来源：品茗观察

作者：四叶草

年-年，一般起重伤害事故起，较大及以上起重伤害事故38起，起重伤害事故成为建筑工程生产安全事故的主要类型。本文旨在通过相关专业知识和重要管控环节的梳理，为工程技术人员提供塔机安全管理相对系统的经验分享和交流。

不当之处，请留言指正。

塔机类型

塔机分类

按结构型式分：固定式、自升式、移动式。

自升式分为：附着式、爬升式；爬升式又分为内爬式、外爬式，多应用于超高层建筑。

移动式分为：轨道式、轮胎式、汽车式和履带式；轨道式可载荷行走，广泛应用于安装工程。

轨道式塔机

按回转型式分：上回转式（塔身不回转）、下回转式（塔身回转）。

上回转式下部塔身构造简单、顶升加节方便，但重心高、总质量大、回转受限。

下回转式重心低、稳定性好、易维修，但对回转支承要求高，安装高度有限。

下回转式塔机

按架设方式分：自行架设式、非自行架设式。

自行架设式在国内为主流型式，非自行架设式在“小塔拆大塔”中应用广泛。

非自升式塔机

按变幅方式分：小车变幅式、动臂变幅式、折叠臂式。

小车变幅式变幅范围大、可近塔身、可载荷变幅，但起重臂受力复杂，且需高出建筑物。

动臂变幅式机构简单，起重臂高度能有效发挥，但最小变幅受限不能近塔身，不能载荷变幅。

折叠臂式兼具小车变幅和动臂变幅的性能。

折叠臂式塔机

按塔头结构分：锤头式、平头式。

平头式结构简单、安装简便、适用性强，但质量较重、载荷有限、费用较高。

平头式塔机

基础分类

按基础形式分：固定式、移动式。本文主要介绍固定式。

固定式又分板式基础、十字形基础、桩基础、组合式基础、一体式基础、爬升式基础等。

板式基础：分矩形板式、方形板式，为塔基主要型式。根据基础节的连接方式又分为预埋式和螺栓式。

《塔式起重机混凝土基础工程技术标准》JGJ/T-：方形基础和底面边长比小于或等于1.1的矩形基础应按双向偏心受压作用验算地基承载力。

预埋板式基础

十字形基础：分现浇式、装配式。

十字形基础较板式基础节约混凝土，装配式十字形基础对节约、降固废有现实意义。

装配式十字形基础

桩基础：分单桩、四桩和群桩。单桩少见，一般为人工挖孔桩。

按桩类型又可分为预制混凝土桩、预应力混凝土管桩、混凝土灌注桩、钢管桩等。

钢管桩基础

组合式基础：由若干格构式钢柱或钢管柱与其下端连接的基桩以及上端连接的混凝土承台或型钢平台组成的基础。型钢平台可周转使用。

组合式基础对技术、构造和质量要求较高，但经济效益突出。

需要注意的是某些地方将组合式基础或坑边天然地基基础纳入专家论证范围，如杭州。

组合式基础（型钢平台）

一体式基础：当塔机在基坑内部时，为避免底板渗水和节约措施费等，因地制宜地将塔基和建筑底板合而为一（永临结合）。一般需征得设计单位同意。

一体式基础

爬升式基础：分内爬式和外爬式，依靠钢平台、支撑结构和提升机构，均支承于建筑物上（电梯井、楼梯间、核心筒等）。

内爬式基础

外爬式基础（核心筒外）

附着分类

常规附着：有三杆附着、四杆附着，多为四杆附着。

附着为专用配置，不得混用、无资质加工或改造，安拆需遵从《使用说明书》和《专项方案》。

三杆附着

特殊附着：因施工场地、建筑平立面等限制原因，原配附着不能满足使用条件时所采用，在附着的结构、长度、构造、材质上具有差异性。其设计、加工和安拆需符合有关规定和要求。

