第二章第一节一塔式起重机学习笔记.docx
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第二章第一节一塔式起重机学习笔记
第二章建筑施工机械安全技术
本章主要介绍建筑起重机械（塔式起重机、施工升降机、物料提升机）、其他垂直运输机械、部分土石方和中小型机械的安全技术性能和特点，介绍建筑起重机械各方主体安全管理职责，运用建筑施工安全技术知识和相关标准，分析各类建筑机械在施工使用过程中的危险因素，制定并实施安全技术措施。
第一节起重机械安全技术
一、塔式起重机
（一）塔式起重机的常见种类
塔式起重机的分类方法较多，按回转方式分为上回转式塔式起重机和下回转式培式起重机，按架设方式分为快装式塔式起重机和非快装式塔式起重机，按变幅方式分为小车变幅式塔式起重机和动臂变幅式塔式起重机，按起重臂支承方式可以分为塔头式塔式起重机和平头式塔式起重机。
【习题】下列关于塔式起重机常见分类说法中错误的是（）。
A.按回转方式可分为上回转式塔式起重机和下回转式塔式起重机
B.按变幅方式分类可分为小车变幅式塔式起重机和动臂变幅式塔式起重机
C.按起重臂支撑方式可分为塔头式和平头式两类
D.按有无行走机构分类，有固定式和飞模式两类
【答案】D
（1）按回转方式分类可分为上回转式塔式起重机和下回转式塔式起重机。
上回转式塔式起重机是目前建筑工地使用最多的一种塔式起重机。
下回转式塔式起重机与建筑物至少600mm以上的安全距离。
（2）按变幅方式分类可分为小车变幅式塔式起重机和动臂变幅式塔式起重机。
小车变相式塔式起重机是通过起重小车沿起重臂运行来实现变幅。
动臂变阳式塔式起重机是通过改变起重臂的仰角运动进行变幅的，幅度的改变是利用变幅卷扬机和变幅滑轮组系统来实现的。
（3）按起重臂支承方式分类可分为培头式和平头式两类。
塔头式小车变阳式塔式起重机上部结构主要由塔头、回转培身（或上回转平台）、平衡臂、平衡臂拉杆、平衡重、起重臂及起重臂拉杆等组成，并通过钱接连接。
平头式小车变幅式塔式起重机其上部结构主要包括平衡臂、平衡臂拉杆、平衡重、回转塔身与T字架（或上回转平台与A字架）等。
（4）一般当建筑高度超过50m时，就需要依靠自身的专门装置，增、减塔身标准节或自行整体爬升的上回转式塔式起重机。
自身附着式塔式起重机可分为外部附着式和内部爬升式（简称内爬式）和两种。
外部附着式塔式起重机安装在建筑物的一侧，底座固定在基础上，沿着塔身全高按一定的间隔距离设置若干附着装置（由附着杆、抱箍、附着杆支承座等部件组成），使塔身依附在建筑物上，将塔身和建筑物连成一体。
内部爬升式塔式起重机可安装在建筑物的内部（如电梯井、楼梯间等），通过一套爬升机构，使整机随着建筑物的高度增加而升高。
（5）按有无行走机构分类，有固定式和移动式两类。
（二）塔式起重机的特点、参数、基本构造及原理
1.塔式起重机的特点
由于塔式起重机能靠近建筑物，其幅度利用率可达全幅度的80%。
2.塔式起重机的参数
塔式起重机的主参数是最大额定起重力矩，是最大额定起重量重力与其在设计确定的各种组合臂长中所能达到的最大工作幅度的乘积。
此外，在使用中最大起重量、起升高度、起升速度、小车变幅速度、回转速度、慢降速度等也是常用的必要参数。
3.塔式起重机的基本构造及原理
塔式起重机由金属结构、工作机构、驱动控制系统和安全防护装置四个部分组成。
工作机构是为实现塔式起重机不同的机械运动要求而设置的各种机械部分的总称。
这些机构所完成的功能是：
起升机构实现物品的上升或下降；动臂变幅机构和小车变幅机构改变吊钩的幅度位置；回转机构使起重臂架作360°的回转，改变吊钩在工作平面内的位置；大车运行机构使整台塔式起重机移动位置，改变其作业地点，一般情况下其大车运行机构只适合塔高40～60m以下使用，移动式塔式起重机超过规定的行走高度使用时必须改装为固定附着式塔式起重机；顶升机构使塔式起重机的上部塔身和回转部分升降，从而改变塔式起重机的工作高度。
