吳波 張華文

摘要：隨著城市建設(shè)快速發(fā)展，高層建筑越來越多的出現(xiàn)在城市里，塔式起重機(jī)機(jī)作為重要建筑機(jī)械得到廣泛使用。垂直度是塔身重要監(jiān)控指標(biāo)，本文重點(diǎn)闡述了塔式起重機(jī)塔身的垂直度測(cè)量及控制。

關(guān)鍵詞：塔式起重機(jī);垂直度

1引言

塔式起重機(jī)屬于臂架型起重機(jī)的一種，由起重臂、拉桿、塔帽、塔身組成，起重臂鉸接在較高的塔身上，可自由回轉(zhuǎn)，臂架長(zhǎng)度較大、采用桿件連接，易于安裝拆卸運(yùn)輸，且用于露天作業(yè)，多數(shù)用于工業(yè)與民用建筑及安裝施工，通常被稱為建筑用塔式起重機(jī)?，F(xiàn)今在建筑工程施工領(lǐng)域，塔式起重機(jī)是應(yīng)用極為頻繁的一種搬運(yùn)機(jī)械，具有起升高度大、載重量大、作業(yè)幅度廣的顯著優(yōu)點(diǎn)，在建筑施工中應(yīng)用愈加頻繁。目前廣泛使用的塔式起重機(jī)多為上回轉(zhuǎn)、小車變幅、固定自升式。塔式起重機(jī)的塔身隨著建筑物升高而升高，中間會(huì)有幾次頂升加節(jié)，塔身的垂直度比較容易受到影響，同時(shí)也會(huì)影響塔機(jī)的安全作業(yè)。如果塔機(jī)的垂直度出現(xiàn)超出標(biāo)準(zhǔn)的偏差，再加上受外力作用，在使用過程程中，極易發(fā)生失穩(wěn)、倒塌、傾翻、斷臂等較嚴(yán)重的事故，這不僅造成工作人員傷亡損害，也會(huì)給施工企業(yè)造成極大的經(jīng)濟(jì)損失。

2塔式起重機(jī)垂直度的技術(shù)要求

在BG/T5031-2019《塔式起重機(jī)》中，塔式起重機(jī)垂直度的定義為：空載、風(fēng)速不大于3m/s狀態(tài)下，獨(dú)立狀態(tài)塔身（或附著狀態(tài)下最高附著點(diǎn)以上塔身）軸心線的側(cè)向垂直度誤差不大于4/1000，最高附著點(diǎn)一下塔身軸心線的垂直度誤差不大于2/1000。[1]塔身垂直度的定義為塔機(jī)安裝后塔頂處于平衡狀態(tài)下，塔身實(shí)際軸心線在被測(cè)高度上、被測(cè)平面內(nèi)對(duì)理論軸心線的最大水平誤差。它是塔機(jī)各零部件制造、裝配和安裝在整機(jī)上綜合誤差的反映。這里必須強(qiáng)調(diào)的是在塔頂無載荷的前提下進(jìn)行測(cè)量：同時(shí)必須使平衡臂與起重臂軸線垂直于被測(cè)塔身平面（見圖1）。這樣，分別作用于大臂和平衡臂的不平衡力矩的影響就不會(huì)反映到所測(cè)平面。[2]

在圖1所示方位中，X軸方向分別為起重臂—平衡臂軸線。這條軸心線由于存在著大臂（包括自重和起重小車）產(chǎn)生的向東旋轉(zhuǎn)的力矩及平衡臂（包括自重和平衡塊重）產(chǎn)生的向西旋轉(zhuǎn)的力矩，一般狀況下是不平衡的。故檢測(cè)時(shí)，不應(yīng)沿Y軸方向測(cè)試，而只能沿X軸方向測(cè)試。

