塔式起重機(jī)倒塌事故分析及預(yù)防措施

范立富

（山西省工程機(jī)械有限公司，山西 太原 030003）

隨著建筑市場技術(shù)發(fā)展和國家大力推動裝配式建筑，中大型塔式起重機(jī)在建筑工程主體結(jié)構(gòu)施工中發(fā)揮著不可或缺的吊裝運(yùn)輸作用。塔式起重機(jī)作為安全事故風(fēng)險性較大的特種設(shè)備，一旦發(fā)生事故往往會給廣大人民的生命財(cái)產(chǎn)造成重大損失。根據(jù)近3年全國曝光的塔機(jī)安全事故數(shù)據(jù)分析，安、拆過程引發(fā)的事故率約占總事故率的30%，而安拆過程必然涉及到頂升作業(yè)，頂升作業(yè)事故率約占安、拆過程事故率的70%，占總事故率的21%?，F(xiàn)以一起某項(xiàng)目頂升作業(yè)引發(fā)的QTZ250 塔式起重機(jī)倒塌事故為例，根據(jù)事故現(xiàn)場留有痕跡的對比，對倒塌事故原因進(jìn)行了詳細(xì)的安全技術(shù)分析，并提出有效的預(yù)防措施。

1 基本情況

2017年，某項(xiàng)目在進(jìn)行1 臺QTZ250（C7030）塔機(jī)頂升加節(jié)過程中，整體發(fā)生倒塌事故，造成設(shè)備損壞，多人傷亡的重大損失。倒塌后的塔機(jī)如圖1。

圖1 倒塌后的現(xiàn)場塔機(jī)圖片

2 事故現(xiàn)場勘查

（1）塔機(jī)的上部三節(jié)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)彎曲變形，壓扁折彎。

（2）塔機(jī)的套架隨彎曲的塔身傾倒，主肢、腹桿嚴(yán)重扭曲變形嚴(yán)重。

（3）塔機(jī)的塔頂遭到嚴(yán)重的扭曲變形破壞。

（4）塔機(jī)頂升作業(yè)配平用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)及吊裝鋼絲繩距離塔身約10m 處，并被倒塌的塔上部結(jié)構(gòu)砸壞。

（5）塔機(jī)的載重小車距塔身約10m 處，仍在起重臂上，吊鉤組摔落地面，吊鉤內(nèi)側(cè)無劃痕。

（6）塔機(jī)的油缸未見損壞，但與頂升橫梁脫離，掛靴無明顯劃痕。

（7）塔機(jī)上部結(jié)構(gòu)件整體傾覆，起重臂摔落到工地外市政道路及對面項(xiàng)目部臨時辦公樓頂部，局部砸塌二層臨時辦公樓。

（8）塔機(jī)的起重臂拉桿及拉桿組，平衡臂配重、平衡臂拉桿、拉桿組及各銷軸，除傾倒時變形外，未見其它破壞。

（9）塔機(jī)的聯(lián)動臺已自動復(fù)位，各安全機(jī)構(gòu)齊全，未有損壞。

（10）塔機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)各魚尾板和連接銷軸未有損壞。

3 事故發(fā)生過程描述

如圖2 所示，根據(jù)現(xiàn)場勘查、資料分析、現(xiàn)場留有痕跡及操作人員筆錄，推測事故發(fā)生過程如下：

（1）如圖2-1 事故發(fā)生過程（a）所示：事故發(fā)生前，操作人員進(jìn)行正常的頂升作業(yè)。先對塔機(jī)進(jìn)行了配平衡，并完成了第一步的頂升作業(yè)，塔機(jī)上部處于懸空狀態(tài)。此時操作人員發(fā)現(xiàn)液壓頂升泵站壓力不足，由于壓力表已損壞，現(xiàn)有壓力不詳。

（2）如圖2-2 事故發(fā)生過程（b）所示：進(jìn)行第二步頂升操作前，操作人員發(fā)現(xiàn)液壓頂升泵站因故障已不能動作。此時，操作人員決定在塔機(jī)上部懸空狀態(tài)下對液壓頂升泵站進(jìn)行更換，并將配平衡標(biāo)準(zhǔn)節(jié)落鉤至地面，試圖利用塔機(jī)自身吊鉤吊裝液壓頂升泵站。配平衡標(biāo)準(zhǔn)節(jié)被人為消除后，整機(jī)由于平衡重后傾作用，已產(chǎn)生了很大的不平衡力矩。

（3）如圖2-3 事故發(fā)生過程（c）所示：操作人員并未意識到危險來臨，仍舊在頂升作業(yè)未完成，且塔機(jī)上部懸空狀態(tài)下，點(diǎn)動塔機(jī)回轉(zhuǎn)，試圖轉(zhuǎn)180°至塔機(jī)上的液壓頂升泵站方向。套架開口方向一側(cè)由于頂升原理不設(shè)腹桿，主肢受不平衡力矩作用開始發(fā)生彎曲變形。

