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      塔吊標準節連接螺栓松動的原因分析及預防措施
      2016/11/8 9:39:23 閱讀次數:[]

      塔吊標準節連接螺栓松動的原因分析及預防措施

      一、塔吊標準節連接螺栓松動的原因

        什么原因導致塔吊標準節連接螺栓松動呢?我們先來分析塔身的受力特點,塔身受力可簡化為:垂直于水平面的彎矩M、在水平面的扭矩T、軸向壓力N、水平力F,其中M、T對螺栓松動影響較大。當吊臂吊起重物時,M為正值,放下重物后M為負值;剞D啟動時產生的T為正值,回轉制動時產生的T為負值。

        在正常工作時,塔吊頻繁地吊起和放下重物,吊臂反反復復地啟動和制動,使塔身承受正負交替頻繁變化的彎矩和扭矩,導致標準節連接螺栓受力在反復不斷的變化,這是螺栓松動的根本原因。塔吊的工作特點決定了標準節連接螺栓受力特點,這是不可克服的。為此,各塔吊廠家對塔吊標準節連接螺栓都采用高強度螺栓。

        有關塔吊的規范和各塔吊廠家的使用說明書都對這種螺栓連接的安裝提出了要求,要求在安裝時施加預緊力,對不同規格的連接螺栓給出了不同的預緊力值,如對常用的8.8級M24螺栓,其預緊力為:155KN。要達到準確施加預緊力,必須根據高強度螺栓的扭矩系數計算應作用在螺栓上擰緊扭矩,對上述8.8級M24螺栓,其理論預緊力矩約為700N·m。而目前的成都地區,安裝塔吊時幾乎全是憑操作工人經驗擰緊螺栓,

        很多操作工人連規定的預緊力和理論預緊扭矩的概念都沒有,更談不上用扭矩來控制螺栓預緊力了。還有,擰緊標準節連接螺栓是在高空作業,操作條件不好,要想將實際預緊扭矩施加到500N時,工人勞動強度將大大增加,要想直接靠人力將預緊扭矩擰到符合要求不易作到。

        由此可見,實際安裝的塔吊的螺栓預緊力幾乎都達不到規定的預緊力要求,這是螺栓松動的重要原因。還有,塔吊頂升加節時,吊臂側的標準節連接接觸面受拉,平衡臂側的標準節連接接觸面受壓,在相同擰緊扭矩作用下,此時兩側螺栓中的預緊力相等。當塔吊旋轉,吊臂方向變化后,塔身標準節接觸面受壓受拉情況改變,螺栓中的受力變化很大,特別是將吊臂轉到與頂升加節時相反的方向,原吊臂側的標準節連接接觸面由受拉變到受壓,其螺栓所受的拉力大大減小,特別當原預緊力比正確值少得太多時,將有可能沒有預緊力了,這是螺栓松動的另一重要原因。

        還有些單位,對塔吊管理極不嚴格,原本配有雙螺帽(一顆厚的受力螺帽,一顆薄的防松螺帽)的螺栓,在安裝時只裝了一顆螺帽,螺栓連接原有的防松措施沒有了,又在交替變化頻繁的荷載作用下工作,很容易松動。還有對塔吊班組的管理不到位,操作工人疏于對螺栓的檢查、緊固,一旦有螺栓松動,沒有及時發現緊固,使其它螺栓受力狀況惡化,引起較多數量的螺栓松動。

      二、塔吊標準節連接螺栓松動的危害

      塔身好比是塔吊的“軀干”,起到支承上部工作部件的作用,主要承受頂部工作部件傳來的軸向壓力、水平力、彎矩和扭矩,是由一節一節的標準節在工地現場靠塔吊自身的頂升裝置加節安裝達到所需工作高度。前面所說的螺栓松動是針對標準節節間采用螺栓套管連接形式的塔身,目前大多數塔吊廠家的中小型塔吊(60t·m及以下)都采用這種連接形式,且螺栓均為高強度螺栓。塔身標準節連接螺栓是不允許出現松動的,其危害極為嚴重!督ㄖ狡鹬貦C安全規程》(GB5144-2006)第2.2.2.2條明文規定:“連接螺栓必須采用扭矩扳手或專用扳手,按裝配技術要求擰緊”,這類塔吊的使用說明書中也做出了同樣的要求。螺栓松動后,當彎矩在該螺栓方位的標準節主肢中產生拉力時,將使兩標準節接觸面產生間隙。對高度為30m未附著的塔吊,在下部第二、三節標準節連接處產生0.1mm的間隙,在吊臂根部處的水平位移將增大2mm,如果多個接觸面產生間隙,則塔身變形急劇增加,對塔身受力更為不利,甚至釀成倒塔事故。螺栓松動后,在塔吊上部荷載的作用下,本應固接在一起的兩個標準節的接觸面必將產生軸向往復移動,原本無沖擊荷載的螺栓連接結構間產生沖擊荷載,螺栓及連接結構中的荷載效應大幅度升高,極易導致螺栓及連接結構的破損,甚至塔身折斷。由此可見,對標準節連接螺栓松動未及時發現或置之不管,是多么地危險!

      三、塔吊標準節連接螺栓松動的預防措施

      針對以上對螺栓松動的原因分析,制定以下預防措施:

        1. 塔吊管理單位應加強管理,督促塔吊作業班組(或專門的維修保養班組)經常性的檢查、緊固標準節螺栓。根據經驗,至少應每周檢查一次標準節螺栓,如發現有松動現象,及時緊固。

        2. 采用合理的方法緊固標準節螺栓。常用旋轉吊臂,依次對塔身受壓側的螺栓緊固。日常使用中的檢查緊固,在塔吊空載狀態下,將小車走到臂根處,從下而上地檢查、緊固平衡臂側的螺栓,這側完后,再將吊臂旋轉180度,從上而下地檢查、緊固另一側的螺栓,直至全部完成。每次頂升加節完后,按上述方法將本次新加裝的標準節螺栓檢查緊固一遍。

        3. 塔吊安裝時,加強安全技術交底工作。一定要向安裝人員講明標準節連接螺栓預緊力不夠的危害,所安裝塔吊標準節連接螺栓的理論預緊扭矩(要具體到用多長的加力桿,施加多大的力),以及標準節螺栓的正確地緊固順序。

        4. 嚴格塔吊管理,塔吊各原廠配件一律不得不合理的省略和代用,特別對功能性的零部件。

          5. 施工單位的機務管理部門在對塔吊進行檢查,必須有人上機認真仔細地檢查,對檢查出的問題及時向塔吊主管單位通報情況,及時整改隱患。

      塔吊標準節螺栓的緊固,是一件說起來容易,實際操作起來不易做好的事情,但其又對塔吊的安全使用關系極大。希望廣大塔吊生產廠家及配套廠家、建機研究單位,增強對這方面的認識,研究出好的方法和工具,各施工單位加強安全管理,確保塔吊的安全使用。

       

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