塔吊安装使用安全专项施工方案.docx
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塔吊安装使用安全专项施工方案
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一、编制依据
(1)2ER电气室土建结构施工图;
(2)QTZ40型塔式起重机安装使用说明书;
(3)建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程-JGJ196-2010;
(4)建筑施工安全检查标准-JGJ59-2011;
(5)塔式起重机安全规程-GB5144-2006;
(6)塔式起重机混凝土基础工程技术规程-JGJ/T187-2009;
(7)建筑施工机械使用安全技术规程-JGJ33-2012
(8)江苏沙钢集团有限公司东区料场岩土工程勘察报告.
二、工程概况
2ER电气室结构形式为四层钢筋混凝土框架结构,采用独立拉梁式基础。
其轴线平面尺寸为31m×14m,总建筑面积为1827m2,屋面结构标高为+15.6m。
为满足材料运输问题,安装QTZ40塔吊一台,安装高度为28m,塔吊中心线距离电气室基础轴线4m,塔吊平面布置图如下图:
三、现场勘查
3.1工程现场施工环境
①施工现场道路畅通,并已硬化,施工临时用电安装到位,其电压、电流、用电负荷能满足塔吊运行需要。
②塔吊安装位置处于有利于吊装的最佳位置,能覆盖所有施工区域。
③塔吊基础下无沟、坑、管、线,可以浇筑(铺设)基础。
④塔吊回转半径内无高压线、障碍物。
⑤工程竣工后,无障碍物和可拆除空间,可以拆卸退场。
3.2工程地质状况
2ER电气室位于东区料场碾压区域,
地勘第1层杂填土,密实,主要成分为废矿渣、少量碎石块和粉土,不均匀,平均厚度2.5m,土层承载力特征值150kPa。
地勘第2层粉土,干强度一般,中等偏高压缩性土层,韧性低,平均厚度4.08m,土层承载力特征值120kPa。
四、所选用塔式起重机型号及其性能技术参数
4.1.塔式起重机型号
该工程选用QTZ40型塔式起重机,QTZ40塔式起重机是一种固定、自升、附着式塔机,本工程2ER电气室使用的塔吊由张家港市天运建筑机械有限公司生产。
出厂日期为2008年5月。
该塔机具有水平臂架,小车变幅,上回转,液压顶升,标准节式塔身,配有起重量限制器、力矩限制器、回转限位、变幅限位以及各种指示器、信号装置等。
4.2.起重机的主要性能参数
4.2.1主要性能参数
序号
基本参数名称
单位
数值
1
公称起重力矩
t.m
40
2
最大额定起重量
t
4
3
最大工作幅度/额定起重量
m/t
45/0.8
4
最小工作幅度
m
2.5
5
最大起重量时允许最大幅度
m
12.9
6
起升高度
固定式
m
32
附着式
m
120
7
起升
机构
起升速度/
相应的最大起重量
2倍率
m/min
t
9.2
2
31.3
2
8
回转机构
回转速度
r/min
0.74
转速
r/min
1385
9
变幅机构
变幅速度
m/min
40/20
功率
KW
2.4/1.5
10
顶升机构
额定顶升速度
m/min
0.6
转速
r/min
1400
11
起重臂长/相应平衡重
m/t
50/7.7
12
整机总重量
t
24.5
13
整机总功率
KW
22.9
五、塔机基础
5.1塔机属性
塔机型号
QTZ40
塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)
32
塔机独立状态的计算高度H(m)
32
塔身桁架结构
型钢
塔身结构宽度B(m)
1.6
5.2塔机荷载
塔机竖向荷载简图
1、塔机自身荷载标准值
塔身自重G0(kN)