1）塔式起重机的起升机构
塔式起重机的起升机构主要由驱动装置、传动装置、制动装置和工作装置四个部件组成。
电动机通过联轴器和减速器相连，减速器输出轴上装有卷筒。
它通过钢丝绳和安装在塔身或塔顶上的导向滑轮及起重滑轮组与吊钩相连。
电动机工作时，卷筒将缠绕在其上的钢丝绳卷进或放出，通过滑轮组使悬挂于吊钩上的物品起升或下降。
当电动机停止工作时，制动器通过弹簧力将制动轮刹住。
2）塔式起重机的变幅机构
塔式起重机的变幅机构按变幅方式，可分为小车变幅式和动臂变幅式两种。
小车变幅式变幅机构是通过移动小车来实现的，主要由电动机、减速器、卷筒、制动器和机架组成。
动臂变幅式变幅机构是通过钢丝绳滑轮组使吊臂俯仰摆动来实现的。
动臂变幅式变幅机构与普通卷扬机的结构差不多，由电动机、制动器、联轴器、减速器和卷筒等组成。
3）塔式起重机的回转机构
塔式起重机的回转机构由回转支承装置和回转驱动装置两部分组成。
4）塔式起重机的液压顶升机构
塔式起重机的液压顶升机构用于上回转自升式和下回转自升式塔式起重机的顶升接高。
液压缸设在塔身标准节架内的属于中央顶升系统，液压缸设在顶升套架一侧的属于侧顶系统。
这两种液压顶升系统均由液压泵、液压缸、控制元件（平衡阅、换向阀）、液压锁、油箱、滤油器、管道和接头等元件组成。
【习题】下列关于塔式起重机的基本构造及原理的描述中正确的是（）。
A.塔式起重机能靠近建筑物，其幅度利用率可达全幅度的70%
B.塔式起重机的主参数是最大额定起重量
C.最大额定起重力矩是最大额定起重量与其最大工作幅度的乘积
D.塔式起重机的基本构造包括金属结构、工作机构、驱动控制系统和安全防护装置四个部分
【答案】D
4.塔式起重机的安全防护装置
塔式起重机的安全防护装置可分为：
限位开关（限位器）；超载荷保险器（超载断电装置）；缓冲止挡装置；钢丝绳防脱装置；风速计；紧急安全开关；安全保护音响信号。
【习题】塔式起重机的主要安全防护装置不包括（）。
A.行走限位器
B.安全阀
C.测力环
D.力矩限制器
【答案】B
1）行程限位器
行程限位器，按其功能又分为：
（1）起升高度限位器。
用以防止吊钩行程超越极限，以免碰坏起重机臂架和出现钢丝绳乱绳现象。
高层建筑施工用的塔式起重机（附着式塔式起重机和内爬式塔式起重机）的吊钩行程限位开关，又可再分为吊钩上极限位置的起升高度限位器和吊钩下极限位置的起升高度限位器。
（2）回转限位器。
用以限制塔式起重机的回转角度，防止扭断和损坏电缆。
塔式起重机的回转限位的限制范围是1080°（即可旋转三圈），并不具备限制起重臂的回转角度的能力，而且根据塔式起重机的特性也不允许采用此种方法限制回转范围。
（3）幅度限位器。
用以使小车在到达臂架头部或臂架根端之前停车，防止小车越位事故的发生。
对于动臂变幅式塔式起重机，设置臂架低位置和臂架高位置的限位开关，用以防止俯仰变幅臂架在变幅过程中，由于误操作而使臂架向上仰起过度，导致整个臂架向后翻倒事故。
（4）行走限位器。
用以限制大车行走范围，防止由于大车越位行走而造成的出轨倒塔事故。
大车行走限位器分别由限位开关、摇臂和滚轮等组成。
2）起重量限制器
起重量限制器又称测力环。
整个装置由导向滑轮、测力环及限位开关等组成。
测力环的一端固定于支座上，另一端则固定在滑轮轴的一端轴伸上。
滑轮受到钢丝绳合力作用时，便将合力传给测力环。
根据起升载荷的大小，滑轮所传来的力大小不同。
当荷载超过额定起重量时，测力环外壳便产生变形。
测力环内的金属片与测力环壳体固接，并随壳体受力变形而延伸。
此时，金属片起到凸轮作用压迫触头切断起升机构的电源。
