建筑工程中塔式起重机群塔作业的安全管理分析

建筑工程中塔式起重机群塔作业的安全管理分析

袁向彪

中铁上海工程局集团市政环保工程有限公司

摘要：在建筑工程项目建设中，塔式起重机是不可或缺的工程机械设备，该设备的作业范围比较大，当施工现场内有多台塔式起重机同时作业时，容易引起安全事故。为确保群塔作业的安全性，降低安全事故发生的几率，应当加强现场安全管理，采取合理可行的安全措施，为群塔作业的顺利进行提供保障。基于此，依托工程实例，从危险源及应对措施、塔吊使用及运行的安全措施、防碰撞措施、应急措施以及对相关人员的安全要求等方面，论述了塔式起重机群塔作业的安全管理。

关键词：塔吊；群塔作业；安全管理

塔式起重机简称塔吊，归属于大型工程机械设备的范畴，除基础底座之外，塔吊全部为金属结构，体量高大，起重臂半径范围大，吊运作业时，容易发生安全事故，尤其是施工现场内塔吊数量较多时。因此，加强群塔作业的安全管理显得尤为重要。

1工程概况

南太子湖污水处理厂位于湖北省武汉市经开区内，单日污水处理量为35万m³，为满足增长的污水处理需要，拟在现有处理规模的基础上，通过对厂内土地进行集约化利用实现单日处理量达到45万m³的目标。本次扩建中，新增一座单日处理量为10万m³的地埋式污水处理厂，施工中群塔的主要作业区域为地下箱体和污泥区，前者的东侧和北侧均为空地，空间比较开阔，能够满足群塔的作业要求，南侧为污水处理构筑物，水池高度未对塔吊的作业造成影响，西侧为配电间，与塔吊的距离比较远，也不在影响范围内（如图1）。群塔作业区域内，所有塔吊的覆盖范围内均没有高压线，作业过程不会受到架空线路的影响。为避免群塔作业期间发生安全事故，要加强现场安全管理。

图1 地下箱体塔吊平面布置图

2建筑工程中塔式起重机群塔作业的安全管理

2.1危险源及应对措施

在本次施工中，主要的危险源有群塔作业、邻近的道路、原有和在建的建筑物、临时设施、顶升加节、作业人员密集区以及恶劣天气等。

2.1.1群塔作业

（1）在群塔作业过程中，可能会引起的以下危险情形：两台相邻塔吊的起重臂处在同一水平高度上，作业期间容易引起起重臂相互碰撞的情况发生；两台塔吊在同一时间内进入交叉作业区域内，起重臂、钢丝绳或是起吊的物体之间容易出现相互碰撞的现象；塔吊作业的过程中，吊钩在尚未升至安全高度时，设备发生故障导致突然断电，在风荷载的作用下，使塔吊向相邻的塔吊方向旋转，致使相互碰撞；处于非工作状态下的塔吊吊钩未停置在安全的范围内，在风荷载的作用下，使塔吊的起重臂与钢丝绳之间相互碰撞[1]。

（2）针对群塔作业中可能出现危险情形，可以采取以下安全措施进行应对：相邻塔吊之间在高度上应当错开，施工过程中，可实行塔吊升节审批制度；针对塔吊交叉区域作业制定相关的规则，所有塔吊的驾驶员必须严格按照规则操作，同时在施工现场的交叉区域内设置回转报警系统，并强化现场指挥，开工前要向作业人员进行详细的安全交底；在塔吊上配置回转刹车备用电源，制定突然停电的应急措施。

2.1.2邻近道路

在邻近道路上可能发生的危险情形是塔吊起吊的重物在道路上方运转时，因设备故障引起高空坠物。针对该情况，可采取如下措施进行应对：在塔吊上加装回转限位器，使塔吊作业时避开邻近道路所在的区域；采取小车幅度控制措施，将吊运的重物控制在安全范围内；向塔吊的驾驶员开展技术交底，要求在作业期间必须严格执行安全措施，避免因操作失误诱发安全事故[2]。

