一起塔式起重機(jī)事故原因分析與警示

洪峻松，鄧代軍

（湖北特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)研究院宜昌分院，湖北 宜昌 443005）

塔式起重機(jī)（以下簡稱塔機(jī)）是建筑施工中不可替代的機(jī)械化設(shè)備，能極大地提高施工效率，但同時(shí)也是一種危險(xiǎn)性較大的特種設(shè)備。從近幾年的事故統(tǒng)計(jì)分析中看到，塔機(jī)事故多發(fā)生在安裝、使用、頂升、拆除這幾個(gè)環(huán)節(jié)，事故特征主要是墜落、斷裂、碰撞、擠壓、物體打擊等，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致塔機(jī)整機(jī)倒塌、傾覆。針對(duì)因作業(yè)人員操作不當(dāng)引起的安全事故，本文通過對(duì)一起塔機(jī)事故案例進(jìn)行原因分析，總結(jié)目前塔機(jī)在使用過程中作業(yè)人員普遍存在的一些不良習(xí)慣和違規(guī)現(xiàn)象，特別是只顧操作簡便不顧安危，人為阻止安全保護(hù)裝置造成安全保護(hù)功能失效的不安全行為，以期對(duì)相關(guān)單位和人員有所警示。

1 事故概況

1.1 事故經(jīng)過

某房屋建筑工地一臺(tái)塔機(jī)在將鋼筋從地面轉(zhuǎn)運(yùn)至建筑物4樓施工作業(yè)面的過程中，在等候4樓作業(yè)面施工人員離開鋼筋落吊點(diǎn)時(shí)，吊鉤及吊運(yùn)的鋼筋整體向下落至4樓作業(yè)面，壓住在4樓作業(yè)面吊鉤正下方施工作業(yè)的一名建筑工人，并導(dǎo)致其死亡。事后該塔機(jī)司機(jī)堅(jiān)持認(rèn)為事故發(fā)生的原因是：在等候過程中因起升機(jī)構(gòu)突然失控，導(dǎo)致吊鉤及吊運(yùn)的鋼筋整體快速墜落，壓住下方建筑工人并致其死亡。

1.2 事故設(shè)備及環(huán)境

事故塔機(jī)額定起重力矩：800kN·m，起升機(jī)構(gòu)倍率：2倍率，最大起重量：3t，最大起升高度：40.5m，最大工作幅度（根據(jù)實(shí)際工作需要起重臂減臂一節(jié)5m）：55m，起升速度0～100m/mim，回轉(zhuǎn)速度0～0.7rpm,變幅速度0～60m/mim，回轉(zhuǎn)角度：360度，獨(dú)立高度無附著裝置。事發(fā)時(shí)天氣陰，無雨，無風(fēng)，氣溫常溫，能見度正常。

2 現(xiàn)場(chǎng)勘察

（1）事故塔機(jī)的安裝位置距離建筑物水平距離約2.6m，建筑物已建至地上4層，高14.8m，四周有鋼管腳手架，腳手架最高處距離建筑物頂樓面約5.5m，周圍無其它建筑物、施工設(shè)備、輸電線等障礙物干涉，安全距離符合GB6067.1-2010《起重機(jī)械安全操作規(guī)程第1部分：總則》中第10.2和15.3條的要求，如圖1所示。

圖1 塔機(jī)工作現(xiàn)場(chǎng)示意圖

（2）被吊物為成品鋼筋，直徑為φ14mm，平均長度約3.0m，共計(jì)566根，總重量約2.03t。

（3）事發(fā)時(shí)，鋼筋起吊點(diǎn)為建筑物旁的鋼筋堆場(chǎng)，距離塔機(jī)的工作幅度約11.6m；落吊點(diǎn)為建筑物4樓施工作業(yè)面，距離塔機(jī)的工作幅度約16.0m。

（4）塔機(jī)金屬結(jié)構(gòu)（起重臂、平衡臂、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)、塔帽、拉桿等）無明顯變形、受損、斷裂缺陷，連接焊縫無明顯可見裂紋，螺栓、銷軸等連接無明顯松動(dòng)、缺件、損壞缺陷。

（5）起升及變幅機(jī)構(gòu)卷筒、減速箱、鋼絲繩、吊鉤、滑輪等零部件無明顯變形、受損缺陷，吊鉤防脫鉤裝置完好，司索鋼絲繩完好且在吊鉤內(nèi)未脫出。

（6）起升機(jī)構(gòu)制動(dòng)器為電磁失電制動(dòng)器，外觀良好。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)打開制動(dòng)器護(hù)罩檢查，制動(dòng)器零部件無裂紋、過度磨損、塑性變形、缺件等缺陷。制動(dòng)器打開時(shí)制動(dòng)盤與摩擦片無摩擦現(xiàn)象，制動(dòng)器閉合時(shí)制動(dòng)盤與摩擦片接觸均勻，無影響制動(dòng)性能的缺陷和油污，制動(dòng)器抱閘檢測(cè)開關(guān)有效。

