塔式起重机标准节连接螺栓松动的危害、原因及预防措施

塔式起重机标准节连接螺栓松动的危害、原因及预防措施CONTENTS目录01引言：塔式起重机标准节连接螺栓的重要性02螺栓松动的危害分析03螺栓松动的原因探究04螺栓松动的预防措施CONTENTS目录05螺栓检查与紧固操作实务06案例分析与经验总结01引言：塔式起重机标准节连接螺栓的重要性标准节在塔机结构中的核心作用承载上部荷载的核心构件塔身标准节作为塔式起重机的“躯干”，主要承受顶部工作部件传来的轴向压力、水平力、弯矩和扭矩，是塔机实现高度和稳定性的关键结构单元。模块化搭建的基础单元塔机通过自身顶升装置将标准节逐节组装，形成所需工作高度，目前中小型塔机（60tm及以下）普遍采用螺栓套管连接形式的标准节结构。高强度螺栓连接的重要性标准节间采用高强度螺栓连接，其紧固状态直接影响塔身整体刚性。《建筑塔式起重机安全规程》(GB5144-2023)明确规定连接螺栓必须按装配技术要求拧紧。连接螺栓的功能与特性

01连接螺栓的核心功能塔身标准节连接螺栓是塔式起重机的关键受力部件，其核心功能是将一节节标准节牢固连接，形成整体塔身结构，以承受塔机上部传递的轴向压力、水平力、弯矩及扭矩等多种荷载，确保塔身的稳定性和结构完整性。

02螺栓的材料特性目前大多数塔机厂家的中小型塔机（60tm及以下）均采用高强度螺栓进行标准节连接，这些螺栓通常为8.8级或10.9级高强度类型，具有较高的抗拉强度和屈服强度，以满足塔机工作时的受力要求。

03连接形式的应用现状对于中小型塔机（800kN·m及以下），螺栓套管连接形式是行业内普遍采用的标准节连接方式，该连接形式通过螺栓与套管的配合，实现标准节之间的刚性连接，是保障塔身承载能力的重要结构形式。当前螺栓松动问题的现状与案例警示螺栓松动问题普遍存在在对塔机的日常检查中，多次发现塔身标准节联结螺栓松动现象，部分螺帽可用手拧进，甚至能感觉到螺栓的轴向窜动，表明螺栓已松动到未受力状态。典型案例：连续多节螺栓松动曾出现连续6个标准节联结处平衡臂侧螺栓松动的严重情况，轴向窜动最多约达1mm，对塔机安全构成极大威胁。中小型塔机为高发群体目前大多数塔机厂家的中小型塔机（60tm及以下）普遍采用螺栓套管联结形式，此类塔机的标准节连接螺栓松动问题较为突出。02螺栓松动的危害分析塔身结构稳定性下降风险塔身接触面间隙产生螺栓松动后，当弯矩在标准节主肢中产生拉力时，两标准节接触面将产生间隙。对高度30m未附着的塔机，下部第二、三节标准节连接处0.1mm的间隙会导致吊臂根部水平位移增大2mm。塔身变形急剧增加若多个标准节接触面产生间隙，塔身整体变形将急剧增加，严重破坏塔身受力平衡，可能引发倒塔事故，对塔机安全运行构成严重威胁。冲击荷载效应显著上升螺栓松动使原本固接的标准节接触面产生轴向往复移动，无冲击荷载的连接结构间产生冲击荷载，导致螺栓及连接结构荷载效应大幅升高，极易造成螺栓破损和塔身折断。间隙产生与水平位移增大的影响

接触面间隙的产生机制螺栓松动后，当弯矩在螺栓方位的标准节主肢中产生拉力时，将使两标准节接触面产生间隙。这是由于螺栓预紧力不足，无法抵抗弯矩产生的拉力，导致连接部位出现分离。

微小间隙引发的水平位移放大效应对高度为30m未附着的塔机，在下部第二、三节标准节联结处产生0.1mm的间隙，在吊臂根部处的水平位移将增大2mm。这种位移放大效应会显著影响塔机的稳定性。

