超高层建筑屋面吊使用安全管理
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[摘要]以深圳市某超高层建筑屋面改造工程为例，介绍了屋面吊吊装的安全管理措施、防碰撞策略以及极端天气下的应对措施，为屋面吊的安全管理提供参考。
在超高层建筑建设施工通常会用到动臂式塔机，在主体建筑建设完成后，需要对动臂塔机进行拆除。动臂塔机的拆除采用的是大塔装小塔、小塔拆大塔的施工工艺，最后选择可进行自拆的屋面吊进行收尾。在超高层建筑屋面改造施工中，屋面吊以其较好的起重性能、较轻的构件重量、可自装自拆等优势成为常用的起重设备。而由于超高层屋面高度较大，环境、气象等因素较为复杂，所以屋面吊吊装使用过程的安全管理需特别注意，在吊装控制、防碰撞控制、极端天气应对等方面要着重加强安全管理。本文通过深圳市某超高层建筑屋面改造施工中屋面吊的过程管理对超高层屋面吊使用中的管控要点进行分析。
1屋面吊吊装的安全管理
根据整个施工过程中屋面吊需要吊运的材料，分类明确不同材料的吊装数量、吊点位置、吊索具选择等，对吊装过程进行控制。综合考虑施工需求，对屋面吊起重量进行限荷措施，明确屋面吊在相应位置的实际吊重量不得大于其起重性能表中额定起重量的80%。在从屋面下放构件时，综合考虑屋面吊起重性能和起升钢丝绳重量，核实实际起重能力，并做好吊装构件实际重量的确认；需满足构件下放过程中到幕墙的横向距离不小于5m的安全要求。根据每台屋面吊吊装材料，分类明确每一类材料吊装所用的吊索具种类及规格、绑扎方式等，确保吊索具使用合理、绑扎安全可靠。对于具体重量不明确的材料和构件，首先应明确实际重量，再根据实际重量确认吊装和下放的半径。实行吊装“双验证”制度，在每一吊材料开始吊装前，首先由信号司索工检查吊索具选用是否合适、绑扎是否牢固，然后由设备管理员、安全员进行复核，确保每次吊装安全。严格执行“一日三交底”和“班前会”制度，在每班作业前召开班前会，宣贯吊装规程、吊装要求和注意事项，每天的早上、中午、晚上组织屋面吊司机、信号司索工等特种作业人员进行作业交底，对作业内容、现场安全隐患、管理制度等进行讲解，同时对上一班的工作进行分析，总结不足之处并进行改进。实行“一日两检”制度，即在每天早晨、每天中午开始作业前安排设备管理员、安全员、专业维保人员对屋面吊进行自检，对屋面吊的各结构、机构、连接件、安全装置、钢丝绳等进行全面排查，有效杜绝安全隐患。实行“三天一检测”制度，每3天邀请第三方专业检测单位对屋面吊各部件、各安全装置等进行系统全面的检查，对发现的问题进行现场整改，确保屋面吊使用安全。实行“一周一探伤”制度，屋面吊基础钢梁与结构梁连接形式为焊接，为保证屋面吊运转过程中连接的可靠性，每周委托专业检测人员对各连接处的焊缝进行全面检测排查和探伤，确保各处连接安全有效，保证屋面吊运转过程中基础部位的安全。应急维修备件备人，保证屋面吊突发故障时尽快恢复使用。对变频器等主要电器元件和滑轮、轴承等易损件全部从屋面吊生产厂家新采购一批备用，同时安排两班应急维修人员，第一班以屋面吊厂家驻场电工为主，第二班以屋面吊安拆单位专业维修工为主；两项措施同时抓，确保一旦发生故障，1h内能够恢复正常使用。
2屋面吊防碰撞管理
根据平面布置和现场实际情况，对存在的碰撞风险进行分析，制定详细的防碰撞方案。
2.1塔机、屋面吊布置情况
某工程共设置3台动臂式屋面吊，2台屋面吊已将起重臂放至擦窗机轨道上，不存在与另外2台屋面吊干涉情况；2#（QTD63-5T）屋面吊与3#（QTD100-12T）屋面吊相互之间均有或大或小重合部位，与原有钢柱也有发生碰撞的危险。2台屋面吊基础均为原有结构钢梁，其中2#（QTD63-5T）屋面吊没有塔身，3#（QTD100-12T）屋面吊塔身高度初始为3节标准节9m，最终高度为13个标准节39m。平面交叉情况如图1所示，立面如图2、图3所示。图1中虚线圆表示屋面吊最大作业半径回转范围，圆交合部分为屋面吊重合区域，实线圆为平衡臂回转范围。其中2#（QTD63-5T）屋面吊平衡臂回转半径4.6m；3#（QTD100-12T）屋面吊平衡臂回转半径4m。2台屋面吊塔身中心距离12.8m，平衡臂相向位置最小距4m，不存在交叉干涉情况。在使用过程中会发生2#（QTD63-5T）屋面吊的起重臂与3#（QTD100-12T）屋面吊塔身和起重臂交叉的工况，但3#（QTD100-12T）屋面吊与2#（QTD63-5T）屋面吊的平衡臂不会交叉；两者在使用过程中平衡臂均不存在与构件和操作架交叉的情况（2#（QTD63-5T），屋面吊位置的操作架采用悬挑搭设、避开2#（QTD63-5T）平衡臂），起重臂与构件和操作架均存在交叉干涉工况。