251
起重臂自重G1(kN)
37.4
起重臂重心至塔身中心距离RG1(m)
22
小车和吊钩自重G2(kN)
3.8
最大起重荷载Qmax(kN)
60
最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax(m)
11.5
最小起重荷载Qmin(kN)
10
最大吊物幅度RQmin(m)
46
最大起重力矩M2(kN·m)
Max[60×11.5,10×46]=690
平衡臂自重G3(kN)
19.8
平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m)
6.3
平衡块自重G4(kN)
89.4
平衡块重心至塔身中心距离RG4(m)
11.8
2、风荷载标准值ωk(kN/m2)
工程所在地
江苏张家港市
基本风压ω0(kN/m2)
工作状态
0.2
非工作状态
0.45
塔帽形状和变幅方式
锥形塔帽,小车变幅
地面粗糙度
C类(有密集建筑群的区越)
风振系数βz
工作状态
1.79
非工作状态
1.87
风压等效高度变化系数μz
0.86
风荷载体型系数μs
工作状态
1.95
非工作状态
1.95
风向系数α
1.2
塔身前后片桁架的平均充实率α0
0.35
风荷载标准值ωk(kN/m2)
工作状态
0.8×1.2×1.79×1.95×0.86×0.2=0.58
非工作状态
0.8×1.2×1.87×1.95×0.86×0.45=1.35
5.3基础选择
根据地勘资料提供的地基承载力,选择基础如下:
基础尺寸
底板厚1050mm
外形尺寸
4.85m×4.85m
基础参数
基础混凝土强度等级
C35
基础混凝土保护层厚度δ(mm)
40
地基属性
地基承载力特征值fak(kPa)
不小于90
基础图见附图
5.4塔吊基础施工
5.4.1材料要求
塔吊基础混凝土强度等级采用C35,钢筋Ⅱ级HRB335,地脚螺栓M42,螺母M42,螺栓锚板材料采用Q235A钢材制作,基础施工见附图。
5.4.2基础施工要求
基础开挖至老土(地基承载力要求)找平,回填100mm厚卵石或中粗砂夯实,垫层100mm浇筑后,再绑扎钢筋脚注混凝土,若周边配模,拆模后回填卵石或中粗砂。
基础混凝土强度达到设计强度85%以上后方可安装塔吊。
基础表面层采用一次振捣提浆、刮平、抹光。
基础周围应有防水排水措施,地脚螺栓不得处于积水中。
基础螺栓高出基础面150mm,螺栓采用M42mm。
地脚螺栓只能与基础钢筋绑扎,严禁进行点焊。
5.5塔吊基础接地
塔吊基础接地桩应外露,便于检查及测量接地电阻。
5.6塔吊基础验收
塔吊基础验收资料见附件。
六、塔式起重机安装方案
塔式起重机在安装前,必须根据厂方出具的基础图,根据工程施工实际需要,做好施工组织设计,确保塔式起重机安装、使用和拆卸过程符合施工安全操作规程的要求,保证塔机在安装和拆卸时由足够的空间,确定基础位置,还应保证地耐力符合要求,按图做好基础,待基础达到使用的强度和要求时,方可安装塔式起重机。
安装时视基础周围情况最小配备一台25t的辅助吊车,安装人员必须熟悉塔式起重机安装过程,组织安排组装人员。
并指定专人负责整个安装过程,拆装人员必须持有省级行政主管部门颁发的塔机拆装资格证书。
6.1安装前的准备工作
1.检查塔机的各部件是否完整、齐全,外表检查是否破损、变形,备品、附件是否与装箱单相符。
2.检查基础是否与基础图相符,查看安装说明书,后附基础施工图。
3.选择并架设塔机用电源,并注意电源的容量,应能满足塔机的需要。
4.配合安装、拆卸用辅助吊车(起重量25t以上)1辆。
5.详细阅读本机使用说明书、安装拆卸方案和安全操作规程,并严格按有关规定进行操作。