3）力矩限制器
力矩限制器大都装设在塔顶结构的主弦杆上，由调节螺母、螺钉、限位开关及变形作用放大杆等组成，其工作原理如下：
塔式起重机负载时，塔顶结构主弦杆便会因负载而产生变形。
当荷载过大超过额定值时，主弦杆就产生显著变形。
此变形通过放大杆的作用而使螺钉压迫限位开关触头的压键，从而切断起升机构的电源。
【习题】下列关于塔式起重机的安全防护装置的说法中错误的是（）。
A.测力环一端固定于支座上，另一端固定在滑轮轴的一端轴伸上
B.测力环内的金属片与测力环壳体固接，并随壳体受力变形而延伸。
金属片起到凸轮作用压迫触头接通起升机构的电源
C.力矩限制器大都装设在塔顶结构的主弦杆上
D.主弦杆因负载变形，变形通过放大杆的作用而使螺钉压迫限位开关触头的压键，从而切断起升机构的电源
【答案】B
（三）塔式起重机的安装作业程序
1.安装、顶升、附着和拆卸工程专项施工方案的编制
塔式起重机安装、拆卸前应编制专项施工方案。
专项施工方案应根据塔式起重机使用说明书和作业场地的实际情况编制，并按照国家现行相关标准和住房城乡建设主管部门的有关规定实施。
专项施工方案应由本单位技术、安全、设备等部门审核，技术负责人审批后，经监理单位批准实施。
【习题】塔式起重机在使用过程中需要附着的，亦应制定相应的附着专项施工方案。
专项施工方案实施前，应组织安全施工技术交底并签字确认，同时将专项施工方案、安装拆卸人员名单、安装拆卸时间等资料报施工总承包单位和监理单位审核合格后，告知工程所在地（）。
A.县级以上地方人民政府安全主管部门
B.县级以上地方人民政府建设主管部门
C.市级以上地方人民政府安全主管部门
D.市级以上地方人民政府建设主管部门
【答案】B
塔式起重机安装专项施工方案应包括以下内容：
工程概况；安装位置平面和立面图；所选用的塔式起重机型号及性能技术参数：
基础和附着装置的设置；爬升工况及附着点详图；安装顺序和安全质量要求；主要安装部件的质量和吊点位置；安装辅助设备的型号、性能及布置位置；电源的位置；施工人员配置；吊索具和专用工具的配备；安装工艺顺序：
安全装置的调试；重大危险源和安全技术措施；应急预案等。
塔式起重机在使用过程中需要附着的，亦应制定相应的附着专项施工方案，并由使用单位委托原安装单位或者具有相应资质的安装单位按照专项施工方案实施，并按规定组织验收。
验收合格后，方可投入使用。
专项施工方案实施前，应按照规定组织安全施工技术交底并签字确认，同时将专项施工方案、安装拆卸人员名单、安装拆卸时间等资料报施工总承包单位和监理单位审核合格后，告知工程所在地县级以上地方人民政府建设主管部门。
2.塔式起重机的安装
1）安装前准备工作
（1）安装施工技术交底。
交底应具体且具有针对性，应有书面记录，并写明交底时间、交底人，所有接受交底的人员均应签字，不得代签；对其他人员的交底也应有记录和签字：
交底书应在作业前交相关部门存档备查。
交底内容应包含参加安装作业的人员、工种及责任，所使用起重设备的起重能力和特点，作业环境，安全操作规程，注意事项以及防护措施。
（2）检查安装场地及施工现场环境条件。
塔式起重机进场安装前，应对施工现场的环境条件进行勘察确认，如不符合安装条件不得进行施工作业。
环境要求：
安装现场道路必须使于进出运输车辆，有满足安装要求的平整场地堆放塔式起重机。
安装用汽车起重机或履带起重机等辅助机械的施工范围内，不得有妨碍安装的构筑物、建筑物、高压线以及其他设施或设备。
安装用辅助机械的站位基础必须满足吊装要求，基础下不得有空洞、墓穴、沟槽等不实结构，基础承载力必须满足要求。
气候要求：
夏季安装应注意防雨、防霄，秋季应考虑霜冻及大雾影响，冬季应考虑下雪及强风影响，恶劣天气严禁作业；雨雪过后，请及时清理，做好防滑措施。