（4）如圖2-4 事故發(fā)生過程（d）所示：套架主肢嚴(yán)重扭曲變形，整機(jī)失衡發(fā)生倒塌事故。

圖2 事故發(fā)生過程模擬示圖

4 事故技術(shù)分析

4.1 據(jù)以上現(xiàn)場勘查得知，各連接銷軸、連接耳板、拉板、爬爪、掛靴、支承塊以及各安全裝置未有斷裂、開裂等現(xiàn)象，該塔式起重機(jī)廠家具備制造資質(zhì)，出廠檢驗(yàn)合格，并在該地區(qū)進(jìn)行過登記備案，可以排除此次事故為設(shè)備本身制造原因。

4.2 從現(xiàn)場勘查、資料分析，以及操作人員筆錄得出：

操作人員違章作業(yè)致使塔式起重機(jī)失去穩(wěn)定，套架、塔身彎曲破壞，上部結(jié)構(gòu)整體傾覆是造成本次事故的主要原因。

（1）在頂升作業(yè)過程中，液壓頂升系統(tǒng)發(fā)生故障，在懸空平衡狀態(tài)下，首先把平衡用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)放落地面，致使塔式起重機(jī)上部處于不平衡狀態(tài)，違反《建筑施工塔式起重機(jī)安裝、使用、拆卸安全技術(shù)規(guī)程》JGJ196-2010中 3.4.6 第5 條“頂升前應(yīng)將塔式起重機(jī)配平，頂升過程中，應(yīng)確保塔式起重機(jī)平衡”，以及使用說明書之規(guī)定，使套架承受了非工作狀態(tài)的力矩。

（2）回轉(zhuǎn)起重臂，準(zhǔn)備起吊液壓泵站，違反《建筑施工塔式起重機(jī)安裝、使用、拆卸安全技術(shù)規(guī)程》JGJ196-2010 中3.4.6 第7 條，“頂升過程中不應(yīng)進(jìn)行起升、回轉(zhuǎn)、變幅等操作”，以及使用說明書之規(guī)定。在平衡臂及平衡重回轉(zhuǎn)到套架開口方向一側(cè)時，由于套架開口方向一側(cè)無斜腹桿和橫腹桿，屬于強(qiáng)度、剛度最薄弱的一側(cè)，套架主肢受力變形，上部整體結(jié)構(gòu)重量偏離套架塔身軸心，塔身受彎力矩越來越大。這時上部標(biāo)準(zhǔn)節(jié)、套架下層滾輪接觸部分，受彎變形，失去穩(wěn)定，上部結(jié)構(gòu)整體傾覆，造成事故。

4.3 利用他人建筑起重機(jī)械安拆資質(zhì)，組織安裝作業(yè)，無安拆方案、自檢報告，未進(jìn)行安全技術(shù)交底，違反《中華人民共和國建筑法》第66 條、《建筑起重機(jī)械安全監(jiān)督管理規(guī)定》第20 條以及《特種設(shè)備監(jiān)察條例》第33條之規(guī)定，是此次事故的直接責(zé)任人，也是造成本次事故的主要原因。

5 預(yù)防措施

如上這起頂升作業(yè)引發(fā)的塔式起重機(jī)倒塌事故，教訓(xùn)是慘痛的，在此給使用單位又敲響了安全的警鐘。結(jié)合本事故案例，提出頂升作業(yè)中的注意事項(xiàng)及預(yù)防措施?？傮w上講，塔機(jī)頂升作業(yè)中事故頻發(fā)的主要成因?yàn)? 個方面：

5.1 人的不安全行為

塔式起重機(jī)屬于涉及生命安全、危險性較大的特種設(shè)備，操作人員是頂升作業(yè)中的主體，需特別重視對操作人員的教育培訓(xùn)及管理工作，持證上崗?fù)瑫r消除僥幸心理，解決知識缺陷和責(zé)任缺陷兩大問題，對不合格人員停止設(shè)備操作。

5.2 物的不安全狀態(tài)

加強(qiáng)塔機(jī)頂升作業(yè)前的規(guī)定檢查，確保作業(yè)過程中各零部件可靠有效。即使作業(yè)過程中出現(xiàn)了案例里的特殊情況，也必須要利用專業(yè)技術(shù)知識進(jìn)行方案解決，不得違規(guī)操作，不得冒險蠻干。

5.3 管理上的缺陷

安拆單位必須在取得相應(yīng)安拆資質(zhì)后，有足夠?qū)I(yè)技術(shù)能力的情況下方能承攬塔式起重機(jī)安拆工作。操作人員作業(yè)前，安拆單位必須根據(jù)實(shí)際工況制定專項(xiàng)安拆方案，并對操作人員進(jìn)行必要的安全技術(shù)交底。嚴(yán)禁無證上崗、酒后上崗等違規(guī)情況出現(xiàn)。

6 結(jié)語

總之，塔式起重機(jī)頂升作業(yè)的安全保障是一個系統(tǒng)工程，需要對人、物、管理3 個方面嚴(yán)格專業(yè)控制，才能保證塔式起重機(jī)的安全安裝、安全拆卸以及安全使用。