能化安全監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用仍然面臨一定的困難和挑戰(zhàn)，隨著理論研究的不斷深入以及實(shí)踐效果的良性反饋，塔吊的安全使用和組織管理水平將越來越高。