摘要：随着我国经济的进步和发展，建筑工程在不断的增加，塔式起重机在桥梁以及建筑工程中应用较为广泛，在实践中受到起重机自身因素的影响导致在应用中缺乏稳定性，容易诱发安全隐患。对塔式起重机塔身处坠落风险进行了分析，并提出了一些有效的风险控制举措，以引起制造商和用户对这类安全风险的重视，以期提高设备的本质化安全和工程项目的设备安全管理水平，预防和控制塔机塔身处高处坠落伤亡事故的发生。
关键词：塔式起重机；塔身；坠落；风险；
前言
建筑业伤亡事故类别主要包括高处坠落、坍塌、物体打击、机械伤害、起重事故和触电，常简称为施工现场“六大伤害”。其中，高处坠落事故历年来是房屋市政工程生产安全事故中占比最高的。从不同地区发生的建筑行业高处坠落事故来看，施工过程中临边、洞口高处坠落事故较多。但是，作业人员从塔式起重机（以下简称“塔机”）上坠落的事故也时有发生，不容忽视。而人员在塔机塔身处坠落的风险更应引起重视，国内也多次发生人员攀爬塔机梯子过程中坠落的安全事故。可见，塔机塔身处高处坠落风险值得研究与探讨。
1塔式起重机塔身总体设计
塔式起重机是建筑施工的主要设备，总体设计是确定整机性能的关键环节，决定整机性能的优劣。塔身（即桅杆）结构作为塔式起重机的关键支撑部件，对功能的实现以及塔机的安全有重要的决定意义。现阶段国内对塔机设计多采用仿制手段，导致创新设计能力不足，仿制有余。针对以上问题从设计源头出发对塔式起重机塔身进行总体设计，主要是针对塔身结构、塔身连接部件、塔身顶升液压系统等部件的设计优化。根据塔机功能需求对塔身进行功能载荷分析，设计了塔身总体结构，确定塔身截面、主弦杆及腹杆形式，塔身连接形式；确定塔身受力简化原则及截面设计准则。利用田口方法对塔身标准节连接销轴进行质量控制。分析销轴、耳板结构及受力，确定可控因素、噪声因素；利用田口方法的参数设计、容差设计，通过设计正交试验、统计分析、建立正交回归方程等方法确定标准节连接销轴的最佳参数组合及其容差范围。
2塔身处高处坠落风险分析
2.1 主要危险源
根据GB/T3608-2008《高处作业分级》规定，只要作业高度达到2m（包括2m）有可能存在坠落风险的，就称为高处作业。这说明在这个高度以上作业的，都属于存在高处坠落风险的作业岗位。塔机多用于多层或高层建筑，其高度从十几米至几百米不等，在安装、使用和拆卸等各个环节不可避免要进行高处作业，这些环节人员稍有不慎极有可能发生高处坠落的重大风险。这类安全风险按危险源分类应属第二类危险源，主要包括物的不安全状态和人的不安全行为，其中设备因素中设备安全可靠性不高或缺陷及其质量问题导致物的不安全状态，人员因素中不遵章守规或认知上的偏差导致了人的不安全行为。因此，认清塔机塔身处存在的危险源，是控制人员从塔机塔身处坠落风险的前提和基础保障。
2.2 设备因素
塔机产品从20世纪80年代初发展到今天，塔机技术性能显著提高，对产品安全性也是有越来越高的要求。目前，诸多塔机塔身内坠落防护等级并不高，仅在塔身节上设置休息平台或梯子上设置护圈。依据GB5144-2006《塔式起重机安全规程》4.3条“梯子、扶手和护圈”和4.4条“平台、走道、踢脚板和栏杆”的规定，塔身内应设置阶梯或直梯，应设置平台；4.4.1条规定：在操作、维修处应设置平台、走道、踢脚板和栏杆；4.4.6.1条规定：梯子的第一个休息小平台应设置在不超过12.5m的高度处，以后每隔10m内设置一个。从施工现场在用的塔机来看，梯子以塔身内部设置直梯为主，不同制造商塔机塔身直梯结构略有差异，直梯沿塔身对角线或紧靠塔身一边设置，梯子边梁采用扁钢、圆管或方管，塔身节间边梁的断开间隙有大有小。另外，直梯是否设置护圈、塔身节是否设置平台、平台边缘是否设置踢脚板和平台上方是否设置手扶栏杆因制造商和设备型号不同而有所差异。存在较普遍的问题是，梯子塔杆承受力力不足，应设置护圈而不设置护圈，不设置平台或设置平台宽度不够，平台边缘不设置踢脚板或设置踢脚板过高，不设置手扶栏杆或手扶栏杆高度不够，没有配备防坠设施，这些都不符合设备本质安全的要求。
2.3 人员因素
塔机安装、拆卸或附着顶升作业时，安拆作业人员需沿塔身内梯子上下攀爬，还要进行塔身节连接螺栓紧固、销轴安装和附着安拆等作业；在塔机使用环节，塔机司机、检查人员和维修人员也要沿塔身内梯子上下攀爬。由于作业人员安全素质参差不齐，安全风险识别能力不强，安全意识不强，企业又缺乏针对性地安全教育培训。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为此，针对塔机高处作业人员的防护用品配备、选择、使用、维保等方面若再有纰漏，高空作业人员不挂安全带或安全带不起作用，导致高处坠落风险极大。人员一旦在塔身处发生坠落事故，会造成严重的失能伤害，甚至死亡。