6.对安装过程进行详细记录,记录内容必须包涵工作项目、操作人员、工作结果及发生的有关问题。
7.塔机零部件检验报告见附件。
6.2安装过程
基本顺序:
找平砼基础→吊装标准节→吊装套架→吊装上下转台→吊装塔帽→吊装配重臂→吊装1块配重→吊装起重臂→补齐配重块→吊装驾驶室→连接电源线→运转试车→顶升加节→固定底架斜撑杆→调试安全装置→负载试车。
1.找平地梁
用水平仪测砼基础水平度,调节地脚螺栓垫板厚度,保证水平度误差小于2/1500,将螺栓拧紧。
2.安装塔身标准节:
1)将底节装到砼基础上用高强度螺栓连接好。
2)依次将2节塔身标准节安装在底节上。
3)安装标准节时应考虑使爬爪位置与顶升加节时的引入方向相反,注意第三节主枝上焊有底梁撑杆加强板,不可与第二节装错。
4)用经纬仪测塔身垂直度,调节基础地脚螺栓地板,保证垂直度偏差小于3/1000,将螺栓拧紧。
5)装好3个标准节和撑杆后再安装套架转台等部件。
3.安装顶升套架
1)组装上下工作台、围栏、液压站、顶升油缸、顶升横梁于顶升横梁于顶升套架的相对位置。
2)吊起顶升套架,从塔身标准节顶部套下,当套架顶部接近标准节顶部时,插入套架上的插销;再将套架慢慢放下,使插销将套架托住。
4.安装转体总成:
1)将下转台、引进小车、回转支撑、上转台及回转结构组装在一起,引进小车指向加节方向。
2)将组件吊起安放在顶升套架顶部,用销轴将顶升套架顶部销孔与下转台销孔销在一起。
3)稍稍提起转台及套架总成,抽出套架插销,在下落将下转台与塔身用高强度螺栓连接。
5.安装塔帽
1)将平衡臂拉杆上的上部连接架、上节拉杆和起重臂前后拉杆的上部连接架、上节拉杆安装在塔帽顶部。
2)将塔帽吊起放在上转台固定节上,用销轴连接。
3)临时接通回转机构的电源,将上转台转至合适安装平衡臂的方向。
6.安装平衡臂
1)将起升机构、平衡臂拉杆、配电箱、围栏等安装与平衡臂上。
2)将平衡臂尾部拴上大麻绳,用以控制臂架方向。
3)吊起平衡臂,使其根部销孔对准上转台后部销孔,用销轴连接。
4)向上吊起平衡臂尾部15°~30°,将平衡臂拉杆与塔帽后部拉杆连接在一起。
慢慢放平平衡臂,使拉杆受力。
7.起重臂安装
1)按出厂时的编号顺序将臂架按架设方向对接成一体,连接最后一节前挂上起重跑车,穿绳、拉紧、固定变幅钢丝绳,最后将起重跑车移动到首节臂架处固定。
2)把起重臂前后拉杆组装与相应吊点上,用铁丝临时捆扎在吊臂上弦杆上。
将起重吊索两端分别系在臂架上弦杆前后相应两点上,在起重臂尾部拴上大麻绳,用以控制臂架方向。
3)吊起起重臂,使其根部对准上转台前部销孔,用销轴连接。
4)向上吊起起重臂,使其尾部抬起15°左右,将起重臂拉杆与塔帽前部拉杆连接在一起。
拆除捆扎拉杆的铁丝,慢慢放平起重臂,使拉杆受力。
最后拆下吊索与拉绳。
8.将其余的平衡重块吊装到平衡臂架内。
用长螺杆把5块平衡重块连成一起。
9.安装驾驶室
吊起驾驶室安装在上转台右侧相应的位置,下部固定在上转台上,上部固定在塔帽右侧。
因驾驶室玻璃易碎,故最后安装。
10.电气安装
1)在塔身1.2m左右的高度安装塔机专用分配箱。
2)按说明书要求安装安全保护限位装置;高度限位器安装在起升卷扬机卷筒轴的端部;变幅限位器安装在变幅卷扬机卷筒轴的端部;回转限位器安装在上转台后部,力矩限位器装在安装拱板座上,重量限制器装在吊臂根部。
3)塔臂前部、后部和塔顶安装安全警示灯。
4)各电器元件安装就位后,按电器原理图的要求连线。
11.穿绕钢丝绳
按钢丝绳穿绕示意图从起升机构、塔帽、起重量限制器、上转台、起重跑车、吊钩顺序穿绕,最后固定到臂架末端。
至此塔机的起重就位组装工作全部完成,汽车吊可以退场,余下的安装利用塔机的自升系能完成。
6.3顶升安装标准节过程
1.顶升前的检查
1)标准节套架平台等是否有开焊/裂纹。