超长附着

塔机型号命名

根据《建筑机械与设备产品分类及型号》JG/T-，塔式起重机产品型号编制方法如下图。QTZ80：额定起重力矩kN·m的上回转自升塔式起重机。

型号编制方法（1）

型号编制方法（2）

国外标准用塔机最大臂长（m）与臂端（最大幅度）处所能吊起的额定重量（kN）两个主参数来标记塔机型号。如TC：T(塔Tower首字母)，C（起重机Crane首字母），最大臂长56m，臂端起重量13kN。中联重科、三一重工、四川建机、浙江建机等采用。

法国POTAIN编号方法：第一个字母为最大臂长代号（F——50m，H——60m，K——70m，M-80m），第二个字符为单绳最大吊重代号（0——2t，3——3t），第三个字符为最大幅度时双绳最大吊重数值（kN），第四个字符为设计改进型代号。如F0/23B：最大臂长50m，单绳最大吊重2t，最大幅度50m时双绳最大吊重23kN，设计改进型号B。沈阳建机等采用。

公称起重力矩：指起重臂长为基本臂长时最大幅度与相应额定起重量重力的乘积值（引自《塔式起重机分类》JG/T-93）。最大起重力矩：最大额定起重量重力与其在设计确定的各种组合臂长中所能达到的最大工作幅度的乘积（引自《塔式起重机》GB/T-）。额定起重力矩：以各点幅度的平均力矩作为额定起重力矩（引自百度百科）。

《塔式起重机分类》JG/T-93执行ZBJ，型号编制由类组代号、型式特性代号、主参数代号组成，以公称起重力矩为主参数。《塔式起重机分类》JG/T-93与《建筑机械与设备产品分类及型号》JG/T-对塔式起重机主参数不一致规定，是塔式起重机市场型号混乱原因之一。

2.塔机事故

年-年，一般起重伤害事故起，较大及以上起重伤害事故38起，起重机械伤害事故成为建筑工程生产安全事故的主要类型。

根据《企业职工伤亡事故分类标准》GB-86，事故类别分为：物体打击、车辆伤害、机械伤害、起重伤害、触电、高处坠落、坍塌、火灾、冒顶片帮等20种。

机械伤害：指机械设备运动（静止）部件、工具、加工件直接与人体接触引起的夹击、碰撞、剪切、卷入、绞、碾、割、刺等形式的伤害，不包括车辆、起重机械引起的伤害；

起重伤害：指各种起重作业（包括起重机安装、检修、试验）、中发生的挤压、坠落、物体（吊具、吊重物）、打击等造成的伤害。（引自百度百科）

事故回顾

年12月24日13时20分许，位于崂山区的青岛体育中心辅助训练场项目工地发生起重伤害事故，造成3人死亡，6人受伤，直接经济损失.8万元。13时20分左右，1号塔机司机谢某在信号工魏某的指挥下将一个规格为1.5m×1.5m×1.5m装满水的水箱从6区吊往7区，此时4号塔机司机金某在信号工徐某的指挥下从钢筋加工场吊载钢筋顺时针转向1号塔机作业范围，在没有得到4号塔机指挥人员信号的情况下继续回转，与1号塔机发生干涉，在突发外力的作用下，4号塔机整机向东南方向失稳倾覆，1号塔机起重臂向下倾斜失稳。4号塔机司机金某随倒塌的塔机坠落至地面，同时，倒塌的塔机将地面多名工人砸伤。

年3月25日16时35分左右，位于上海东大名路号一在建工地，发生一起较大起重伤害事故，造成4人死亡，直接经济损失约.52万元。16时许，木工班组带班人朱某1按照工作计划，与白某1、白某2、朱某2、彭某、张某共6人，进入东塔楼核心筒E08电梯井实施筒架提升作业。16时30分左右，在筒架起吊前，作业人员朱某2站立在筒架顶部，将两根钢丝绳系挂在筒架顶部横梁中间“八字”腹杆位置，随后筒架开始提升。在提升过程中，站立在筒架内部的作业人员先后将底部的承重销抽出，随后采取脚抵住电梯井内壁的方式，避免筒架在上升过程中受阻。16时35分左右，固定在筒架顶部的其中一只3吨手拉葫芦吊钩卡在模板围檩与吊耳之间，起升载荷陡增，致使两根吊索钢丝绳先后断裂，筒架内的4名作业人员随筒架一同坠落，筒架坠落高度约为33米。