2.2工作状态下的防碰撞要求
①2#（QTD63-5T）严禁距离构件立柱和3#（QTD100-12T）过近，距离至少1m以上停止回转，防止发生碰撞；②3#（QTD100-12T）在向构件方向回转前，需将大臂仰角升至78°～80°，方可继续向构件方向回转；③2台屋面吊同时使用时，当1台屋面吊在一区域吊装时，另1台屋面吊起重臂严禁回转到该区域。
2.3非工作状态下的防碰撞要求
①屋面吊在下班停机状态2#（QTD63-5T）回转至屋面东侧，用钢丝绳将吊钩固定在外框桁架梁上并适当张紧；②3#（QTD100-12T）屋面吊在构件顶部未拆除前大臂吊钩固定在构件三角桁架，回转锁死；③构件顶部拆除后，起重臂仰角停放在45°，自由回转。
2.4防碰撞要求
1）低塔让高塔原则在本工程吊装施工中，仅3#（QTD100-12T）屋面吊安装有塔身节，一般情况下，1#（D0902-2T）屋面吊与2#（QTD63-5T）屋面吊应主动避让3#屋面吊。2）荷重先行原则两塔同时施工在交叉作业区时，无吊载的屋面吊应避让有吊载的屋面吊，吊载较轻或所吊构件较小的屋面吊应避让吊载较重或吊物尺寸较大的屋面吊。3）客塔让主塔原则在明确划分施工区域后，闯入非本屋面吊施工区域的屋面吊应主动避让该区域屋面吊。安装屋面吊监控系统、防碰撞系统监控系统和防碰撞系统实时显示屋面吊吊重量、作业半径、臂架位置等信息，采用科技手段消除碰撞的隐患，保证吊装安全。
3应对极端天气措施
3.1基本措施
1）在屋面吊A形塔顶设置风速仪，同时在建筑屋面层4个方向不挡风处、地面构件临时堆放位置的不挡风处分别设置气象用风速仪，实时监测屋面和地面的风力。2）与气象站联动，以气象预报方式每小时通报建筑所在区域的气象变化情况，以便及时应对恶劣天气。3）在最高的3#（QTD100-12T）屋面吊臂尖处设置接闪器，接闪线与建筑物原有的避雷网进行可靠连接。
3.2雷暴、雷电天气应对措施
当雷暴、雷电预警发布后，现场立即停止作业，屋面吊起重臂回转至停机位置并锁紧；如果预警发布时正在吊装，吊物刚离地面或者刚开始下放，立即停止吊装，吊物放回原位，如果预警发布时吊物在半空中，应在保证安全的前提下尽快完成本次吊装作业并执行上述操作。吊装停止、屋面吊固定完成之后，检查屋面吊防雷接地装置是否有效，接地电阻是否在要求范围内，然后人员撤离至建筑物内部。
3.3大风、台风天气应对措施
当大风、台风预警发布后，现场立即停止吊装作业，如果预警发布时正在吊装，吊物刚离地面或者刚开始下放，立即停止吊装，吊物放回原位，如果预警发布时吊物在半空中，应在保证安全的前提下尽快完成本次吊装作业并执行上述操作。1#（D0902-2T）屋面吊起重臂已放至擦窗机轨道上并锁紧，无需考虑；2#（QTD63-5T）屋面吊起重臂一直存在与屋面构件碰撞风险，所以预警发布后必须回转至停机位置（屋面东侧），锁紧回转，将吊钩用钢丝绳固定在原结构桁架梁上并适当张紧；3#（QTD100-12T）屋面吊根据预警信息显示的风力等级和屋面钢柱拆除进度确定应急措施。
3.4暴雨天气应对措施
当暴雨预警发布后，根据实时天气情况发展，将屋面吊提前做固定措施并人员撤离，如果预警发布时正在吊装，吊物刚离地面或者刚开始下放，立即停止吊装，吊物放回原位，如果预警发布时吊物在半空中，应在保证安全的前提下尽快完成本次吊装作业并执行上述操作。2#（QTD63-5T）屋面吊回转至屋面东侧并锁紧回转、锁紧回转并将吊钩用钢丝绳固定在原结构桁架梁上，3#（QTD100-12T）屋面吊起重臂回转至屋面西侧，锁紧回转。
4结语
本文通过某工程屋面吊使用过程中的管控措施从吊装管理、防碰撞管理、极端天气应对等方面进行了介绍和说明，可为屋面吊的安全管理提供借鉴。
作者:王俊国 李正前 成磊 邵富强 董航 单位:中国建筑第二工程局有限公司华南分公司