2)套架滚轮转动是否灵活,与塔身间隙是否合适。
3)液压系统压力是否达到要求,油路是否畅通无泄漏。
4)塔身垂直度是否超标。
2.顶升程序
A准备
1)将所需要的标准节吊运到加节引入方向起重臂之下,放置在适当位置。
2)将起重臂转到加节引入方向停稳,锁死回转制动机构。
3)接通液压站电源。
4)将引进小车从塔身内拉出,到导轨粱的端部,用吊臂大钩吊起一节标准节,将标准节上端的吊环挂在引进小车的吊钩上,松掉大钩,把标准节移到靠近顶升套架。
B顶升
1)拆下下转台与塔身标准节之间的连接螺栓。
2)启动油泵,收缩活塞杆,将顶升横梁提升到最高位置,使横梁端轴置于标准节爬爪内。
稍微顶升一点套架,观察套架导轨间隙,调整小车位置,使导轨间隙均匀;当顶升一步高度时,将支承销插入爬爪内,然后收缩活塞杆,使支撑销逐渐受力,支承起顶升套架。
3)收缩活塞杆,使横梁单轴进入上一步爬升爪内,准备进行再一步顶升。
4)按上述顺序,再顶升一步使活塞杆全部伸出,支撑柱上部结构,使顶升套架上部开口达到一个标准节的高度。
C加节
1)将标准节拉入到套架内,与下面标准节对正,插入高强度螺栓。
2)用四根高强度螺栓插入下转台与新加节标准节的连接套内,使其定位。
3)慢慢收回活塞杆,使新加节标准节与下部标准节对接在一起,用高强度螺栓连接,预紧扭力对700N.m。
4)再挂一个标准节到引进小车上,最后将下转台与塔身用高强度螺栓紧固好。
活塞杆缩到最短,顶升横梁的端轴置于爬升爪内。
5)顶升过程中,若下转台与新加节未插入连接螺栓或新加节与塔身未紧固连接螺栓,严禁回转和变幅或空车运转。
在四级风以上时,必须停止顶升工作。
6)按上述加节顺序,顶升到所需高度,最后切断液压站电源。
3.顶升完成后的检查
1)塔身连接是否牢靠,螺栓和销子是否齐全
2)塔身与回转平台连接是否牢靠
3)螺栓拧紧力矩是否达标
4)套架电源是否固定好
5)塔身垂直度是否小于千分之三
6.4主要安装部件的重量和吊点位置
主要部件计算重量一览表
序号
代号
名称
重量(Kg)
备注
1
QTZ40
内套架集成
4500
2
安装平台
376
3
回转机构集成
2355
4
平衡臂
2254.5
5
起升机构
1190
6
驾驶室
400
7
吊臂
3677
8
小车
260
9
标准节
5632
6.5安装辅助设备的型号、性能及布置位置
6.5.1安装辅助设备的型号、性能
根据塔机最大安装高度32米及最重部件的重量(6t),本次安装所需配备的机械的具体情况如下:
起重机运输设备、工具、索具、调试仪器及防护用品配备
序号
名称
规格
数量
1
汽车式起重机
25t
1辆
2
载重汽车
5T
4辆
3
活络扳手
3
4
专用板手
1
5
梅花扳手
2
6
大锤
1
7
撬棍
2
8
电子吊秤
1
9
卡环、绳卡
2
10
吊索
2
11
电工工具
1
12
万用表
1
13
水准仪
1
14
经纬仪
1
15
安全带
15
16
安全帽
15
6.5.2布置位置
本工程塔机组装全部在地面完成,利用汽车式起重机吊装,空中拼装完成安装。
根据施工现场部署,汽车式起重机停靠位置为就近塔机基础处的自然地面上。
6.6电源的设置
6.6.1场地电源线的敷设
场地内的电源采用单独分配箱控制,采用TNS五线三相制接线系统,分配箱进线采用VV-3*25+2*10,电源线敷设走向详见安装说明书图1。
6.6.2塔机上电气线路的安装
(1)按有关电气图分别接通起升,回转,牵引三大机构的电气线路。
(2)先后接通操纵台及操纵室内控制开关板及照明、警视灯等。
(3)将主电缆从配电柜引入回转塔身,经上支承座,从下支承座与顶升套架间引向套架外侧,经底架节外侧连接到底架节上设置的铁壳开关(注意将电缆一次截够所需长度)。
(4)敷设外线电缆,最后接通电源。
