1、超高层设备吊装安全技术管理摘要：近几年来，超高层设备吊装事故时有发生，且一旦发生易造成重大或特大事故，因此设备吊装被列入我国建筑业七大类危险性较大分部分项工程之一。同时，设备吊装又作为安装工程施工过程中必不可少的关键环节，其安全风险对安装企业的生存和发展也造成了极大的威胁。针对设备吊装的重大危险源采取安全管理对策措施，才能有效遏制设备吊装事故的发生。 关键词：超高层；设备吊装；安全管理。 中图分类号：TU97 文献标识码：A 文章编号： 引言 某公司作为一家国有大型安装企业，经过五十多年的发展，在安全管理方面已硕果累累。公司承建的近百个项目先后取得国家级和省市级文明工地、标化工地称号，在安全生
2、产综合评比中也曾多次荣获安全生产先进单位。 然而，随着该公司“走出去”发展策略的不断深入，近几年承接的安装工程施工任务迅速膨胀，尤其是专业分包和劳务分包的逐渐转型，造成了技术管理人员紧缺、分包施工人员安全意识淡薄、安全管理存在盲区、职工违章明显升温等情况，给公司安全生产造成了极大的威胁。正是如此，该公司分包单位曾几次发生安全生产伤亡事故。其中，超高层起重设备事故正呈现出不断上升的趋势，不仅对该公司经营生产活动造成了不利影响，而且给受害人及家属带来了极大的伤害。 因此，通过对该公司大型设备吊装的典型案例进行分析，总结并普及设备吊装安全管理的关键环节和重点措施，可供安装企业在今后进行超高层设备吊装
3、借鉴。 1 背景 该公司承建的某超高层民用工程作为上海市未来的标志性地标建筑，在设计上追求卓越给人以耳目一新的感受的同时，在某些创新的理念方面也使得现有的设备吊装、安装技术难以满足其施工的要求。 为了节约工程造价及时间成本，因此主楼核心筒、外围钢框架结构及内外玻璃幕墙同时进行多维立体施工。按照施工组织安排，该公司的部分大型设备是在玻璃幕墙整体安装完毕后，通过每个设备层预留出的吊装孔进行设备的吊装工作。吊装时采用安装在核心筒顶部的四台M1280D 塔吊或流动式起重机进行吊运。 传统的吊装技术采用起吊前在设备的前端（先进入楼层一端）千斤绳上各挂攀一只手拉葫芦，并在设备上围一根拖拉千斤备用，千斤与设
4、备吊耳连接。当设备提升至塔楼楼面时，指挥塔吊吊钩运行，使设备挂手拉葫芦的一端对准设备层入口，指挥塔吊使设备长度的 1/3 进入楼面。在楼层上设置平板车或走管，并设置好拖运设备的卷扬机。使设备前端搁上楼层内的平板车或托排上，收紧拖运设备的卷扬机，松前端上千斤的手拉葫芦使设备自行向楼内滑入，此时塔吊配合做短距离提升。待设备向楼内滑入至后端千斤绳将呈垂直状态时，设备重心已进入楼层时完全松钩，拆除千斤后，通过卷扬机进将设备拖运移位至基础就位。 2 吊装难点分析 1）主要的工程事物量有 1200 多台设备，体量非常大。 2）超高层立面预留孔吊装作业，伴随钢结构、幕墙同时进行多维立体施工，所以相互干扰因素
5、多。 3）部分设备单体质量大，在空中逗留时间长，发生事故的几率大。 4）超高层设备吊装，受高楼风及各类环境干扰因素大，难度高，安全性难以保证。 5）上海地区空气质量差，易在高空形成雾霾，阻碍吊机视线，指挥讯号不清。 6）吊装效率低，将会拖延整个工程进度。 7）设备吊装过程中，易对外整体玻璃幕墙产生破坏。 3 吊装工艺选择 传统的吊装工艺对于大体量和高难度的高空吊装来说，从效率和安全方面完全没有办法保证施工进度。现经过项目部成员的通力合作，并结合该工程施工的实际情况，对现有的吊装技术进行了优化。项目部最终决定采用定制加工吊装专用平台（以下简称：专用平台）方案，该方案攻克了超高层大体量设备吊装的难
6、题。 3.1 具体吊装方案描述 采用吊机将设备吊至地面专用平台上并用手拉葫芦或紧绳器（视设备情况而定）固定，塔吊将专用平台连设备一起吊运至设备层，将专用平台一端对准设备层并用手拉葫芦与楼板固定，将楼内卷扬机与设备连接，松掉设备与专用平台的固定，通过楼层内卷扬机将设备拖运进楼层。（详见吊装示意图） 3.2 专用平台使用描述 采用对 82 层设备层（+383.45m）的离心式冷水机组的吊装作为具体描述。离心式冷水机组为塔楼设备层的最重件，外形尺寸约510528133356（mm） ，重量约 20t。由于设备层场地有限，冷水机组无法在设备层内拖运移位，冷水机组吊运必须从设备层各安装就位附近直接进入，