年1月3日12时许，位于古镇口军民融合创新示范区内，在拆除塔吊时，塔吊钢丝绳脱钩，致使第6塔节从30多米高空坠落后反弹，将在一旁的信号工砸伤，经抢救无效死亡，直接经济损失约万元。

年11月20日10时06分，庆阳市某项目2#楼建筑工地，发生一起塔机在安装过程中倒塌造成3人死亡的较大起重伤害事故，直接经济损失60万元。11月20日9时40分，赵某、曹某、孙某登上塔机平台，开始塔机套架顶升准备工作。9时45分，李某登上塔机，孙某在驾驶室操作塔机转动，打算将位于东南方向的起重臂向东旋转止正北方向(与标准节引进平台方向一致)。转至正东方向时，因长兴园小区三层裙楼楼顶“庆阳市职业培训学校”广告牌阻挡，停止转动起重臂。10时04分，塔机起重臂由东向南至西旋转，打算转至正北方向。10时06分，当起重臂转至西侧偏南时，起重臂向上仰起，平衡臂下降。此时，在平衡臂上作业的赵某、曹某、李某三人急速向塔身标准节爬梯方向逃离。10时06分30秒，平衡臂配重块坠落与塔身发生碰撞，赵某、曹某坠落至塔机基础地面，孙某被夹在已变形的驾驶室内，李某从已倾翻的回转转盘内甩出，落在基坑东侧上沿平台。起重臂翻转°砸到施工现场东侧围墙外“农家骨汤饸饹面面馆”，馆内正在做饭的梁某受伤。

倾覆事故

附着事故

塔身事故

安装事故

折臂事故

火灾事故

原因分析

根据塔机事故分类、事故经过、直接原因、间接原因等分析，塔机事故原因很多，归纳有四大主要因素：设计施工技术因素、安拆违规操作因素、违规使用保养因素和塔机管理不当因素。本文未对塔机生产质量作原因分析。

设计施工技术因素

设计因素主要是：塔机选型不当，如未考虑物料或设备的最大重量以及起重力矩的要求，以致塔机性能不满足使用要求；

塔基选型不当，如未考虑基础埋置深度、塔机投入使用时间等要求，以致室外工程破障施工、搬运物料费用增加效益降低等情况出现；

位置选择不当，如未考虑建筑平立面变化对附着影响、拟建建筑建成后对拆卸影响、对基坑围护结构影响等，以致出现超长附着、高空拆卸、边坡加固等技术难题，增添技术风险。

施工因素主要是：桩基础施工质量、预埋构件安装及承台施工质量等缺陷，以致地基承载力、桩身承载力不足，或混凝土承台平整度、型钢平台安装精度不足，埋下安全风险。

承台开挖

塔基加固

安拆违规操作因素

主要表现是：违反操作规程和使用说明书，如先拆起重臂、顶升时旋转起重臂、提前拆除标准节螺栓、外部攀爬操作平台等；操作人员无证作业等。

顶升作业警告

违规使用保养因素

主要表现是：违反劳动纪律，如疲劳、酒后驾驶等；违反“十不吊”和操作规程；违规拆除安全装置，如起重力矩限制器；保养检修不及时认真，如疲劳裂纹、螺栓松动、吊钩敞口、钢丝绳报废等。

碰撞线路

标准节主弦杆断裂

塔机管理不当因素

主要表现是：专项方案可操作性差，租赁和安拆合同安全责任不清，塔机安全技术档案不全，安全警戒和安全防护不足，未有效执行司机交接记录，日常安全检查流于形式，安全管理台账滞后、不完整等。

