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塔式起重机基础设计与安装拆卸施工安全监理研究

作　者: 赵海涛
导　师: 王幼松；邓强
学　校: 华南理工大学
专　业: 建筑与土木工程
关键词: 塔式起重机(塔机) 基础设计安装拆卸(安拆) 施工安全监理
分类号: TH213.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

近年来高层建筑施工迅猛发展,塔机作为主要的高层垂直运输机械广泛应用于主体工程施工中。由于塔机基础设计和安装拆卸专项施工涉及结构荷载取值、地基与基础、钢筋混凝土结构、钢结构、高耸结构、建筑机械、施工管理、设备检测、工程监理等诸多专业,技术含量较高,安装与拆卸过程较为复杂,发生安全事故的社会影响和经济后果严重。针对目前塔机安全问题,本文通过对塔机事故案例的原因分析,归纳出塔机安全事故的隐患问题及解决方法。一、在基础设计方面,主要存在的问题是塔机传递到基础顶面的M、、荷载在计算时存在参数取值偏差,比如没有结合工程所在地的基本风压,风振系数Fv Fhw0βz、体型系数、风压等效高度变化系数在计算取值上存在偏差或错误,造成水平荷载计算错误。另外,没有依据工程所选用的塔机型号进行荷载参数选用也会带来荷载计算的偏差。其次,缺乏对塔机基础地质勘察报告,地基承载力特征值fak参照毗邻项目数据,也给基础设计的安全性带来偏差。在常见塔机基础选型方面要综合考虑现场条件、地质状况、荷载大小、建筑平面、施工组织、造价成本和施工安全等因素。而现实情况是塔机使用单位或者安装单位往往不考虑以上相关因素,盲目选择基础形式,因此导致基础设计要么保守浪费,要么抗倾覆稳定性、地基承载力或者基础抗冲切不能够满足要求,存在安全隐患。在具体的基础设计过程中,针对不同的基础类型,基础的安全指标体系也不完全相同。根据作者审查塔机基础的经验发现,目前大量的塔机基础安全指标体系混乱,缺乏统一的标准。针对以上状况,本文提出一个比较系统完善的塔机基础设计体系,详细规定了塔机参数选择、荷载计算、地基承载力计算、基础截面配筋计算、基础抗冲切验算、基础抗倾覆稳定性验算的公式和允许值指标,具有简明性、针对性和指导性,方便塔机使用单位和监理机构在设计和审查塔机方案时,有一个可参照的计算指标体系。u su zFh二、在塔机安装与拆卸方面,安全问题突出表现在塔机安拆单位无塔机安拆资质、无经过培训的特种作业上岗人员、无塔机安装拆卸方案,冒险作业现象较多,大量安全事故发生在塔机的安装、顶升和拆除过程之中。针对这种管理现状,本文指出建立特种设备执法检查制度,加大对塔机安装拆卸企业的资质审查力度,建立塔机安拆企业项目安拆方案的备案制度,对没有塔机安拆专项施工方案的塔机安拆单位进行处罚和通报。同时加强对塔机安拆单位特殊作业上岗人员的培训和动态抽查人员异动情况,确保安装和拆卸作业人员为经过专业培训的特种作业上岗人员,从人力资源上保证塔机安装与拆卸的安全作业。三、在塔机特种设备信息管理方面,目前市场上尚未有建立塔机档案备案制度,导致一台塔机出厂后流入租赁市场和施工工地的后续信息无法追踪,如塔机超期服役,违规修补,非法改装,以旧充新等安全隐患信息不能记录,这些隐患都是导致塔机安全事故的直接原因。鉴于此,本文指出特种设备监督管理部门应建立塔机档案备案制度,连续记录塔机流入市场后的所有信息。特种设备监督管理部门要定期抽查工地所用塔机的信息档案,对于不建立档案的塔机所有权单位处以重罚,并由塔机所有权单位补办塔机档案备案手续!四、在塔机使用与维修方面,存在非特种作业上岗人员充当司机、司索和信号工,违章作业,违章指挥,违章使用,安全隐患很大。为扭转这种局面,本文建议加强对塔机使用单位特种作业上岗人员的培训和检查,对特种作业上岗人员不齐全的塔机使用单位进行经济处罚或行政通报,责令停工整改。五、在塔机施工安全监理方面,目前普遍存在监理人员对使用单位报送的塔机基础设计与安装拆卸施工方案的审查,流于形式化的定性语言描述,尤其对于塔机基础设计方案缺乏定量的计算依据。这一方面说明监理工程师的专业能力需要提高,另一方面,监理工程师缺乏一套系统的塔机施工安全监理指导文件。本文针对上述现状提出推行塔机施工安全监理方案的专家论证制度,经过5人以上单数的专家论证后的方案才能由使用单位上报给监理单位审批。同时,本文旨在完成一套系统的塔机施工安全监理指导文件,加大对监理工程师的业务培训,指导监理工程师有章可循地进行塔机施工安全方案的审查工作。本文通过对以上五大问题进行论证分析和案例研究,归纳出课题的研究结论和建议。该课题经过项目监理机构的实践运用和实证分析,主要效益表现在:一、经济效益方面。避免塔机发生倒塌、折臂、坠物等群死群伤恶性事故发生,按照每起事故伤亡3人,每人赔偿42万医疗费及抚恤金计算,节约3×42=126万元,避免塔机本身的维修费约5万元,即直接避免的安全事故费用约131万元。在安全事故的调查期间,工地还要停工,每工日综合窝工费约100元,一台塔机直接影响的钢筋工、木工、混凝土工按50人计算,每天的停工损失为50×100=5000元,塔机的租赁费约每台班1000元。即每天的窝工费和塔机租赁费为6000元,这仅按50人和一台塔机考虑,且未考虑停工造成工期延误带来的处罚。二、社会效益方面。维护了人民群众生命财产的安全,有利于家庭的幸福和社会的和谐。

塔式起重机基础设计与安装拆卸施工安全监理研究

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