2.1.3原有和在建的建筑物

（1）塔吊作业的过程中，当需要旋转时，可能会与原有的建筑物发生碰撞。在该危险情形的应对中，可以采取如下措施：在塔吊上加装回转限位器，以此来控制塔吊的旋转幅度，在高度方面，使塔吊与原有的建筑物错开。

（2）当塔吊的起重臂高度比在建的建筑物低时，可能会直接撞击到建筑物上。在该危险情形的应对中，可以采取如下措施：对工作区域进行合理划定，并安排专人负责现场指挥；要确保塔吊始终比邻近的建筑物高。

2.1.4临时设施

临时设施的危险情形与邻近道路基本相同。针对这一情况，可以采取以下应对措施：在临时设施上设置警示标志，并设置塔吊防碰撞区；塔吊作业时，不得在任何情况下吊运货物从该区域的上空越过。

2.1.5顶升加节

正在作业的塔吊与顶升加节的塔吊发生碰撞，塔吊在加节顶升的过程中发生严重的倾斜或是倒塌。对此，可以采取如下应对措施：群塔作业开始前，要制定并落实顶升加节审批制度，当塔吊需要加节时，必须提交申请，获得审批后，方可在安全的前提下进行顶升加节；当吊塔开展顶升加节作业时，与之相邻的塔吊应当暂时停止运行，避免发生碰撞事故，待顶升加节完毕后，相邻的塔吊方可恢复运行；在塔吊顶升加节的过程中要设置安全区域，并安排专人负责看管[3]。

2.1.6作业人员密集区

在本工程中，钢筋加工厂是作业人员比较密集的区域，当塔吊起吊货物从该区域的上空经过时，如果设备发生故障，则可能发生高空坠物的情况。针对该问题，可以采取如下措施进行应对：在钢筋加工厂房的顶部设置双层硬质结构的安全防护棚；严禁塔吊在起吊重物的情况下从人员密度的上空越过。

2.1.7恶劣天气

在群塔作业期间，要对天气情况密切关注，塔吊非作业阶段，要将吊钩升起至上限位，小车要停放在大臂的中间部位，并且要松开回转刹车。

2.2塔吊使用及运行的安全措施

2.2.1安全使用措施

（1）在群塔作业区域内，相邻塔吊的高度差要保持在5.0-10m，相邻塔吊之间的最小架设距离应保证处于低位塔吊的起重臂端部与另一台塔吊的塔身之间至少有2m的距离;处于高位塔吊的最低位置的部件与低位塔吊中处于最高位置部件之间的垂直距离不应小于2m（如图2）。所有塔吊的回转高速挡均应在设备调试阶段取消，避免因塔吊高速回转引起碰撞事故。

图2 相邻塔吊间最小架设距离图

（2）在塔吊上增设防撞装置，并配置回转刹车备用电源，塔吊在作业的过程中突然发生断电的情况，吊钩未能提升到指定的位置时，可以启动备用电源完成回转制动。

（3）塔吊上要备好木楔，数量不少于4块，一旦发生突然停电的情况，除启动备用电源完成回转制动外，还要用木楔将回转齿圈与回转小齿轮楔紧，这样能够避免在风荷载的作用下使起重臂发生旋转与相邻的塔吊或是建筑物发生碰撞。电力恢复后，应及时回收吊钩，并将木楔松脱[4]。

（4）当塔吊的回旋半径存在交叉时，应当采取高低差错开的措施，统一规定塔吊的初始安装高度，以免相互之间产生影响，要确保相邻塔吊的大臂碰不到彼此的塔身。

（5）设定塔吊交叉作业区域，即两台塔吊的交叉范围，其中一台塔吊开展吊装作业时，另外一台不得在同一时间内进入该区域内作业。加装防撞装置后，当另外的塔吊靠近该区域时，装置会发出报警提示。

2.2.2安全运行措施

为确保在群塔作业区域内，塔吊能够保持安全、稳定运行，可采取以下措施：

（1）起吊的货物应当与线缆之间保持一定的安全距离，根据现行规范标准的规定要求，该安全距离应不小于2.0m。

（2）塔吊的起升、回转、牵引等机构应动作灵活，应当从低速逐步向高速转换，不得直接从低速挡升至高速挡。要对塔吊上的安全装置进行定期维护与保养，确保安全装置的可靠性，不得以任何理由拆除安全装置，塔吊也不得超负荷运行。