7、离心式冷水机组吊装利用现场已有的 M1280D 塔吊。塔吊回转半径 50m， 许用起重量 42.4t,离心式冷水机组重量、吊索具、专用平台重量共 35.3t，吊装余裕量 8.4t。离心式冷水机组在起吊时，吊装位置应避开结构影响，吊装位置暂定 FG/67 轴和 PQ/1314，施工时根据实际情况调整，吊机为现场西侧 1280D 塔吊和北侧 1280D 塔吊，采用塔吊将设备吊至地面专用平台上并用 4 只手拉葫芦固定，而后采用吊装扁担将专用平台连同设备一起吊运至设备层。将专用平台一端对准设备层，并通过楼内施工人员采用手拉葫芦将专用平台与楼板固定，使专用平台靠模与建筑物紧密接触，设备就位处到设备进建筑
8、物距离约为 3m 左右，楼层上铺设道木或型钢和厚壁走管，设备下设置钢结构上托板，将楼内卷扬机与设备连接，松掉设备与专用平台的固定，通过楼层内卷扬机将设备拖运进楼层。 （详见吊装示意图） 利用钢平台垂直运输示意图 专用平台与楼层的连接示意图 1）吊装扁担、上托排及专用平台制作 吊装扁担采用无缝钢管 D1596 mm 制作，吊装扁担上吊耳选用按照该公司起重用设备吊耳技术条件SABD-II 型板式吊耳 15t 级 =26mm衬板 =6mm（附吊装扁担设计和计算） 。 吊装扁担示意图 钢平台的制作主要由 H250 和 H200 拼接而成（见下列示意图） ，在平台的两侧设置安全栏杆，另一侧设置可开启的安
9、全栏杆，在其外端设有设备拖运滚杠的档铁，在专用平台两侧吊耳的选用参照该公司起重用设备吊耳技术条件SABD-I 型板式吊耳 10t 级 =26mm。为防止高空坠物和便于施工人员操作，在钢平台上铺设 =5mm 钢板（附专用平台单跨梁设计与计算） 。吊装扁担和专用平台委托专业制作单位制作，1.25 倍的载重试验，出具合格证。 移动钢平台制作示意图 2）设备固定与试吊 采用吊机或塔吊将冷水机组吊在专用平台上的走管托排上，用斜木铮住走管及设备，并在专用平台四个角采用手拉葫芦将专用平台与机组固定。用 D159*5mm 无缝钢管长 3.7m 作为吊装扁担，钢丝绳选用637+1-1770-52，卸扣选用 M4
10、5。吊装扁担两端分别与塔吊和专用平台四个吊装点用钢丝绳、卸扣连接，钢丝绳选用 637+1-1770-38，卸扣选用 M36。缓慢升起吊钩，专用平台升离地面约 200mm 后, 暂停升钩，再次全面检查专用平台和吊索具的连接及受力情况，确认吊索的长度是否合理，设备是否处于水平状态，各吊索的受力是否合理。检查无误后，按正常速度提升吊钩。 3.3 使用吊装专用平台的优点 设计的吊装专用平台在使用过程中存在以下一些优势： 3.3.1 专用平台吊点经过受力计算，能够有效避免因设备吊耳损坏而导致的设备吊装事故。 3.3.2 专用平台与主楼墙面对接固定后，能够使用事先放置的小推车将设备轻松运进楼面，即安全又高
11、效。 3.3.3 专用平台形状规则，垂直吊运过程中受力均匀，风荷载系数高。3.3.4 使用专用平台进行设备吊装，对设备本体不会造成任何损伤。 3.3.5 使用专用平台进行设备吊装，可以减少高空中拖拽设备的环节，大大降低安全风险。 4 安全管理主要措施 4.1 严格施工方案的编制和审批 施工方案（施工组织设计）是指导施工具体行动的纲领，其安全技术措施是施工方案中的重要组成部份。为强调在工程施工前必须制定安全技术措施， 建筑法第三十八条规定：“建筑施工企业在编制施工组织设计时，应当根据建筑工程的特点制定相应的安全技术措施” 。 为有效控制和消除起重吊装过程中的安全隐患，从技术和管理上采取预防措施，