多间隙叠加的塔身变形风险如果多个标准节接触面产生间隙，则塔身变形会急剧增加。多个间隙的叠加效应使得塔身受力状况更为不利，结构整体刚度下降，进一步增大了倒塔事故的发生概率。冲击荷载导致的螺栓及连接结构破损

冲击荷载的产生机制螺栓松动后，在塔机上部荷载作用下，原本固接的两标准节接触面产生轴向往复移动，使无冲击荷载的螺栓连接结构间产生冲击荷载。

荷载效应的显著上升冲击荷载会导致螺栓及连接结构中的荷载效应大幅度升高，远超正常工作状态下的设计荷载，加速部件疲劳损坏。

螺栓及连接结构的破损风险在持续冲击荷载作用下，螺栓易出现疲劳裂纹、螺纹滑丝或断裂，连接结构如套管、主肢也可能因反复冲击而变形或开裂，严重时直接导致塔身折断。倒塔及塔身折断等严重事故后果01塔身变形加剧引发倒塔风险螺栓松动导致标准节接触面产生间隙，对30m未附着塔机，下部第二、三节标准节连接处0.1mm间隙可使吊臂根部水平位移增大2mm；多个间隙叠加将造成塔身变形急剧增加，最终可能酿成倒塔事故。02冲击荷载致螺栓及连接结构破损螺栓松动后，标准节接触面在塔机上部荷载作用下产生轴向往复移动，使无冲击荷载的连接结构间产生冲击荷载，导致螺栓及连接结构荷载效应大幅上升，极易引发螺栓断裂、连接部件破损。03结构失效造成塔身折断持续松动的螺栓无法有效传递荷载，使塔身受力失衡，在弯矩、扭矩等复合作用下，薄弱连接部位可能发生脆性断裂，导致塔身从连接节点处折断，造成机毁人亡的严重后果。相关安全规程的明确规定国家标准的强制要求《建筑塔式起重机安全规程》(GB5144-20XX)第条明文规定：联结螺栓必须采用扭矩扳手或专用扳手，按装配技术要求拧紧。制造厂家的技术规范塔机使用说明书中明确要求，不同规格高强度螺栓需按规定预紧力紧固，例如常用的8.8级M24螺栓预紧力为155KN，理论预紧力矩约为700N·m。原厂配件使用的严格性严禁不合理省略或代用原厂配件，特别是功能性零部件，如双螺帽连接必须同时安装受力螺帽与防松螺帽，确保防松措施完整。03螺栓松动的原因探究塔身受力特点与螺栓受力变化塔身主要受力类型

塔身作为塔机的躯干，主要承受垂直于水平面的弯矩M、水平面的扭矩T、轴向压力N以及水平力F，其中弯矩M和扭矩T对螺栓松动影响尤为显著。弯矩与扭矩的动态变化

当吊臂吊起重物时弯矩M为正值，放下重物后M为负值；回转启动时扭矩T为正值，回转制动时T为负值。塔机工作中频繁的起吊、放下重物及吊臂的启动、制动，使塔身承受正负交替变化的弯矩和扭矩。螺栓受力的动态响应

