自升式塔机装拆时翻塔事故的防止

随着经济的发展，大量高层建设工程逐渐兴起，塔式起重 机在建筑工地的应用越来越广泛，若不正确使用，将不可避免发生塔式起重机倒塌事故。据有关资料统计，事故多数是在装拆过程中发生。例如：在2005年1月27日，广州市大学城某工地拆除QTZ-63型自升式塔式起重机时，由于拆卸塔身连接螺栓的先后顺序出错，造成内套架主弦杆弯曲折断，顶升系统以上结构失稳倾翻坠落，造成5人死亡、1人重伤，且塔机报废，给国家、集体和个人造成不可估量的损失。
　　如何防止发生在装拆过程中的塔式起重机倒塌事故，已经成为建筑行业所关注的问题。而在装拆的过程中造成塔式起重机发生倒塌事故的直接因素有什么呢？我们认为主要有以下五种。

1 拆连接螺栓的先后顺序错误
　　拆卸塔身连接螺栓的先后顺序错误导致塔机倒塌的事故多数发生在片装式内顶升塔式起重机上。上面所述广州市大学城某工地塔机的顶升系统以上结构失稳倾翻坠落事故就是的典型例子。该塔机的为片装式的内套架顶升机型，塔身连接螺栓的先后拆卸顺序必须严格按照该产品使用说明书的有关步骤进行。内套架顶升机型在装拆升降过程中，当塔身与上部结构的连接螺栓拆除后，上部结构的平衡完全靠塔身制约着内套架的四条主弦杆上的上下各四个导向点来保持。若不按先后顺序拆卸塔身片装连接螺栓，在低于内套架主弦杆的上部四个导向点拆卸连接螺栓时，就会使顶升系统以上的结构没有受到塔身的约束。此时，当起重机起重臂与平衡臂力矩不完全平衡或塔顶下降过程中稍有轻微震动，上部结构因没有约束，即向力矩大的方向倾斜，前仰后倾或后仰前倾，在惯性矩的作用下，对内套架或塔身的主弦杆产生冲击而使其弯曲折断，从而导致顶升系统以上结构全部倒塌到地面。上面所述的塔机倒塌事故就是起重臂仰起，平衡臂后倾，冲击导致内套架的主弦杆弯曲折断使顶升系统以上结构全部倒塌到地面，造成重大机械及人员伤亡的事故。

2 顶升横梁搁置错误
　　在内套架或外套架式机型的拆卸过程中，对油缸的操作是先将顶升用的液压活塞杆收缩，并使顶升横梁两端的受力销轴搁置在下一个标准节的下部顶升踏步的弧型槽内。但往往不注意，未搁置入槽内而是搁在顶升的踏步的上端，活塞受力顶起油缸时，上部结构整个重量全部压在顶升槽梁的受力销轴上，由于受力销轴没有受到踏步的弧型槽约束，形成顶升横梁上的受力销轴前后位移。如果销轴向塔身方向移进槽内，就会造成上部结构突然坠落一小段距离，顶升踏步耳板就会受到顶升横梁的冲击，虽然不会导致整个塔体倾翻，但整个塔身会前后摆动，在不同程度上对标准节的焊缝、踏步耳板、限位安全装置、电缆电气装置等造成不良的后果。万一耳板有焊接缺陷或已透蚀，就会造成塔机上部结构倾翻。如果销轴向塔身外侧位移，就会造成顶升横梁销轴的下方无支撑点，塔机的上部结构完全失落。由于已拆除的最顶端标准节已经引离顶升套架，回转支承与现有的最上一个标准节间有一个标准节的空间，因此就会产生：①在起重机起重臂与平衡臂力矩完全平衡的情况下，塔身上部结构的整个自身重量自由落体，回转支承的四个联接点与下方标准节上端相撞击，造成标准节及上部的结构变形，或损坏其安全部件。②由于平衡臂力矩稍大于起重臂力矩，加上惯性，平衡臂会向下方倾移，从而导致顶升套架向后方弯曲变形，造成起重臂仰起，最终上部结构向后倾翻。

3 平衡臂与起重臂的平衡问题
　　在空钩的状况下，平衡臂的总重量比起重臂总重量重很多，以5013机型为例，在空钩、小车距离2米的状况下，平衡臂端对塔身的力矩比起重臂端对塔身的力矩大约38吨·米，形成比较大的后倾覆力矩，当塔身与上部结构的连接螺栓拆除后，不进行平衡臂与起重臂的前后平衡调整而进行顶升操作是非常危险的，特别是当爬升架的导轮行走到标准节两水平腹杆的中间距离位置时（见图1示），标准节的两主弦杆要承受平衡臂端38吨/米力矩的横向折弯力是不可能的，标准节的每根主弦杆所承受的载荷为

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（本文图片、公式有略，详情请见《建设机械技术与管理》杂志2006年第9期）