超高層建筑屋面吊使用安全管理
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[摘要]以深圳市某超高層建筑屋面改造工程為例，介紹了屋面吊吊裝的安全管理措施、防碰撞策略以及極端天氣下的應(yīng)對措施，為屋面吊的安全管理提供參考。
在超高層建筑建設(shè)施工通常會用到動臂式塔機，在主體建筑建設(shè)完成后，需要對動臂塔機進行拆除。動臂塔機的拆除采用的是大塔裝小塔、小塔拆大塔的施工工藝，最后選擇可進行自拆的屋面吊進行收尾。在超高層建筑屋面改造施工中，屋面吊以其較好的起重性能、較輕的構(gòu)件重量、可自裝自拆等優(yōu)勢成為常用的起重設(shè)備。而由于超高層屋面高度較大，環(huán)境、氣象等因素較為復(fù)雜，所以屋面吊吊裝使用過程的安全管理需特別注意，在吊裝控制、防碰撞控制、極端天氣應(yīng)對等方面要著重加強安全管理。本文通過深圳市某超高層建筑屋面改造施工中屋面吊的過程管理對超高層屋面吊使用中的管控要點進行分析。
1屋面吊吊裝的安全管理
根據(jù)整個施工過程中屋面吊需要吊運的材料，分類明確不同材料的吊裝數(shù)量、吊點位置、吊索具選擇等，對吊裝過程進行控制。綜合考慮施工需求，對屋面吊起重量進行限荷措施，明確屋面吊在相應(yīng)位置的實際吊重量不得大于其起重性能表中額定起重量的80%。在從屋面下放構(gòu)件時，綜合考慮屋面吊起重性能和起升鋼絲繩重量，核實實際起重能力，并做好吊裝構(gòu)件實際重量的確認；需滿足構(gòu)件下放過程中到幕墻的橫向距離不小于5m的安全要求。根據(jù)每臺屋面吊吊裝材料，分類明確每一類材料吊裝所用的吊索具種類及規(guī)格、綁扎方式等，確保吊索具使用合理、綁扎安全可靠。對于具體重量不明確的材料和構(gòu)件，首先應(yīng)明確實際重量，再根據(jù)實際重量確認吊裝和下放的半徑。實行吊裝“雙驗證”制度，在每一吊材料開始吊裝前，首先由信號司索工檢查吊索具選用是否合適、綁扎是否牢固，然后由設(shè)備管理員、安全員進行復(fù)核，確保每次吊裝安全。嚴格執(zhí)行“一日三交底”和“班前會”制度，在每班作業(yè)前召開班前會，宣貫吊裝規(guī)程、吊裝要求和注意事項，每天的早上、中午、晚上組織屋面吊司機、信號司索工等特種作業(yè)人員進行作業(yè)交底，對作業(yè)內(nèi)容、現(xiàn)場安全隱患、管理制度等進行講解，同時對上一班的工作進行分析，總結(jié)不足之處并進行改進。實行“一日兩檢”制度，即在每天早晨、每天中午開始作業(yè)前安排設(shè)備管理員、安全員、專業(yè)維保人員對屋面吊進行自檢，對屋面吊的各結(jié)構(gòu)、機構(gòu)、連接件、安全裝置、鋼絲繩等進行全面排查，有效杜絕安全隱患。實行“三天一檢測”制度，每3天邀請第三方專業(yè)檢測單位對屋面吊各部件、各安全裝置等進行系統(tǒng)全面的檢查，對發(fā)現(xiàn)的問題進行現(xiàn)場整改，確保屋面吊使用安全。實行“一周一探傷”制度，屋面吊基礎(chǔ)鋼梁與結(jié)構(gòu)梁連接形式為焊接，為保證屋面吊運轉(zhuǎn)過程中連接的可靠性，每周委托專業(yè)檢測人員對各連接處的焊縫進行全面檢測排查和探傷，確保各處連接安全有效，保證屋面吊運轉(zhuǎn)過程中基礎(chǔ)部位的安全。應(yīng)急維修備件備人，保證屋面吊突發(fā)故障時盡快恢復(fù)使用。對變頻器等主要電器元件和滑輪、軸承等易損件全部從屋面吊生產(chǎn)廠家新采購一批備用，同時安排兩班應(yīng)急維修人員，第一班以屋面吊廠家駐場電工為主，第二班以屋面吊安拆單位專業(yè)維修工為主；兩項措施同時抓，確保一旦發(fā)生故障，1h內(nèi)能夠恢復(fù)正常使用。