正负交替变化的弯矩和扭矩导致标准节连接螺栓受力反复不断变化，这种动态受力状态是螺栓松动的根本原因，且因塔机工作特点而难以避免。安装过程中的预紧力不足问题

预紧力控制意识淡薄安装工人普遍缺乏对预紧力和理论预紧扭矩的概念认知，多数仅凭经验拧紧螺栓，未按规范要求用扭矩控制预紧力，导致实际预紧力不足。

高空作业条件限制标准节螺栓紧固为高空作业，操作条件恶劣，人力难以将预紧扭矩施加到规定值（如8.8级M24螺栓理论预紧力矩约700N·m），劳动强度大且不易达标。

双螺帽防松措施缺失部分单位管理不严，安装时未按要求装配双螺帽（受力螺帽+防松螺帽），使螺栓连接失去防松保障，在交变荷载下极易松动。

顶升加节后续紧固疏漏塔机顶升加节后，未按规范对新加装标准节螺栓进行针对性检查紧固，吊臂旋转后接触面受力状态变化，易导致原有预紧力不足的螺栓松动。高空作业条件对螺栓紧固的影响高空作业环境的操作限制标准节连接螺栓的拧紧作业需在高空进行，操作平台空间有限，工人难以采用最优发力姿势，导致人力施加的预紧扭矩难以达到规定值，如8.8级M24螺栓理论预紧力矩约700N·m，实际操作中常因空间限制无法实现。高空作业的劳动强度与安全风险高空作业时，工人需在悬空状态下操作，体力消耗大且精神高度集中，当预紧扭矩要求超过500N·m时，劳动强度显著增加，易因疲劳导致紧固不到位，同时存在工具坠落、人员失足等安全隐患。环境因素对紧固精度的干扰高空作业易受风力、温度变化等环境因素影响，如强风可能导致塔身晃动，影响扭矩扳手的稳定操作；低温环境下金属螺栓韧性降低，若强行施加扭矩可能造成螺栓损伤，进一步影响预紧效果。顶升加节操作与螺栓受力变化顶升加节时的受力状态塔吊顶升加节过程中，吊臂侧的标准节连接接触面受拉，平衡臂侧的标准节连接接触面受压。在此状态下，两侧螺栓在相同拧紧扭矩作用下，预紧力相等。吊臂旋转后的受力转换当塔机旋转导致吊臂方向变化后，塔身标准节接触面的受压与受拉情况发生改变，螺栓中的受力随之产生显著变化。特别是将吊臂转到与顶升加节时相反的方向，原吊臂侧的接触面由受拉变为受压，其螺栓所受拉力大大减小。预紧力不足的风险后果若螺栓原预紧力比规定值少得太多，在吊臂方向改变后，螺栓可能完全失去预紧力，这是导致螺栓松动的重要原因之一。加节后的螺栓紧固要求每次塔机顶升加节完成后，必须按照规范方法对本次新加装的标准节螺栓进行检查并紧固，以应对受力状态变化带来的潜在风险。管理不当与配件使用问题

管理单位监管缺失部分塔机管理单位未建立定期检查制度，未督促作业班组或维保班组开展螺栓紧固工作，导致螺栓松动问题长期未被发现和处理，加剧螺栓及连接结构的受力恶化。

安装环节技术交底不足安装人员缺乏对螺栓预紧力重要性的认识，多数仅凭经验拧紧螺栓，甚至不清楚理论预紧扭矩（如8.8级M24螺栓理论预紧力矩约700N·m）及正确紧固顺序，导致预紧力普遍不达标。

配件违规省略与代用部分单位未按规范安装双螺帽（受力螺帽+防松螺帽），仅使用单螺帽导致防松措施失效；或擅自代用非原厂螺栓、垫片等功能性配件，降低连接结构的稳定性和防松能力。

班组日常检查不到位操作工人疏于日常检查，未及时发现并紧固松动螺栓，导致单个螺栓松动引发其他螺栓受力状况恶化，形成多处螺栓松动的连锁反应，增加塔身结构安全风险。日常检查与维护的缺失

检查周期未达标部分塔机管理单位未严格执行每周检查紧固标准节螺栓的要求，导致螺栓松动问题不能及时发现和处理，使松动情况恶化。

检查人员责任心不足塔机司机在日常工作中未按规程对螺栓松动情况进行细致检查，或发现问题后未及时上报，错失隐患整改时机。

维修保养不到位对已发现的螺栓松动问题，未及时组织专业维修保养班组进行紧固处理，导致其他螺栓受力状况恶化，引发更多螺栓松动。04螺栓松动的预防措施强化管理与定期检查机制

建立常态化检查制度塔机管理单位应督促作业班组或专业维保团队，每周至少对标准节螺栓进行一次全面检查与紧固；设备维保单位每月需开展一次系统性检查，确保螺栓预紧力符合规范要求。