12、施工单位必须及时编制吊装工程施工方案，并根据分部分项工程施工条件、环境特点不同，将起重吊装过程中不同的危险因素依照有关规程编制相应的安全技术措施。最后，将已编制好的起重吊装方案按规定程序报施工单位有关部门和技术负责人审核、审批同意后，方可用于指导现场起重吊装作业。 1）施工方案编制人员应当了解施工安全基本规范、标准及施工现场的安全要求，充分掌握工程概况、施工工期、场地环境条件，并根据工程的结构特点，科学地选择施工方法，施工机械，变配电设施及临时用电线路架设，合理地布置施工平面。 2）施工方案按照类别可划分为简易方案、一般方案、重要方案和特殊方案，按照级别可分为项目部级、分公司级和公司级，特殊方
13、案为集团级。各类、各级施工方案均要有明确的量化标准，且最高审核、审批权限的人员或部门也各不相同。 3）超过一定规模的危险性较大分部分项工程施工方案（即采用非常规起重设备、方法，且单件起吊重量在 100kN 及以上的起重吊装工程或起重量 300kN 及以上的起重设备安装工程） ，施工单位还应按规定组织进行专家论证后方可批准。 4.2 落实现场施工安全生产保证措施 1）起重工必须经过安全技术培训，持特种作业操作证上岗，严禁酒后上岗作业。 2）吊装作业时必须明确吊装区域，设警戒标志，并派专人监控。 3）大雪、大雨、大雾及风力六级以上（含六级）等恶劣天气，必须停止露天起重吊装作业。 4）作业前必须检查
14、现场环境、吊索具和防护用品。确保吊装区域内无闲散人员，障碍已排除。 5）起重作业时，必须正确选择吊点位置，合理窜挂索具，试吊。除指挥及挂钩人员外，严禁其他人员进入吊装作业区。 6）根据吊物的重量、几何尺寸等选用合适的吊索具。使用新购置的吊索具前应检查其合格证，并试吊，确认安全。 4.3 遵守设备吊装安全技术操作规程 1）穿绳：确定吊物重心，选好挂绳位置。穿绳应用铁钩，不得将手臂伸到吊物下面。吊运棱角坚硬或易滑的吊物，必须加衬垫、用套索。 2）挂绳：应按顺序挂绳，吊绳不得相互挤压、交叉、扭压、绞拧。一般吊物可用兜挂法，必须保持吊物平衡。对易滚、易滑或超长货物，宜采用索绳方法，使用卡环索紧吊绳。
15、3）试吊：吊绳套挂牢固，起重机缓慢起升，将吊绳绷紧稍停，起升不得过高。试吊中，信号工、挂钩工、驾驶员必须协调配合。如发现吊物重心偏移或与其他物件粘连等情况时，必须立即停止起吊，采取措施并确认安全后方可起吊。 4）摘绳：落绳、停稳、支稳后方可放松吊绳。对易滚、易滑、易用散的吊物，摘绳要用安全钩。挂钩工不得站在吊物上面。如遇不易人工摘绳时，应选用其他机具辅助，严禁攀登吊物及绳索。 5）抽绳：吊钩应与吊物重心保持垂直，缓慢起绳，不得斜拉、强拉、旋转吊臂抽绳。吊运易损、易滚、易倒的吊物不得使用起重机抽绳。 4.4 加强“人-机-环境”系统的协调控制 4.4.1 人不安全行为的控制 设备吊装安全管理的关
16、键还是对司机的管理。操作人员必须身体健康，了解吊装机械构造和工作原理，熟悉机械原理、保养规则，持证上岗。司机必须按规定对起重机作好保养工作，有高度的责任心，认真作好清洁、润滑、紧固、调整、防腐等工作，不得酒后作业，不得带病或疲劳作业，严格按照塔吊机械操作规程和塔吊“十不准、十不吊”进行操作，不得违章作业、野蛮操作，有权拒绝违章指挥。 起重吊装的安全监控人员要持证上岗，作业前要参与对施工人员的安全技术交底，作业过程中要随时关注起重司机、指挥工的不安全行为和吊机、索具的不安全状态，对警戒区域内严禁无关人员擅自进入。 最后，设备吊装现场协调人员也要牢固树立以人为本的思想，努力提高自身专业素质和安全管
17、理水平。 4.4.2 物危险状态的控制 1）起重机械的稳定性 一般情况下起重机高度与底部支承尺寸比值较大，且机身的重心较高、扭矩大、起制动频繁、冲击力大，为了增加它的稳定性，我们就要分析起重机倾翻的主要原因有以下几条： 超载。不同型号的起重机通常采用起重力矩为主控制，当工作幅度加大或重物超过相应的额定荷载时，重物的倾覆力矩超过它的稳定力矩，就有可能造成起重机倒塌。 斜吊。斜吊重物时会加大它的倾覆力矩，在起吊点处会产生水平分力和垂直分力，在起重机底部支承点会产生一个附加的倾覆力矩，从而减少了稳定系数，造成起重机整体倾覆。 地坪基础不平，地耐力不够，垂直度误差过大也会造成起重机的倾覆力矩增大，使起重机稳定性减少。因此，我们要从这些关键性的因素出发来严格检查检测把关，预防重大的设备人身安全事故。 2）安全装置