2屋面吊防碰撞管理
根據(jù)平面布置和現(xiàn)場實際情況，對存在的碰撞風險進行分析，制定詳細的防碰撞方案。
2.1塔機、屋面吊布置情況
某工程共設(shè)置3臺動臂式屋面吊，2臺屋面吊已將起重臂放至擦窗機軌道上，不存在與另外2臺屋面吊干涉情況；2#（QTD63-5T）屋面吊與3#（QTD100-12T）屋面吊相互之間均有或大或小重合部位，與原有鋼柱也有發(fā)生碰撞的危險。2臺屋面吊基礎(chǔ)均為原有結(jié)構(gòu)鋼梁，其中2#（QTD63-5T）屋面吊沒有塔身，3#（QTD100-12T）屋面吊塔身高度初始為3節(jié)標準節(jié)9m，最終高度為13個標準節(jié)39m。平面交叉情況如圖1所示，立面如圖2、圖3所示。圖1中虛線圓表示屋面吊最大作業(yè)半徑回轉(zhuǎn)范圍，圓交合部分為屋面吊重合區(qū)域，實線圓為平衡臂回轉(zhuǎn)范圍。其中2#（QTD63-5T）屋面吊平衡臂回轉(zhuǎn)半徑4.6m；3#（QTD100-12T）屋面吊平衡臂回轉(zhuǎn)半徑4m。2臺屋面吊塔身中心距離12.8m，平衡臂相向位置最小距4m，不存在交叉干涉情況。在使用過程中會發(fā)生2#（QTD63-5T）屋面吊的起重臂與3#（QTD100-12T）屋面吊塔身和起重臂交叉的工況，但3#（QTD100-12T）屋面吊與2#（QTD63-5T）屋面吊的平衡臂不會交叉；兩者在使用過程中平衡臂均不存在與構(gòu)件和操作架交叉的情況（2#（QTD63-5T），屋面吊位置的操作架采用懸挑搭設(shè)、避開2#（QTD63-5T）平衡臂），起重臂與構(gòu)件和操作架均存在交叉干涉工況。
2.2工作狀態(tài)下的防碰撞要求
①2#（QTD63-5T）嚴禁距離構(gòu)件立柱和3#（QTD100-12T）過近，距離至少1m以上停止回轉(zhuǎn)，防止發(fā)生碰撞；②3#（QTD100-12T）在向構(gòu)件方向回轉(zhuǎn)前，需將大臂仰角升至78°～80°，方可繼續(xù)向構(gòu)件方向回轉(zhuǎn)；③2臺屋面吊同時使用時，當1臺屋面吊在一區(qū)域吊裝時，另1臺屋面吊起重臂嚴禁回轉(zhuǎn)到該區(qū)域。
2.3非工作狀態(tài)下的防碰撞要求
①屋面吊在下班停機狀態(tài)2#（QTD63-5T）回轉(zhuǎn)至屋面東側(cè)，用鋼絲繩將吊鉤固定在外框桁架梁上并適當張緊；②3#（QTD100-12T）屋面吊在構(gòu)件頂部未拆除前大臂吊鉤固定在構(gòu)件三角桁架，回轉(zhuǎn)鎖死；③構(gòu)件頂部拆除后，起重臂仰角停放在45°，自由回轉(zhuǎn)。
2.4防碰撞要求
1）低塔讓高塔原則在本工程吊裝施工中，僅3#（QTD100-12T）屋面吊安裝有塔身節(jié)，一般情況下，1#（D0902-2T）屋面吊與2#（QTD63-5T）屋面吊應(yīng)主動避讓3#屋面吊。2）荷重先行原則兩塔同時施工在交叉作業(yè)區(qū)時，無吊載的屋面吊應(yīng)避讓有吊載的屋面吊，吊載較輕或所吊構(gòu)件較小的屋面吊應(yīng)避讓吊載較重或吊物尺寸較大的屋面吊。3）客塔讓主塔原則在明確劃分施工區(qū)域后，闖入非本屋面吊施工區(qū)域的屋面吊應(yīng)主動避讓該區(qū)域屋面吊。安裝屋面吊監(jiān)控系統(tǒng)、防碰撞系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)和防碰撞系統(tǒng)實時顯示屋面吊吊重量、作業(yè)半徑、臂架位置等信息，采用科技手段消除碰撞的隱患，保證吊裝安全。