(5)全面检查各接线。
6.8安装工艺程序
6.8.1施工准备
(1)由塔机使用单位对施工现场的道路进行铺设与平整,并清除障碍等。
(2)由塔机使用单位与塔机安装技术负责人按基础制作的技术要求共同对塔机砼基础进行验收,基础表面的平整度应不大于1/500。
(3)由塔机质检人员对塔机进行检查,检查内容如下:
1.钢结构件有无开裂与脱焊;
2.钢丝绳是否牢固可靠,是否合乎要求,绳扎头是否可靠;
3.各部电路及电气元件是否正常;
4.爬升机构导向轮是否转动灵活,与塔机间隙是否合乎要求
5.顶升液压装置是否正常;
6.对需拆卸的螺栓及销进行浸油除锈处理,埋在地下部分要清除泥土;
7.转动塔机安装前应认真进行检修、保养,对变形件及时修复,必要时全机作油漆。
(4)做好人员的组织工作,各工种人员必须配备齐全。
(5)做好常用工具、索具及材料的配备。
(6)由技术负责人对全体作业人员进行技术交底。
(7)由安全监护人员对全体作业人员进行安全交底。
(8)由机组人员对塔机基础(四角)找平,其平整度应控制在1/1000以内。
6.8.2试运转
空负载试运转
通过空负载试运转来检查运动机构装配是否正确。
幅度、高度限位、回转限位的行程开关动作是否可靠,电气控制是否正常。
(1)吊钩在起升高度范围内全行程升降三次,达到最大起升高度时,检查高度限位器动作是否可靠。
(2)起重臂向左、右各回转三次,每次均需检查该方向的回转限位器的可靠性。
额定负载试运转
通过额定负载试运转,检查机构工作是否正常,各超载保护装置是否可靠,具体做法为:
幅度46m,吊重770kg,幅度12.90m,内起吊4t。
6.9安全装置的测试
6.9.1安全装置
1)起升高度限位器
起升高度限位器是通过装在起升卷筒轴一端的减速机构和限位开关来实现的。
起升机构运行时,轴端减速机构随着转动,当吊钩超过设定的起升高度时,限位开关被触发,切断起升机构电机的电源并制动,向上不能提升。
2)回转限位器
回转限位器是通过装在回转上支座前方并与回转支承外齿圈相啮合的一套机构和限位开关来实现的。
塔机回转时,回转限位机构随之转动,当塔机起重臂向左(或向右)回转超过540°时,限位开关被触发,从而切断回转电机电源,使之不能再向左(或向右)回转,只能向右(或向左)回转。
3)变幅限位器
变幅限位器是通过装在变幅卷筒轴一端的减速装置和限位开关来实现的。
当小车在变幅运行中将超过最大幅度46.00m或超出最小幅度2.5m时,限位开关分别被触发,切断变幅电机电源,使小车不能再向外(或向内)运行,只能向内(或向外)变幅。
4)起重量限位器
起重量限位器安装在平衡臂根部的横梁上,由螺栓调整装置及微动开关等组成。
当起重量大于相应工况下额定值并小于额定值的110%时,行程开关动作切断上升方向的电源,停止上升运动,防止起重量超过额定值而发生意外,但机构可做下降方向的运动。
5)起重力矩限位器
力矩限制器安装在平衡臂根部,由连接板,行程开关、调整螺母、变形放大器等组成,作用是保护塔式起重机在使用时不能超过塔机所允许的起重力矩。
力矩限制器工作原理是当起重力矩超过其额定值并小于额定值的110%时。
使得平衡臂前部主弦杆产生轴向变形,带动调节螺栓触及限位开关工作,接通报警装置电路发生报警信号,同时切断上升和幅度增大方向的电源,使机构职能做下降或减小幅度方向的运动。
6.9.2电气安全装置的调整方法
1)起重力矩限位器的调整
起重力矩限制器上装有两个行程开关,每个开关有对应的调整螺栓,各开关的调整过程和功能如下:
开关K1:
当起重力矩大于相应工况下额定值并小于额定值110%时切断上升和变幅增大方向的电源,但机构可做下降和减小幅度方向的运动。
开关K2:
当起重力矩达到额定值的90%时,用于预警指示灯亮和蜂鸣器鸣叫。