（3）对塔吊的电气控制系统定期检查，确保符合规定要求，对塔吊进行运维、保养时，必须将总电源断开，严禁带电作业；要严格按照顶升控制高度要求确定立塔高度，未顶升到位的塔吊不得启动运行[5]。

2.3对相关人员（单位）的安全要求

2.3.1塔吊使用单位

（1）应会同安装单位一起，讨论并编制群塔专项作业方案，重点对塔吊的平面布置、相对高差进行系统性控制，施工进度与塔吊安装顶升的逻辑顺序和组织管理应进行明确。

（2）根据现场生产需要，合理安排塔机的使用，尽可能减少同步作业，尽可能避免两台塔机在同一地点起吊物品或卸物卸货。

2.3.2塔吊驾驶员

（1）塔吊驾驶员上班时做好交接工作，塔吊驾驶员进入工作状态后必须听从信号工的指挥，按照指挥信号、手势、旗语进行规范操作。

（2）塔吊驾驶员如果遇到无法分辨清晰指挥信号的情况，则不得盲目操作，待准确识别指挥信号后才能操作。如果发现错误指挥信号，塔吊驾驶员有权拒绝执行，并主动采取紧急处理措施。

（3）塔吊驾驶员在操作控制器时，从零点逐级加档，每档都需停留1-2s。塔吊驾驶员在施工现场区域范围内起吊物品，不得超出工作区域起吊。当吊物吊运到就位点附近时，可通过操作制动器将吊物缓慢降下[6]。

（4）塔吊驾驶员必须严格执行塔吊“十不吊原则”。

（5）塔吊在两塔交叉区域作业时，塔吊驾驶员应遵守低塔让高塔、后塔让先塔、动塔让静塔、轻车让重车、客塔让主塔的规则。

2.3.3辅助人员

（1）在塔吊作业时要求信号工和挂钩工持证上岗，信号工要熟练掌握手势、哨声和旗语的使用方法。在正式作业前，。

（2）信号工不得站在危险区域指挥，在指挥时穿戴好专业服装，不得擅自离开工作岗位。挂钩工要服从信号工的指挥进行作业，要求挂钩工了解塔吊起重性能、吊物重量等信息。按照安全操作规范要求对重物进行穿绳、挂绳、摘绳、抽绳操作。通过规范挂钩操作，保证起吊作业安全。

2.3.4安拆人员

（1）塔吊的拆装必须由具备相应等级资质、安全生产许可证的企业来完成，且同一台塔吊的组装、顶升、拆除必须由同一单位完成。

（2）参与塔吊安装、作业、顶升、拆除的作业人员都须持有辖区住房和城乡建设厅颁发的特殊工种操作证，严禁无证人员作业。

（3）各塔上安装防撞指示灯和红色信号旗。

2.4防碰撞措施

2.4.1水平方向

在塔式起重机群塔作业中，低位塔吊的起重臂端部与高位塔吊塔身之间易出现水平方向碰撞，需采取以下防碰撞措施：合理布设低位塔吊与高位塔吊的位置。根据相关安全规程规定，在两台起重机布设中，要求低位起重机的臂架端部距离高位起重机塔身至少2m。

2.4.2垂直方向

（1）低位塔吊的起重臂与高位塔吊起重钢丝绳之间易出现垂直方向碰撞，采取以下防碰撞措施：在防碰撞中，需合理划分每台塔吊的工作区，不允许多台塔吊交叉作业。项目部要求塔吊信号指挥人员持证上岗，且拥有丰富的工作经验。在指挥过程中，将塔吊回转作业指挥作为重点，不得出现低塔起重臂碰触高塔钢丝绳的情况。每台塔吊安排专业的司机，熟练操作塔吊，当塔吊处于非工作状态时需提升吊钩至顶端位置，移动起重小车，将其靠近重臂根部处，为保证塔下作业安全需取下吊绳

