上旋式塔機(jī)回轉(zhuǎn)部分的主要構(gòu)成有上支座、下支座、回轉(zhuǎn)支承及傳動機(jī)構(gòu)等。安裝形式為下支座下部與塔身相連接，上支座上部安裝塔頂及前后臂，上下支座分別通過高強(qiáng)度螺栓與回旋支承的內(nèi)、外圈相連接（就回旋支承為外齒式而言），下支座、回轉(zhuǎn)支承外圈保持固定不動，回轉(zhuǎn)支承內(nèi)圈、上支座及以上部分在工作時(shí)由回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動而作水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。上、下支座均為塔機(jī)的重要受力部件，常見的中小型塔機(jī)的上、下支座一般由面板、立板和若干肋板焊接而成，為簡易箱形結(jié)構(gòu)。筆者在近期工作中接觸到三例塔機(jī)上下支座助板焊縫或其附近的面板產(chǎn)生開裂變形的問題，塔機(jī)起重能力為200~400kN·m，發(fā)現(xiàn)早的裂縫長度為20~30mm；未及時(shí)發(fā)現(xiàn)的長度已接近整個(gè)助板長度，面板翹曲、開裂，這些問題都給塔機(jī)的使用埋下了很深的安全隱患，不及時(shí)采取措施，后果不堪設(shè)想。現(xiàn)就這三起事故的原因進(jìn)行分析。

1． 焊縫產(chǎn)生的位置和形式

經(jīng)過對三例事故的現(xiàn)場勘察和分析，結(jié)果表明上支座或面板裂縫產(chǎn)生位置大多處于平衡臂方向一側(cè)；下支座裂紋產(chǎn)生位置，取決于塔機(jī)與建筑物和建筑材料的相對位置。大多產(chǎn)生于建筑物及攪拌機(jī)位置的反方向部位。以上所述上下支座裂縫產(chǎn)生位置在塔機(jī)工作時(shí)常處于受拉力作用狀態(tài)，產(chǎn)生破壞的趨勢較其他位置要大得多。還有一個(gè)現(xiàn)象不容忽視，經(jīng)檢查，三臺塔機(jī)的回旋支承與上下支座連接用高強(qiáng)度螺栓1/3以上是松動的，而且空載時(shí)將平衡臂轉(zhuǎn)到不同方位，再進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)下支座連接螺栓累計(jì)有1/2以上是松動的，而每個(gè)裂縫產(chǎn)生處以有一個(gè)螺栓較緊。以上為產(chǎn)生裂紋位置的兩大共性。

裂紋產(chǎn)生部位或?yàn)樵缚p，或?yàn)榻咏缚p處的與回轉(zhuǎn)支承連接的面板（下支座為上面板，上支座為下面板）。方向由內(nèi)向外延伸。

2． 裂縫產(chǎn)生的原因

2．1 設(shè)計(jì)原因

2．1．1 個(gè)別情況是面板設(shè)計(jì)剛度不夠；

2．1．2 由于確定回轉(zhuǎn)支承與回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)小齒輪中心距時(shí)，一般根據(jù)扭矩和傳動化，最終由模數(shù)、齒數(shù)來確定，未充分考慮到上下支座與回轉(zhuǎn)支承連接孔同回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝孔的干涉，造成個(gè)別高強(qiáng)度螺栓無法安裝，引起這種現(xiàn)象的還有肋板與連接螺栓孔的干涉。若這些個(gè)別位置的螺栓不能安裝，就會影響整體連接強(qiáng)度。

2．1．3 上下支座與回轉(zhuǎn)支座連接用高強(qiáng)度螺栓，長度不合理，有的螺栓總長度比連接所需長度多到20mm（一般要求擰上雙螺母后螺栓端部螺紋露出螺母1~2扣就可以了），而其螺紋部分長度卻不夠長，表現(xiàn)為最初安裝時(shí)螺母剛好能擰緊，但螺栓余下的有效螺紋只有0~1扣。有時(shí)也未必能達(dá)到預(yù)緊力矩值，其螺紋部分已到頭了。由地這種螺栓加工螺紋時(shí)不采用退刀槽，因此它的有效螺紋長度要小于外觀所見的螺紋長度，應(yīng)為螺母所能擰進(jìn)的長度。而螺栓在使用過程中總要受拉變形，以及面板與回轉(zhuǎn)支承的接觸間隙變小，這時(shí)想要再去緊固，就沒有辦法了。