3塔身处高处坠落风险控制
3.1 塔机制造商
本质安全化要求对人—机—环境系统做出完善的安全设计，使系统中物的安全性能和质量达到本质安全程度，设备的本质安全对预防塔机事故尤为重要，所以塔身处高处坠落风险控制就应从设计制造阶段引起重视，使得坠落防护设备、设施或部件的安全等级提高。防护的等级分别为消除风险、防范风险和保护员工。消除风险指尽量避免高处作业，或将设备放到没有风险的区域内；防范风险指若必须高处作业，要确保人员不会暴露在不必要的风险中；保护员工指无法消除风险时要使用恰当的防护系统来最大程度减轻事故后果。显然，人员在塔机塔身处做不到消除风险，而是防范风险和保护员工。因此，塔机制造商应更加关注塔身内梯子、平台和坠落防护系统的设置。实际上，塔机塔身内梯子设置形式与塔身内空间、安拆便利程度、人员上下是否方便等诸多因素相关，不应固化成某一种形式，现今塔机上无论是直梯还是阶梯都有利弊；平台设置不应仅停留在符合规范要求，因为塔身节内平台功能不仅是人员上下的休息平台，更重要的兼有作业平台的功能，无论是平台设置位置还是面积大小，要充分考虑到安装、检查等人员使用时的便利性和安全可靠性等因素，护圈、扶手或防护栏杆设置要合理。除此之外，塔机上需配备坠落防护装置，如攀登自锁器、速差自控器等防护装置应在设计制造时一并考虑，或设计制造更加安全可靠的坠落防护系统。
3.2 塔机使用单位
使用单位要加强对员工培训教育，提高其安全意识，增强自我保护能力。要建立健全企业安全生产责任制，完善内部教育培训制度，制定有针对性地防高处坠落措施。人员在塔机塔身内作业，由于空间相对狭小，作业难度高，危险性较大，所以高处作业人员需佩戴劳动防护用品。其中，安全带是高处坠落防护中一道重要的保护措施，是防止作业人员发生高处坠落和保护作业人员避免或减少因坠落而造成伤害的个人防护用品。安全带的防护作用是通过安全带、安全绳、金属配件的共同作用将作业人员控制在一定区域内，即便是人员发生坠落也会拉住。由于人体自身的重量和坠落的高度会产生冲击力，人体重量越大、坠落距离越大，作用在人体上和安全带上的冲击力就越大。那么，塔机作业人员安全带的选择和使用就显得尤为重要。从建筑施工现场来看，塔机作业人员在塔身内攀爬、安拆附着和紧固螺栓时，往往使用的是腰带式或半身式安全带，且安全绳仅有一个挂钩，更无缓冲器。由于全身式安全带有更大的本质安全性，其可将坠落产生的冲击载荷分散至肩部、腿部及裆部，减少对上半身胸腹部内脏器官、脊椎等脆弱部位的冲击；双挂绳可以为移动或攀爬中的人员提供不间断的坠落防护，所以使用带有双挂绳的全身式安全带对防止人员从塔机塔身处坠落非常有效。另外，为了防止人员一旦在塔机塔身内出现意外发生坠落，可在塔身节内设置安全网避免或减少伤害，安全网设置道数、间隔距离根据塔机高度确定。
3.3加强塔式起重机的安全检查
3.3.1加强对出厂技术文件与现场设备的检查。在现场施工中要根据规范要求检查塔式起重机，分析塔式起重技术文件，保障其与施工现场的设备相一致。塔式起重的各项设备性能参数符合施工要求，重视出厂的技术文件以及设备的检查分析。另外，要根据规范要求进行员工资质检查，完善安装完成之后要根据要求记录安装过程信息以及认证信息内容，进而提升塔式起重机的整体质量，保障其安全稳定的运行。
3.3.2施工作业现场检查
塔式起重机在建筑工程中应用具有一定的稳定性，为了降低安全隐患问题，在施工过程中就要强化管理，提升整体的安全性。对此，要加强对塔式起重机的施工现场检查，系统分析，了解现场检测设备在实际运行中是否存在一定的影响因素，综合实际状况及时预防处理。
4结语
随着国家综合国力增强，人民群众安居乐业，安全发展被提到前所未有的高度，法规的完善、设备的改进和安全培训工作都在不断完善提高，塔机塔身处坠落风险控制也势在必行。制造商应提高塔机塔身内梯子、平台设置的安全等级，配备供塔身内人员上下、停留或作业时使用的坠落制动系统；使用单位为作业人员配备防高处坠落防护用品并确保人员能够正确使用，相应的规范标准中加以补充修订，以此从物的安全状态和人的安全行为来出发，防止人员从塔机塔身处高处坠落的伤亡事故发生。
参考文献：
[1]塔式起重机常见安全隐患[J].劳动保护.2018（12）
[2]黄海林.塔式起重机安全事故及隐患分析和预防研究[J].建筑技术开发.2018（15）
[3]李蕾，李志刚.塔机吊臂最危险回转角度的探讨[J].建筑机械化.2015（01）
论文作者:廖肇强
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/8/28
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