3應(yīng)對極端天氣措施
3.1基本措施
1）在屋面吊A形塔頂設(shè)置風速儀，同時在建筑屋面層4個方向不擋風處、地面構(gòu)件臨時堆放位置的不擋風處分別設(shè)置氣象用風速儀，實時監(jiān)測屋面和地面的風力。2）與氣象站聯(lián)動，以氣象預(yù)報方式每小時通報建筑所在區(qū)域的氣象變化情況，以便及時應(yīng)對惡劣天氣。3）在最高的3#（QTD100-12T）屋面吊臂尖處設(shè)置接閃器，接閃線與建筑物原有的避雷網(wǎng)進行可靠連接。
3.2雷暴、雷電天氣應(yīng)對措施
當雷暴、雷電預(yù)警發(fā)布后，現(xiàn)場立即停止作業(yè)，屋面吊起重臂回轉(zhuǎn)至停機位置并鎖緊；如果預(yù)警發(fā)布時正在吊裝，吊物剛離地面或者剛開始下放，立即停止吊裝，吊物放回原位，如果預(yù)警發(fā)布時吊物在半空中，應(yīng)在保證安全的前提下盡快完成本次吊裝作業(yè)并執(zhí)行上述操作。吊裝停止、屋面吊固定完成之后，檢查屋面吊防雷接地裝置是否有效，接地電阻是否在要求范圍內(nèi)，然后人員撤離至建筑物內(nèi)部。
3.3大風、臺風天氣應(yīng)對措施
當大風、臺風預(yù)警發(fā)布后，現(xiàn)場立即停止吊裝作業(yè)，如果預(yù)警發(fā)布時正在吊裝，吊物剛離地面或者剛開始下放，立即停止吊裝，吊物放回原位，如果預(yù)警發(fā)布時吊物在半空中，應(yīng)在保證安全的前提下盡快完成本次吊裝作業(yè)并執(zhí)行上述操作。1#（D0902-2T）屋面吊起重臂已放至擦窗機軌道上并鎖緊，無需考慮；2#（QTD63-5T）屋面吊起重臂一直存在與屋面構(gòu)件碰撞風險，所以預(yù)警發(fā)布后必須回轉(zhuǎn)至停機位置（屋面東側(cè)），鎖緊回轉(zhuǎn)，將吊鉤用鋼絲繩固定在原結(jié)構(gòu)桁架梁上并適當張緊；3#（QTD100-12T）屋面吊根據(jù)預(yù)警信息顯示的風力等級和屋面鋼柱拆除進度確定應(yīng)急措施。
3.4暴雨天氣應(yīng)對措施
當暴雨預(yù)警發(fā)布后，根據(jù)實時天氣情況發(fā)展，將屋面吊提前做固定措施并人員撤離，如果預(yù)警發(fā)布時正在吊裝，吊物剛離地面或者剛開始下放，立即停止吊裝，吊物放回原位，如果預(yù)警發(fā)布時吊物在半空中，應(yīng)在保證安全的前提下盡快完成本次吊裝作業(yè)并執(zhí)行上述操作。2#（QTD63-5T）屋面吊回轉(zhuǎn)至屋面東側(cè)并鎖緊回轉(zhuǎn)、鎖緊回轉(zhuǎn)并將吊鉤用鋼絲繩固定在原結(jié)構(gòu)桁架梁上，3#（QTD100-12T）屋面吊起重臂回轉(zhuǎn)至屋面西側(cè)，鎖緊回轉(zhuǎn)。
4結(jié)語
本文通過某工程屋面吊使用過程中的管控措施從吊裝管理、防碰撞管理、極端天氣應(yīng)對等方面進行了介紹和說明，可為屋面吊的安全管理提供借鑒。
作者:王俊國 李正前 成磊 邵富強 董航 單位:中國建筑第二工程局有限公司華南分公司