2．2 制造原因

2．2．1 據(jù)觀察，有的可能存在原材料理化指標(biāo)不合格情況。其母材強(qiáng)度不但不符合要求，而且焊接性能差，焊縫強(qiáng)度低、脆性大、易疲勞。

2．2．2 焊縫質(zhì)量不符合要求。個(gè)別焊縫存在夾渣、未焊透、焊縫高度低于設(shè)計(jì)值、偏弧以及焊接熔池過大、焊接變形控制不嚴(yán)等現(xiàn)象，使母材和焊縫受到了破壞。

2．2．3 焊接工藝不合理，加工工藝不全面。面板經(jīng)過焊接即產(chǎn)生翹曲變形，因無下一道機(jī)加工工藝，致使上下支座平面在安裝前未達(dá)到平面度要求。安裝時(shí)通過螺栓緊固，強(qiáng)制該平面與回轉(zhuǎn)支承平面吻合，而使螺栓、面板、肋板及焊縫承受了過大的預(yù)應(yīng)力。

2．3 使用原因

2．3．1 使用人員責(zé)任性不強(qiáng)，業(yè)務(wù)技術(shù)不精。三例事故都存在螺栓過度松動的情況，據(jù)分析，這恰是產(chǎn)生裂紋的重要原因之一。因?yàn)樗C(jī)工作時(shí)，通常是一圈數(shù)十只螺栓中一半受拉，而另一半基本不受力，裂紋通常發(fā)生在受拉力的一側(cè)，若螺栓的預(yù)緊力不一致，有的緊固有的松動，就必然造成較緊的螺栓先受力，造成受力不均勻，從而造成在某一時(shí)刻只有較緊螺栓處的筋板、焊縫、面板的受力，而高強(qiáng)度螺栓的強(qiáng)度要高于這三者，所以通常造成這三者中較薄弱的先破壞。這種情況在使用中存在較多，我們曾在現(xiàn)場詢問一名塔機(jī)司機(jī)，問他為什么對這么多的回轉(zhuǎn)支承螺栓松動視而不見？他回答說，平時(shí)只是每隔三五天就對塔身連接螺栓進(jìn)行檢查，且做到一個(gè)星期緊一次，就沒有想到回轉(zhuǎn)支承螺栓幾十個(gè)，也會松動，也要經(jīng)常檢查和緊固。由此可見，部分使用維護(hù)人員的責(zé)任心和業(yè)務(wù)素質(zhì)還需要進(jìn)一步加強(qiáng)和提高。

2．3．2 缺乏可靠的工具，塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)連接、上下支座與回轉(zhuǎn)支承連接采用的高強(qiáng)度螺栓，都要求緊固時(shí)達(dá)到一定的預(yù)緊力矩。目前塔機(jī)生產(chǎn)廠家只配有塔身緊固專用扳手，但一般也無計(jì)數(shù)（力矩）功能，使用時(shí)難以達(dá)到相關(guān)要求。對回轉(zhuǎn)支承螺栓不配專用扳手，只是使用普遍扳手或再另加一根加力桿進(jìn)行緊固，緊固程度一般憑感覺，這就很難保證緊固質(zhì)量。