具體測(cè)試方法有兩種，而兩種檢測(cè)方式都要選擇空載無風(fēng)天氣，盡量減小其他因素的影響。第一種方法僅需一臺(tái)經(jīng)緯儀。利用經(jīng)緯儀測(cè)量時(shí)，在塔身上部（一般在臂根鉸點(diǎn)高度平面）及最下端分別貼水平方向標(biāo)尺（或在塔身鋼構(gòu)件上仔細(xì)刻畫出標(biāo)尺，線體一定要細(xì)、準(zhǔn)確），標(biāo)尺座標(biāo)原點(diǎn)位于塔身幾何中心線上，兩原點(diǎn)連線即為塔身實(shí)際軸心，將經(jīng)緯儀沿東西方向（Ⅰ-Ⅰ）架設(shè)，并使大臂—平衡臂軸線與Ⅰ-Ⅰ線重合，所測(cè)出的偏差即為塔身在X軸方向的偏差（設(shè)為бx）;同理，將經(jīng)緯儀轉(zhuǎn)移到Y(jié)軸方向沿Ⅱ—Ⅱ軸線重合，測(cè)出的偏差即為塔身在Y軸方向的偏差（бy）。

第二種方法是采用全站儀，全站儀應(yīng)布置在X軸方向，在塔身基礎(chǔ)節(jié)主弦桿外側(cè)和塔身頂部標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主弦桿外側(cè)各選取兩點(diǎn)，應(yīng)用全站儀測(cè)試這兩點(diǎn)之間的水平距離就是塔身在X軸方向的偏差（設(shè)為бx），同理，將全站儀移到Y(jié)軸方向沿Ⅱ—Ⅱ軸線重合，測(cè)出的偏差即為塔身在Y軸方向的偏差（бy）

根據(jù)兩個(gè)方向的偏差бx、бy可算出塔身的側(cè)向偏差δ= ，根據(jù)塔身高度即可算出其垂直度偏差即塔頂水平變位。

3塔式起重機(jī)垂直度控制

塔機(jī)由于制造和安裝誤差，垂直度是必然存在的，只有誤差值在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi)，是允許塔機(jī)繼續(xù)工作和使用的，只是必須加強(qiáng)觀察、監(jiān)督、定期測(cè)量，將數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判斷。當(dāng)垂直偏差產(chǎn)生并有發(fā)展趨勢(shì)時(shí)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，分析實(shí)際情況，可采取一些補(bǔ)救措施。如：

（1）提前進(jìn)行附墻裝置。一般80tm塔機(jī)自由高度在40m左右，第一道附墻設(shè)在30m左右位置，盡早在塔機(jī)附墻立面上埋置鐵件，盡早附墻，并在附墻上做些校正，減少誤差值。以后每增加一道附墻都要進(jìn)行校正。

（2）沒有條件設(shè)置固定附墻者，線臨時(shí)設(shè)鋼絲繩纜風(fēng)，減少垂直度偏差的進(jìn)一步發(fā)展。

（3）對(duì)傾斜度較大的，誤差在極限值附近的塔機(jī)，應(yīng)采用墊高底座或基礎(chǔ)節(jié)側(cè)的方法來糾正部分偏差，對(duì)防止進(jìn)一步擴(kuò)大傾斜有明顯作用。具體步驟應(yīng)將平衡臂轉(zhuǎn)至偏向方的反面，查看力矩曲線在吊臂20m幅度的重物作為保險(xiǎn)，放松起升鋼絲繩。松平衡臂側(cè)8個(gè)高強(qiáng)度螺栓1—2 mm并打入相應(yīng)的墊鐵，緊固螺栓并校驗(yàn)垂直度。

4總結(jié)

垂直度誤差是塔身一個(gè)很重要的參數(shù)，它是分析解決塔身變形、剛度的重要指標(biāo)。塔機(jī)使用過程經(jīng)常伴隨頂升、加節(jié)立、附著等改變垂直度的操縱，所以應(yīng)定期監(jiān)控塔式垂直度，才能保證塔機(jī)平穩(wěn)安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]GB/T5031-2019 《塔式起重機(jī)》

[2]江文 ，塔式起重機(jī)垂直度之我見， 建筑安全2001年第1期

作者簡(jiǎn)介： 吳波，1979年4月出生，男、漢族，遼寧沈陽市，工程師，從事特種設(shè)備檢驗(yàn)工作。

遼寧省檢驗(yàn)檢測(cè)認(rèn)證中心（遼寧省安全科學(xué)研究院） 沈陽 110004