福州某工程有一幢38层居民住宅楼，其中1～2层为裙房，3～38层为住宅楼，在该楼的南侧安装了一台QTZ63塔吊，高度129m。2009年9月该楼主体已施工完毕，根据施工需要需拆除该塔吊。但该楼主体施工之前，塔吊已经进行了正确定位并安装完毕，后因开发商变更建筑物的设计，造成塔吊距楼房主体过近，其起重臂侧的阳台外边缘超过塔身0.7m（见图1.1），最大偏斜角度达到了10°，给该塔吊的降节拆卸造成了很大的困难。
图1.1 塔身与阳台的相对位置
图2.1 标准节引进平台
正常情况下，塔吊降节时，其起重臂应正对标准节引进平台方向，调平塔吊上部结构，使塔吊上部的重心正好落在顶升油缸中心线上，拆完一节标准节螺栓之后，标准节正好可沿着顶升套架的出口（即标准节引进平台）吊出（见图2.1、图2.2），这样才完成一节标准节的正常降节工作。
图2.2 降节时标准节取出方向
但是该塔吊因阳台的阻挡，在降节时起重臂不能对正标准节引进平台方向，按照正常的施工工序必须将阳台打掉才能正常降节，但是项目部考虑多方面因素，要求尽量保住该楼的阳台，于是给降节施工带来了很大的难度。如此一来，在降节时只有将塔吊的起重臂向楼的外侧转过10°角（见图2.3～2.4），才能进行降节施工。塔吊的起重臂转过角度之后，其上部的重心无法落到顶升油缸中心线上，将会产生偏心力矩，过大的偏心力矩如果不能有效地传递到塔身标准节上，将可能导致塔吊倾覆。
图2.3 降节时起重臂的位置
图2.4 降节时起重臂转10°角
塔吊的导向装置是否安全可靠，是决定能否将塔吊上部产生的偏心力矩传递到塔身标准节上的关键因素。塔吊导向装置工作原理：塔吊在加、降节时，分为上下两部分，下部标准节是固定部件，上部回转装置、起重臂、平衡臂等是活动部件。在塔吊加、降节时，顶升套架上的导向装置支于塔吊标准节主弦杆外侧，起导向支承作用，并可作上下运动（见图2.5）。保证导向装置与标准节主弦杆可靠接触，使下部标准节有效约束上部的活动部件，将上部结构产生的荷载传递到下部的标准节上。
图2.5 导向装置
我们通过对该塔吊原来的导向装置分析发现：其是采用导向轮卡住标准节主弦杆，导向轮焊接在塔吊顶升套架的横梁上，分为上下两层，一共八个导向轮。其主要缺陷为：（1）导向轮与标准节之间间隙不可调；（2）导向轮与标准节主弦杆接触面较小；（3）导向轮与标准节主弦杆容易发生脱离。
图2.6 导向轮正常有效
图2.7 导向轮未起作用
上述导向装置这样设计，当塔吊正常降节时，上述导向装置能使导向轮与标准节有效可靠地接触（见图2.6），保证了标准节对塔吊上部结构的有效约束。但当塔吊的起重臂转一定角度，上部未调平而进行降节施工时，导向轮就无法与标准节可靠接触（见图2.7），标准节就不能起到有效的约束作用，这样将可能导致塔吊倾覆。因此，在塔吊降节施工时，必须保证导向装置的有效可靠，使标准节能够有效地约束塔吊的上部结构，保证塔吊降节过程中产生的偏心力矩有效地传递到塔身标准节上，才能保证塔吊安全降节。因此，必须从导向装置入手，改进导向装置。
改进后的导向装置（见图3.1～图3.7），必须满足：（1）导向轮与标准节间隙必须可调；（2）导向装置必须与套架连结牢靠。
图3.1 导向轮
图3.2 导向轮轴
图3.3 导向轮固定板
图3.4 导向轮连接板
图3.5 导向装置装配
图3.6 导向装置组合
图3.7 导向装置安装示意图
改进后的导向装置的工作原理：改进后的导向装置能保证塔吊在加、降节过程中，导向轮与标准节主弦杆间隙适合，使二者保持有效可靠地接触（见图3.8），使塔身标准节能够有效约束顶升套架在上部偏心力矩作用下产生的变形量，从而使塔吊在加、降节过程中产生的荷载有效地传递到塔身标准节上。继而确保塔吊上部活动部件不至于在过大的偏心力矩作用下发生倾覆，有效地保证塔吊加、降节的安全施工。
图3.8 导向装置与标准节可靠接触
改进后的导向装置设计加工完成后，于2009年10月12安装在塔吊顶升套架的横梁上，进行降节试验。将起重臂对正标准节引进平台，之后将起重臂向外转10°角躲过阳台，再拆除塔身与回转装置的连接螺栓，将导向轮与标准节主弦杆间隙均调整到2mm～5mm，记录此时小车位置，然后锁紧导向装置的螺栓，开始降节施工。在降节过程中观察各个导向轮与标准节主弦杆的间隙符合要求，且没有卡阻现象。经过试验，发现无安全问题，可以达到预期效果。接下来正式开始降节施工。在整个降节过程中，我们时时刻刻都对改进后的导向装置保持高度关注。在整个降节施工过程中，改进后的导向装置始终与标准节主弦杆可靠接触（见图3.9），有效地约束了塔吊的上部结构，保证塔吊降节过程中产生的偏心力矩有效地传递到塔身标准节上，起到了应有的作用，有效保证了塔吊的安全降节。
图3.9 导向装置与标准节可靠接触
4 结语
通过这次塔吊安全降节施工，我们得到了一些丰富的经验和深刻的体会，供大家在类似的施工中借鉴：（1） 塔吊在安装时，其位置应慎重布设，为拆除时留下足够的空间；（2） 建筑物施工过程中涉及到塔吊的设计变更，设计方应与塔吊安装单位进行沟通协商；（3） 塔吊各构件的设计应考虑充分，不把缺陷留到施工中；（4） 塔吊安装、加降节应制定具有针对性的专项施工方案，并严格按照施工方案施工；（5） 塔吊安装、加降节应选派富有施工经验的操作人员施工，特别是在具有一定施工难度的工况下。通过这次降节施工，我们深深的体会到未雨绸缪的重要，凡事预则立，不预则废，只有这样，我们方能确保塔吊在施工中的安全。
参考文献
[1] 湖北江汉QTZ63塔式起重机使用说明书
[2] 《塔式起重机》GB/T 5031-2008
[3] 《塔式起重机安全规程》GB5144-2006
[4] 刘佩衡. 塔式起重机使用手册，北京:机械工业出版社,2002
[5] 董国金，巫世晶.塔式起重机常见安全事故及其预防，中国设备工程，2007年 第06期
[6] 张大斌. 塔机常见事故和装拆使用方面的不安全因素及防范措施，安徽建筑2003年 第10卷 第02期
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