2)起重量限位器的调整
(1)高速提升荷载(Q1二倍率为1000kg,四倍率为2000kg)
a.先以低速档起吊Q1,换中速运行,然后再切换到高速档运行;
b.调整螺栓1到限位开关2为止,不断电;
c.下降,放下Q1,再增加荷载到110%Q1,以低速起升,换中速运行,然后试换高速应不能起升,则螺栓1调试合格,用锁紧螺母紧缩定位。
(2)调整最大起升荷载Q2(二倍率为2000kg,四倍率为4000kg)
a.以低速起吊Q2;
b.调整螺栓3触到微动开关4为止,不断电;
c.下降放下Q2,增加荷载至110%Q2,如不能起升,则螺栓3调试合格,用锁紧螺母锁紧定位。
每次调整后要反复试吊三次以上无误后,方可进行正常工作。
3)回转限位器的调试
调试角度控制在1080°,正转三圈,反转三圈,调整轮盘上凸块平面与行开关触头之间的间隙。
4)变幅限位的调整
幅度限位装置安装在变幅卷筒端部。
通过内部两只凸轮控制两个行程开关,限定变幅小车距离臂端或臂根0.8m。
调试方法同高度限位(当小车达到限定位置时,只能向相反方向移动)。
5)高度限位器的调整
高度限制器安装在起升卷筒端部。
调整时先使凸轮凸点脱离开关触点,吊起吊钩至预定高度(一般距臂架1.0m)。
然后转动凸轮压紧开关触点使其断电,则将凸轮锁紧。
下落、上升吊钩几个往复,检验限位精度,如有差距再行调试至满意为止。
6.10施工人员配置
6.10.1指令关系
全体作业人员必须持有效证件上岗,未取证人员一律不得参与。
全体作业人员必须听从总指挥的统一指挥。
总指挥必须听从技术人员的技术指导,接受安全监护人员的安全监护。
指挥人员应与吊车司机统一手势信号。
6.10.2现场人员配备
安装人员组织分工,人员资质见附表
姓名
职务/工种
季素芳
技术负责人
黄理华
安装负责人
卢建忠
安全员
徐建平
技术员
倪伟荣
电工
蒋业平
安装拆卸工
刘仲开
安装拆卸工
奚强
安装拆卸工
周新义
安装拆卸工
黄冬梅
安装拆卸工
奚建标
安装拆卸工
沈凤武
塔吊司机
周新义
司索工
许国清
机械员
6.10.3项目管理人员配备
项目经理:
邹翔项目常务经理:
蒋先贵
技术负责人:
焉海锋项目安全监管:
王平
现场工程师:
卫海鹏
6.11安装资料
安装过程中必须做好安装记录,自检合格后申请检测中心检测,经检测合格后交付使用,所有资料归档。
七、起重机使用的安全管理措施
7.1设备维护管理
1)塔吊基础必须有足够的承载力和稳定性,并设有良好的排水措施。
基础低于地面,基础螺栓用素混凝土包裹,上表面覆土,塔机外设排水沟。
2)建立塔吊设备维护管理制度,安排检修维护人员3人,使用前应进行全面的检查和维修保养,确保设备的完好。
检查的主要内容:
(1)构件有无裂纹和严重腐蚀;
(2)受力构件是否有塑性变形;
(3)连接件是否严重磨损和塑性变形;
(4)钢丝绳是否损伤、断丝、达到报废条件;
(5)安全装置是否齐全和有效。
7.2设备使用管理
1)塔吊操作人员高空作业时必须配戴好安全帽。
2)塔吊操作人员必须持证上岗。
3)操作人员上岗前必须进行安全技术交底。
4)建立塔吊操作管理制度。
5)建立塔吊司机交接班管理制度,每班塔吊交接作业时,操作人员交接时办理交接手续,认真填写交接班记录,确认设备的运行机构是否正常,设备有无异常情况,安全保险装置是否正常可靠,确认无误后,方可开机作业。
7.3吊装作业管理
1)建立塔吊作业高度审批制度,吊装作业时设备必须在规定的自升高度和作业范围内进行吊装作业,严禁擅自提升塔吊作业高度。
因吊装作业高度随施工进展需要提升时,必须得到管理部门批准许可。
2)塔吊吊装信号指挥人员、司索人员必须持证上岗,建立吊装作业指挥交接制度,每班塔吊交接作业时,塔吊指挥人员必须办理交接手续,确认现场施工进展情况,工作量完成