由于塔式起重机的性能不同，应严格执行安装使用说明书的相关要求。
不同施工位置的要求：
基坑边安装应注意边坡的稳定性及承载力，应计算其是否符合要求；基坑下安装应注意坡道稳定性及承载力，坡道不宜太陡，应便于运输车辆及安装用吊车的进出，以免出现塌方、滑坡等现象；当在地下室顶板、技桥或屋顶上站位时应核算承载力，必要时进行加固处理；当在桩基础、格构柱基础上的混凝土承台或钢承台上安装时，必须验算桩及格构柱承载力，格构柱被挖露出地面时应及时加固处理：
安装工地应具备能量足够的电源，并须配备一个专用电源箱。
（3）检查安装工具设备及安全防护用具。
安装前应仔细检查安装工具、设备及安全防护用品（包括辅助机具如汽车起重机，辅助工具如绳索、卡环，安全防护用具等）的可靠性，确保元任何问题方可开始施工。
2）塔式起重机的安装流程
（1）基础的制作与安装。
（2）安装塔身。
（3）安装顶升套架。
（4）安装回转支承。
（5）安装塔司节和司机室。
（6）安装塔尖。
（7）安装平衡臂。
（8）安装起重臂。
（9）安装钢丝绳和电气装置。
（10）调试。
【习题】塔式起重机的安装流程中包含：
①安装塔身；②安装平衡臂；③安装起重臂；④安装顶升套架；⑤基础的制作与安装；⑥安装回转支撑等步骤。
以上步骤中，按照塔式起重机的安装流程要求进行排序，正确的是（）。
A.①②③④⑤⑥
B.⑥⑤④③②①
C.⑤①④⑥②③
D.⑤①④⑥③②
【答案】C
3）塔式起重机的顶升
塔式起重机的顶升应严格遵守产品说明书的相关要求，在顶升操作前应检查液压系统的完好性和液压油是否变质。
在顶升操作过程中不得随意拆卸液压元器件。
（1）顶升前的准备：
应在顶升时起重臂的正下方准备好顶升用的标准节，并选择好配平的用的重物。
（2）顶升系统试运转：
应在顶升油缸的全行程进行试运转。
（3）将待顶升的标准节安放到引进梁（或平台）上。
（4）吊起配平用的重物，调整变幅小车的位置找到平衡点（检查顶升套架靠轮的间隙是否符合要求）。
（5）根据说明书的要求进行顶升作业。
【习题】塔式起重机安装完成后需要进行顶升，下列关于顶升过程描述错误的是（）。
A.在顶升过程中不得随意拆卸液压元器件
B.在顶升起重臂的正下方准备好顶升用的标准节，并选择好配平重物
C.在顶升油缸的半程进行试运转
D.吊起配平重物，调整变幅小车的位置找到平衡点
【答案】C
4）塔式起重机的验收
塔式起重机安装完成后，应进行的验收程序如下：
（1）安装单位自检。
安装单位安装完成后，应及时组织单位的技术人员、安全人员、安装组长对塔式起重机进行验收。
验收内容包括：
塔式起重机安装方案及交底、基础资料、金属结构、运转机构（起升、变幅、回转、行走）、安全装置、电气系统、绳轮钩部件。
检查内容可参见《建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程》（JGJ196）中的附录A。
（2）委托第三方检验机构进行检验。
需要注意的是，检测单位完成检测后，出具的检测报告是整机合格，其中可能会有一些一般项目不合格；设备供应方应对不合格项目进行整改，并出具整改报告。
（3）资料审核。
施工单位对上述资料原件进行审核，审核通过后，留存加盖单位公章的复印件，并报监理单位审核。
监理单位审核完成后，施工单位组织设备验收。
（4）组织验收。
施工单位组织设备供应方、安装单位、使用单位、监理单位对塔式起重机联合验收。
实行施工总承包的，由施工总承包单位组织验收。
【习题】施工方应组织设备供应方、安装单位、使用单位、监理单位对塔式起重机联合验收。
实行施工总承包的，由（）组织验收。
A.建设单位
B.总承包单位
C.总监理单位
D.施工单位
【答案】B
5）验收完成后的使用登记
塔式起重机安装验收合格之日起30日内，施工单位应向工程所在地县级以上地方人民政府建设主管部门办理建筑起重机械使用登记。