规范检查与紧固流程检查紧固需在塔机空载状态下进行：将小车驶至臂根，自下而上紧固平衡臂侧螺栓；吊臂旋转180度后，自上而下紧固另一侧螺栓。塔吊顶升加节后，须立即对新增标准节螺栓执行相同流程。

落实安全技术交底安装前向作业人员明确螺栓松动危害，告知具体螺栓型号（如8.8级M24螺栓理论预紧力矩约700N·m）及正确紧固顺序，确保预紧力施加符合原厂技术标准。

严格配件与操作管理严禁省略或代用原厂配件（如双螺帽防松结构），施工单位机务部门需专人上机检查，对发现的螺栓松动问题及时通报并整改，形成闭环管理。科学的螺栓紧固方法与流程日常检查紧固操作步骤在塔吊空载状态下，将小车驶至臂根处，自下而上检查并紧固平衡臂侧螺栓；完成后吊臂旋转180度，自上而下紧固另一侧螺栓，确保全部完成。顶升加节后专项紧固要求每次塔吊顶升加节后，必须按上述日常紧固方法对新加装的标准节螺栓进行专项检查与紧固，消除因加节过程中受力变化导致的预紧力不足问题。扭矩控制与工具选择规范严格按照塔机说明书要求，采用扭矩扳手或专用扳手施加预紧扭矩，如8.8级M24螺栓理论预紧力矩约为700N·m，确保预紧力符合标准。双螺帽防松结构安装要求螺栓连接必须按原厂设计安装双螺帽（受力螺帽+防松螺帽），严禁省略防松部件，在交替荷载作用下保持连接稳定性。安装过程中的安全技术交底

明确螺栓预紧力不足的危害向安装人员清晰阐述标准节连接螺栓预紧力不足，在塔机运行中可能导致接触面产生间隙、塔身变形加剧，甚至引发倒塔或塔身折断等严重安全事故。

告知具体预紧扭矩要求明确所安装塔吊标准节连接螺栓的理论预紧扭矩，例如常用的8.8级M24螺栓，其理论预紧力矩约为700N·m，并说明需根据高强度螺栓的扭矩系数计算确定。

讲解正确的紧固顺序与方法详细说明标准节螺栓的正确紧固顺序，如在塔吊空载状态下，将小车驶至臂根处，自下而上检查紧固平衡臂侧螺栓，完成后吊臂旋转180度，自上而下紧固另一侧螺栓。

强调原厂配件使用规范严禁不合理省略或代用原厂配件，特别是功能性零部件，如双螺帽（受力螺帽与防松螺帽）必须按要求安装，确保螺栓连接的防松措施有效。严格配件管理与规范使用禁止配件随意省略与代用塔机各原厂配件一律不得不合理省略和代用，特别是对功能性零部件，如连接螺栓的双螺帽（受力螺帽与防松螺帽）必须按要求完整安装，确保防松措施有效。强化原厂配件采购与验收管理单位应从正规渠道采购原厂高强度螺栓等配件，严格执行验收制度，核对规格、等级（如8.8级M24螺栓）及质量证明文件，杜绝不合格配件投入使用。规范配件安装技术要求安装时必须严格按照塔机使用说明书要求，正确装配配件，如螺栓预紧力需达到规定值（如8.8级M24螺栓预紧力155KN，理论预紧力矩约700N·m），确保连接强度符合标准。施工单位的检查与整改责任

建立专项检查机制施工单位设备管理部门应制定塔机标准节连接螺栓专项检查制度，明确检查频次、内容及责任人，确保检查工作常态化、规范化。

实施上机细致检查检查人员必须亲自上机，对标准节连接螺栓进行逐颗检查，重点关注平衡臂侧、吊臂侧等关键部位螺栓的紧固状态及防松措施完整性。

问题通报与跟踪整改对检查中发现的螺栓松动、缺失或预紧力不足等问题，应立即向塔机主管单位通报，并下发整改通知书，明确整改时限和要求，跟踪整改进度。

整改验收与资料存档整改完成后，施工单位需组织复查验收，确保隐患彻底消除。同时，详细记录检查、整改及验收过程，形成书面资料存档备查，为后续管理提供依据。创新防松动管理措施案例分享