2．3．3 安全檢測未能把好關(guān)。根據(jù)《塔式起重機(jī)拆裝暫行規(guī)定》，塔機(jī)在新安裝后或停用六個(gè)月又重新使用時(shí)，都必須由企業(yè)組織專業(yè)技術(shù)部門對其進(jìn)行安全檢測。檢測依據(jù)應(yīng)為《塔式起重機(jī)技術(shù)條件》（GB9462—99）等，根據(jù)這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，連接螺栓是否緊固、螺栓端部螺紋是否能外露出螺母、高強(qiáng)度螺栓是否采用了雙螺母防松等都應(yīng)是塔機(jī)檢測內(nèi)容。有很多的中小型塔機(jī)在拆裝和運(yùn)輸時(shí)，都不將上下支座、回轉(zhuǎn)支承拆卸分解，而是將其作為一個(gè)整體。因此有的塔機(jī)轉(zhuǎn)了幾次場，回轉(zhuǎn)支承螺栓也沒有整理、緊固過。這種情況下，螺栓就可能長期都處于松動狀態(tài)。而一般的檢測人員也忽視了這一點(diǎn)，往往只著重于其他結(jié)構(gòu)件安全和安裝裝置的檢測。

3． 解決方案

以上三例事故中的塔機(jī)都處于主體施工中，若拆卸進(jìn)行整修，損失較大。為此，研究了相關(guān)解決方案，制訂了整修措施。第一步：對焊縫開裂的情況，將原焊縫用氧乙炔高溫氣體將其去除，注意不要損傷母材，然后重新進(jìn)行焊接。對于面板開裂，先用氧乙炔高溫氣體將裂紋處割成一適當(dāng)坡口，然后將其進(jìn)行對接處理；第二步：按圖示位置添加橫向立板，進(jìn)行加固，改善焊縫、面板的受力條件。實(shí)施這兩步所要注意的事項(xiàng)：①搭設(shè)操作平臺，以方便操作，高空作業(yè)人員系好安全帶保證安全。②調(diào)節(jié)小車位置并根據(jù)需要起吊一重物，使施工時(shí)的前后臂基本處于平衡位置，以免產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力。對已翹曲開裂的面板應(yīng)使其處于平整狀態(tài)。③焊接電流要適當(dāng)，因焊接位置所限，要求焊縫單面焊接雙面成型，保證焊接質(zhì)量和焊縫強(qiáng)度。④采用合理焊接工藝，盡量控制焊接變形。⑤在焊縫冷卻之后，才可以開動塔機(jī)，否則將影響焊接效果。

4． 作為塔機(jī)的使用單位要做到以下幾點(diǎn)：

4．1 選購塔機(jī)前對生產(chǎn)廠家進(jìn)行考察，除了價(jià)格因素外，更要考察其生產(chǎn)能力、技術(shù)力量和質(zhì)保體系。要選擇有生產(chǎn)許可證、產(chǎn)品性能質(zhì)量穩(wěn)定、售后服務(wù)有保證、社會信譽(yù)好的企業(yè)生產(chǎn)的塔機(jī)，這種塔機(jī)基本上是可靠的，一般不會存在前面所分析的設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量方面的問題。

4．2 加強(qiáng)對操作、維修人員的培訓(xùn)和考核工作，提高他們業(yè)務(wù)素質(zhì)的同時(shí)，更要使其增強(qiáng)責(zé)任心，嚴(yán)格做好日常保養(yǎng)維修工作，做好臺班記錄，對有關(guān)人員進(jìn)行必要的考核，嚴(yán)格實(shí)行獎懲措施，對不稱職，工作不負(fù)責(zé)任的要調(diào)離本崗位。

4．3 加強(qiáng)對塔機(jī)等重大設(shè)備使用前的檢測工作和日常的安全管理。

塔機(jī)投入使用前，企業(yè)應(yīng)組織相關(guān)職能部門進(jìn)行技術(shù)安全狀態(tài)檢測。當(dāng)然很多地區(qū)的建筑主管部門要求塔機(jī)使用前除了由施工單位自檢外，還應(yīng)報(bào)請當(dāng)?shù)亟ㄖ踩O(jiān)督機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測，檢測合格后，取得準(zhǔn)用證方可投入使用。企業(yè)應(yīng)嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)定，日常使用中，除了操作維修人員進(jìn)行日常維護(hù)保養(yǎng)外，企業(yè)的安全管理人員要定期進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問題要及時(shí)整改。

（夏俊錢 范興健 徐衛(wèi)星）