基础积水

基础节腐烂

吊钩无保险

标准节疲劳裂纹

3.塔机设计

本节以主流塔机和主要类型塔基为对象进行说明。

专项方案编制程序图

注：上图参《杭州市危险性较大的分部分项工程专项施工方案编制参考意见》整理。

计算依据

1)《施工组织设计》。明确塔机在场地平面布置图中的位置和性能要求。

2)《地质勘察报告》。明确塔基所在位置的竖直面土层地质情况，需注意特征值和标准值的取值要求。

3)《塔机使用说明书》。矩形板式塔基或十字形塔基时，一般按使用说明书中的基础尺寸、构造等要求进行埋深（地基承载力）、抗倾覆（如场地受限基础为矩形时）等塔基设计。非特殊情况（如非工作状态基本风压大于说明书提供的基本风压），可按说明书进行荷载取值。

4)《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T-。塔基基础设计的主要依据。

5)《建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程》JGJ-。对塔基设计提出了原则性要求。

6)《大型塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T-。适用额定起重力矩kN·m~kN·m的装配式塔基设计。

计算内容

1)地基计算。含地基承载力计算、地基变形计算、地基稳定性计算。

2)基础计算。分板式和十字形基础、桩基础、组合式基础三种塔基类型。

板式和十字形基础：基础受弯、受剪的配筋计算。

桩基础：桩顶作用效应、桩基竖向承载力、单桩竖向承载力特征值、抗拔承载力、桩身承载力等计算；

桩基承台的受弯、受剪承载力和配筋、受冲切等计算。

组合式基础：格构式钢柱的受压整体稳定性、分肢长细比、缀件等计算，桩基承台、桩身计算参“桩基础”塔基；

型钢平台需专项设计。

计算软件

构造要求

矩形板式和十字形基础：

1)基础高度不宜小于mm，十字形基础节点处应有加腋构造。

2)混凝土强度不应低于C30，垫层不应低于C20。

3)矩形基础长边与短边比不应大于2。

4)最小配筋率：板式不应小于0.15%，梁式不应低于0.20%。

预埋螺栓固定措施

桩基础：

1)承台混凝土不应低于C30；混凝土灌注桩不应低于C25，混凝土预制桩不应低于C30，预应力混凝土桩不应低于C40。

2)基桩纵向钢筋最小配筋率：灌注桩宜0.20%~0.65%。基桩属抗拔桩或端承桩时，应等截面或变截面通长配筋。桩顶以下5倍基桩直径箍筋加密，间距不应大于mm。

3)基桩宜均匀对称布置，不宜少于4根，边桩中心至承台边缘的距离不应小于桩的直径或截面边长。

4)基桩嵌入承台的长度：桩径小于mm时，不宜小于50mm；桩径大于mm时，不宜小于mm。

组合式基础：

1)格构式钢立柱截面轮廓尺寸不宜小于mm×mm，分肢宜采用等边角钢，缀件应采用缀板式。钢立柱宜伸入承台厚度的中心（混凝土承台），下端伸入灌注桩的锚固长度不应小于2.0m，且不宜小于钢立柱截面长边的5倍。

格构式钢立柱（缀板式）

钢立柱锚入承台

2)灌注桩直径不宜小于mm，桩顶以下5倍基桩直径和钢柱插入深度的箍筋加密，间距不应大于mm。

3)型钢剪刀撑斜杆的截面积宜大于钢立柱分肢的，剪刀撑斜杆的夹角宜按45°~60°布置。当钢立柱净长度超过4.5m时，应设置水平型钢剪刀撑。

水平型钢剪刀撑

注意事项

塔基设计注意事项如下：

1)塔机独立状态时，水平荷载和倾覆力矩由塔基承载，因此不以塔机最终的安装高度作为塔基计算状态。

2)因塔机回转，故而塔基应在各向上采用力学性能相近措施，从基础截面、桩基数量到配筋根数和间距，对称均匀。

3)当桩基础承载下方土层存在被扰动时，不应考虑“承台效应”。

4)组合式基础，型钢平台时，因塔机基础节立柱对准钢立柱，而缩小了桩基中心距，应考虑“群桩效应”。

5)基础表面平整度允许偏差1/0。

4.塔机安拆

因塔机产权、安装、使用、维保和拆卸的主体不尽相同，故而形成多个合同和专项施工方案的要求。为解决权责模糊问题，杭州年出台集产权、安装、拆卸、维保于一体的租赁企业行业确认的政策要求。