01高校教工公寓项目背景某大学教工公寓项目含26栋高层住宅，总建筑面积约20万m²，现场布置23部QTZ63塔式起重机，每部高度不少于100m，螺栓数量多，安全隐患大，拧紧螺栓工作费时费力。

02记号笔标识法创新实践对拧紧的螺栓，用记号笔在螺栓与周边构件间划一道通长标记线。通过观察标记线是否偏移，可快速判断螺栓是否松动，实现省时省力的高效检查，效果良好。

03应用价值与推广意义该方法能及时发现螺栓松动并紧固，有效消除因螺栓松动带来的安全隐患，避免不必要的重复劳动，为施工现场塔式起重机螺栓防松动管理提供了实用可行的创新方案。05螺栓检查与紧固操作实务检查工具的选择与使用

扭矩扳手的选用要求必须采用扭矩扳手或专用扳手，按装配技术要求拧紧螺栓。如对常用的8.8级M24螺栓，其理论预紧力矩约为700N·m，需选用量程覆盖该数值的扭矩扳手。

扭矩扳手的正确使用方法使用前应检查扭矩扳手的准确性，确保在计量检定有效期内。施力时应缓慢、均匀，避免冲击加载，确保扭矩值达到规定要求。

辅助检查工具的应用可使用记号笔在螺栓与螺母或连接构件间划一道通长标记线，通过观察标记线是否错位，快速判断螺栓是否松动，提高检查效率。

高空作业工具的安全要求高空拧紧螺栓时，工具应配备防坠绳，操作平台需稳固。工人需正确佩戴安全带，确保在操作条件不佳的情况下，既能达到预紧扭矩要求，又保障作业安全。标准节螺栓检查的步骤与要点

检查前准备检查前应确保塔机处于空载状态，将小车驶至臂根处，选择无风或微风天气进行。准备好扭矩扳手（已校准）、记号笔、检查记录表等工具。

检查顺序与方法采用分区检查法：先从平衡臂侧开始，自下而上检查并紧固螺栓；完成后将吊臂旋转180度，自上而下检查另一侧螺栓。重点关注连接面是否有间隙、螺栓是否有轴向窜动。

关键检查要点1.螺栓预紧扭矩：使用扭矩扳手检测，确保符合说明书要求（如8.8级M24螺栓预紧力矩约700N·m）。2.防松措施：检查双螺帽是否齐全，薄螺帽（防松螺帽）是否安装到位。3.螺栓状态：观察螺栓是否有锈蚀、变形、裂纹，螺牙是否完好。

标记与记录对已检查紧固的螺栓，用记号笔在螺栓与螺母或构件间划一道通长标记线，便于后续快速识别是否松动。详细记录检查时间、螺栓编号、扭矩值及异常情况。

特殊情况处理发现螺栓松动超过1mm轴向窜动、扭矩值偏差超过±10%或螺栓损伤时，立即停止使用塔机，上报管理单位并安排专业人员更换或紧固，严禁带病运行。不同工况下的紧固操作方法

日常检查紧固方法在塔吊空载状态下，将小车驶至臂根处，自下而上检查并紧固平衡臂侧螺栓；完成后吊臂旋转180度，自上而下紧固另一侧螺栓，确保全面覆盖。

顶升加节后紧固方法每次塔机顶升加节后，需对新加装的标准节螺栓按日常检查紧固方法进行专项检查与紧固，消除加节过程中可能产生的预紧力变化。

受压侧螺栓优先紧固原则通过旋转吊臂使塔身处于特定受力状态，优先对受压侧螺栓进行紧固，利用塔身自重增加接触面压力，提升紧固效果。顶升加节后的螺栓紧固要求

新加标准节螺栓必检每次塔机顶升加节后，必须对本次新加装的标准节连接螺栓进行全面检查并紧固，确保连接可靠性。

遵循规范紧固顺序在塔吊空载状态下，将小车驶至臂根处，自下而上