【习题】塔式起重机安装验收合格后，施工单位应向工程所在地县级以上地方人民政府建设主管部门办理建筑起重机械使用登记。
登记日期应在验收合格之日起（）日内。
A.10
B.20
C.30
D.40
【答案】C
3.塔式起重机的使用
（1）当塔式起重机的制造单位未作特殊申明时，应能在以下条件下安全正常使用：
①工作环境温度为-20-～+40℃。
②安装架设时塔式起重机顶部3s时距平均瞬时风速不大于12m/s，工作状态时不大于20m/s，非工作状态时风压按GB/T13752规定。
③无易燃和/或易爆气体、粉尘等非危险场所。
④海拔高度1000m以下。
⑤工作电源符合《机械安全机械电气设备第32部分：
起重机械技术条件（GB5226.2）规定。
⑥塔式起重机基础符合产品使用说明书中的规定。
⑦使用工作级别不高于产品使用说明书的规定。
【习题】塔式起重机使用环境正确的是（）。
A.工作环境温度-20〜+20℃
B.装架设时起重机顶部平均瞬时风速不大于10m/s
C.工作状态时起重机顶部平均瞬时风速不大于20m/s
D.海拔高度2000m以下
【答案】C
（2）塔式起重机起重司机、起重信号工等操作人员应取得特种作业人员资格证书，严禁无证上岗。
塔式起重机使用前，应对起重司机、起重信号工等作业人员进行安全技术交底。
（3）塔式起重机的安全操作要求：
①塔式起重机的力矩限制器、起重量限制器、幅度限位器、行走限位器、起升高度限位器等安全保护装置不得随意调整和拆除，严禁用限位装置代替操纵机构。
安全装置有失灵时，不得进行吊装作业。
②塔式起重机进行回转、变幅、行走、起吊动作前应示意警示。
起吊时应统一指挥，明确指挥信号；当指挥信号不清楚时，不得起吊。
③塔式起重机起吊作业前，应按规程的要求对吊具与索具进行检查，确认合格后方可进行吊装作业；吊具与索具不符合相关规定的，不得用于起吊作业。
当吊物与地面或其他物件之间存在吸附力或摩擦力而未采取处理措施时，不得起吊。
④作业中遇突发故障，应采取措施将吊物降落到安全地点，严禁吊物长时间悬挂在空中。
⑤塔式起重机不得起吊重量超过额定载荷的吊物，并不得起吊重量不明的吊物。
在吊物荷载达到额定载荷的90%时，应先将吊物吊离地面200～500mm后，检查机械状况、制动性能、物件绑扎情况等，确认元误后方可起吊。
对有晃动的物件，必须挂拉溜绳使之稳固。
⑥物件起吊时应绑扎牢固，不得在吊物上堆放或悬挂其他物件；零星材料起吊时，必须用吊笼或钢丝绳绑扎牢固。
当吊物上站人时不得起吊。
⑦标有绑扎位置或记号的物件，应按标明位置绑扎。
钢丝绳与物件的夹角宜为45°～60°，且不得小于30°。
吊索与吊物棱角之间应有防护措施；未采取防护措施的，不得起吊。
⑧作业完毕后，应松开回转制动器，各部件应置于非工作状态，控制开关应置于零位，并应切断总电源。
移动式塔式起重机停止作业时，应锁紧夹轨器。
⑨塔式起重机使用高度超过30m时应配置障碍灯，起重臂根部饺点高度超过50m时应配备风速仪。
⑩每班作业应做好例行保养，并应做好记录。
记录的主要内容应包括结构件外观、安全装置、传动机构、连接件、制动器、索具、夹具、吊钩、滑轮、钢丝绳、液位、泊位、油压、电源、电压等。
（4）塔式起重机的检查与维护保养要求：
①应执行交接班制度，认真填写交接班记录，接班司机经检查确认无误后，方可开机作业。
②重要部件和安全装置等应进行经常性检查，每月不得少于一次，并应留有记录，发现有安全隐患时应及时进行整改。
③使用过程中塔式起重机发生故障时，应及时维修，维修期间应停止作业。
④修理后应对维修部位进行检查和试运转，确认无误后方可作业。
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