[7]。

（2）高塔起重臂下端与低塔起重臂上端易出现垂直方向碰撞，采取以下防碰撞措施：当低塔与高塔的作业面存在交叉情况时。为避免碰撞事故发生，高塔起重臂下端与低塔起重臂拉杆上端之间的高差需超过2.5m，防止相邻塔吊作业时起重臂发生碰撞。

2.5应急措施

2.5.1突然断电

在塔吊起重机作业中如果发生突然断电的情况，则会使因吊物悬挂在空中而增加安全风险，故此需采取以下安全应对措施：

（1）塔吊司机利用备用电源进行制动回转操作，并在回转齿轮与齿圈部位用木楔卡住。施工现场塔吊指挥人员向项目部上报突然断电情况，使项目部工作人员及时与供电公司取得联系，尽早恢复供电。如果停电时间超过1h，则需要临时锚固起重臂。

（2）操作人员将控制器拨到“0”位，使总电源处于断开状态。安排专业维修人员打开起升卷扬机制动器，降下吊物，控制下降速度，不得大于额定速度，且采用分段下降方式，直到吊物安全降至地面。

（3）当吊物下方有物体或房屋时，将吊物降至物体或房屋的上方安全距离，用同转装置制动，避免吊物受风力作用回转。对臂架制动回转，在其下方设置警戒线，安排专人进行监护，不允许任何人在警戒区域内走动。

（4）在恢复供电时，不能盲目复工，而要及时开展全面安全检查，在无安全隐患的情况下将吊物转至指定区域。

2.5.2发生碰撞后

（1）塔吊司机进行起升和变幅动作，避免相邻塔吊发生碰撞；间断对回转进行制动，逐步减小回转惯性，直到回转制动为止；在条件允许的情况下反档间歇制动。

（2）高塔与低塔在吊运作业中如果发生钢丝绳碰撞相互缠绕现象，则信号指挥人员必须及时向高塔与低塔司机发出停止运行的指令，等待吊物处于稳定状态时再沿着吊运反方向运行，避开碰撞。或者协调下放难以解除缠绕状态的吊物。

（3）如果发生相邻塔吊碰撞倒塌事故，则必须采取应急救援措施，快速疏散故事现场人员，抢救受伤人员，在现场拉起警戒线，不允许无关人员进入现场。事故发生的第一时间将情况上报到项目部最高级别负责人，讲明事故性质、发生地点、人员伤亡情况，及时通知医院、消防部门以及公安部门到现场开展救援工作，维持好现场秩序[8]。

（4）在日常安全管理中，将灭火器等应急器材放置到明显位置，定期检查应急器材是否有效，以确保在安全事故发生时能够快速使用应急器材降低人员伤亡和财产损失。

3结论

综上所述，在建筑工程中，塔吊具有不可或缺的作用，为使其作用得以全面发挥，要加强群塔作业的安全管理，采取有效的方法和措施，确保塔吊的作业安全性，避免重大安全事故的发生，使建筑工程保质保量按时完成。

参考文献

[1]吴召德.建筑工程中塔式起重机群塔作业安全管理要点分析[J].产业与科技论坛,2021(17):210-212.

[2]齐晓鹤.建筑工程中塔式起重机群塔作业安全管理研究[J].大众标准化,2022(7):153-155.

[3]赵海军.建筑工程塔式起重机施工安全技术与管理分析[J].华东科技（综合）,2021(6):84.

[4]林俊龙.塔式起重机安全管理要点分析[J].科技创新与应用,2023(12):154-157.

[5]陈军.浅议固定塔式起重机的安全监督管理[J].建设监理,2023(10):82-84,98.

[6]温传诗.塔式起重机安全事故分析及预防措施探讨[J].科技创新与生产力,2023(9):66-69.

[7]李志军.塔式起重机的安全检查与管理分析[J].中国标准化,2019(18):187-188.

[8]王志洪.浅析塔式起重机安全隐患及安全管理措施[J].建筑安全,2020(6):46-48.