总包安全职责

《建筑起重机械安全监督管理规定》建设部令第号对施工总承包单位的安全职责作如下要求。

第二十一条　施工总承包单位应当履行下列安全职责：

（一）向安装单位提供拟安装设备位置的基础施工资料，确保建筑起重机械进场安装、拆卸所需的施工条件；

（二）审核建筑起重机械的特种设备制造许可证、产品合格证、制造监督检验证明、备案证明等文件；

（三）审核安装单位、使用单位的资质证书、安全生产许可证和特种作业人员的特种作业操作资格证书；

（四）审核安装单位制定的建筑起重机械安装、拆卸工程专项施工方案和生产安全事故应急救援预案；

（五）审核使用单位制定的建筑起重机械生产安全事故应急救援预案；

（六）指定专职安全生产管理人员监督检查建筑起重机械安装、拆卸、使用情况；

（七）施工现场有多台塔式起重机作业时，应当组织制定并实施防止塔式起重机相互碰撞的安全措施。

安装专项方案

塔式起重机安装前应编制专项施工方案，应包括下列内容（JGJ）：

1)工程概况；

2)安装位置平面和立面图；

3)所选用的塔机型号及性能技术参数；

4)基础和附着装置的设置；

5)爬升工况及附着节点详图；

6)安装顺序和安全质量要求；

7)主要安装部件的重量和吊点位置；

8)安装辅助设备的型号、性能及布置位置；

9)电源的设置；

10)施工人员配置；

11)吊索具和专用工具的配备；

12)安装工艺程序；

13)安全装置的调试；

14)重大危险源和安全技术措施；

15)应急预案等。

拆卸专项方案

塔机拆除专项施工方案应包括下列内容（JGJ）：

1)工程概况；

2)塔式起重机位置的平面和立面图；

3)拆卸顺序；

4)部件的重量和吊点位置；

5)拆卸辅助设备的型号、性能及布置位置；

6)电源的设置；

7)施工人员配置；

8)吊索具和专用工具的配备；

9)重大危险源和安全技术措施；

10)应急预案等。

附着设计

常规附着应符合下列要求：

1)附着杆系的布置方式、相互间距和附着距离等，应符合《使用说明书》。

2)塔身高出锚固装置的自由端高度，应符合《使用说明书》。

3)塔身垂直度在最高锚固点以下允许偏差为2/0。

特殊附着（指附着水平距离或竖向间距不满足使用说明书）设计建议遵循下列要求：

1)由原厂根据塔机实际安装情况设计、制作专用附着。

2)委托有塔机设计资质的单位进行专用附着设计，委托有钢结构制作资质的单位进行专用附着的加工。

附着计算

注意事项

1)装配式建筑的塔机附着应专项设计，充分考虑附着轴力对支承处主体结构的影响。

2)有下列情况之一的，不得安装和使用：结构件上有可见裂纹和严重锈蚀的，主要受力构件存在塑性变形的，连接件存在严重磨损和塑性变形的；钢丝绳达到报废标准的，安全装置不齐全或失效的。

3)塔机使用时，起重臂和吊物下方严禁有人员停留，物件吊运时，严禁从人员上方通过。

4)连接件及其防松防脱件严禁用其他代用品代用。

5)严禁在塔身上附加广告牌或其它标语牌。

6)拆卸时应先降节、后拆除附着装置。

5.塔机监控

司机管理

为有效落实安全生产责任制，加强司机管理，建议推行“专人专机”制度，提高对分包单位管理水平。

司机要求：

1)持证上岗。

2)遵章守纪：遵守“十不吊”等操作规程，遵守劳动纪律，不疲劳、不饮酒驾驶、按时上塔等。

3)填写“每日使用前检查表”。实行多班作业的，填写“交接班记录”。可借鉴“

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