（7）起升、變幅、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)均采用變頻控制，各元器件工作正常，斷、錯(cuò)相保護(hù)及失壓保護(hù)功能有效，無短接控制回路現(xiàn)象。

（8）力矩限制器和起重量限制器接線和調(diào)試封記完好，無調(diào)整和短接現(xiàn)象。

（9）司機(jī)室為側(cè)置式，視線良好，入口處張貼有力矩特性圖和安全操作規(guī)程。司機(jī)室內(nèi)設(shè)置有監(jiān)控顯示屏，能夠?qū)崟r(shí)顯示塔機(jī)起重量、幅度、起升高度、回轉(zhuǎn)角度、倍率、風(fēng)速等運(yùn)行參數(shù)，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，但無存儲(chǔ)功能及視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

（10）司機(jī)室內(nèi)警鈴有效，聯(lián)動(dòng)操作臺(tái)上設(shè)置有緊急停止按鈕且功能有效，起升、變幅及回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)操作桿動(dòng)作靈活、準(zhǔn)確可靠，且設(shè)置有表示用途和操作方向的標(biāo)志?，F(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)緊靠各操作桿零位自鎖裝置（黃色部分）下端均安裝有黑色塑料扎帶，如圖2所示，使自鎖裝置始終保持在打開狀態(tài)且無法回位，導(dǎo)致操作桿防誤操作功能無效。

圖2 操作桿處安裝的黑色塑料扎帶

3 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

（1）空載試驗(yàn)?，F(xiàn)場(chǎng)對(duì)塔機(jī)起升、變幅、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)分別進(jìn)行空載試驗(yàn)，各操縱機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)、安全防護(hù)裝置動(dòng)作準(zhǔn)確可靠，饋電裝置工作正常，各機(jī)構(gòu)動(dòng)作平穩(wěn)、運(yùn)行正常，能實(shí)現(xiàn)規(guī)定的功能和動(dòng)作，無異常震動(dòng)、沖擊、過熱、噪聲等現(xiàn)象。

（2）載荷試驗(yàn)。模擬事故發(fā)生時(shí)的載荷狀態(tài)，現(xiàn)場(chǎng)起吊約2.05t鋼筋，反復(fù)進(jìn)行起升、下降、變幅、回轉(zhuǎn)等動(dòng)作，反復(fù)在起升、下降過程中進(jìn)行從高速檔直接回到零位以及驟起驟停和斷電等各項(xiàng)試驗(yàn)，結(jié)果顯示，各機(jī)構(gòu)運(yùn)行平穩(wěn)，控制系統(tǒng)工作正常，制動(dòng)可靠，無下滑和遛鉤現(xiàn)象。

（3）功能試驗(yàn)?，F(xiàn)場(chǎng)分別在起升機(jī)構(gòu)上升和下降時(shí)，模擬進(jìn)行制動(dòng)器接觸器粘連試驗(yàn)和起升電動(dòng)機(jī)定子異常失電試驗(yàn)，結(jié)果顯示兩項(xiàng)功能均有效，起升制動(dòng)器和電動(dòng)機(jī)工作正常。同時(shí)調(diào)取控制柜內(nèi)起升機(jī)構(gòu)變頻器故障代碼記錄，未發(fā)現(xiàn)有起升機(jī)構(gòu)工作異常、失速等故障記錄。

4 事故原因分析

該事故的經(jīng)過及特征并不復(fù)雜，很明顯事故發(fā)生的原因只有兩種可能性：一是塔機(jī)設(shè)備出現(xiàn)故障導(dǎo)致吊鉤及吊運(yùn)的鋼筋整體墜落；二是司機(jī)操作失誤或誤操作將吊鉤及吊運(yùn)的鋼筋整體落在建筑工人的身體上，具體分析如下。

（1）根據(jù)事故塔機(jī)力矩特性圖，塔機(jī)在2倍率工況下，工作幅度在25m以內(nèi)均可起吊3t。事發(fā)時(shí)塔機(jī)在從起吊點(diǎn)11.6m處吊運(yùn)2.03t鋼筋至落吊點(diǎn)16.0m的過程中沒有超載使用。

（2）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察，事故發(fā)生時(shí)吊鉤及吊運(yùn)的鋼筋整體下落至樓面，起升鋼絲繩及司索鋼絲繩完好，吊鉤防脫鉤裝置有效，可以排除因鋼絲繩斷裂、吊運(yùn)的鋼筋從索具中脫落、索具從吊鉤中脫出而導(dǎo)致事故發(fā)生的可能性。

（3）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察及試驗(yàn)可以確認(rèn)，事故發(fā)生時(shí)塔機(jī)各機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)、安全裝置工作正常，未出現(xiàn)下滑、遛鉤、失速等現(xiàn)象和記錄。

（4）正常情況下，司機(jī)室聯(lián)動(dòng)操作臺(tái)起升、變幅及回轉(zhuǎn)各機(jī)構(gòu)操作桿具有零位鎖定功能，只有當(dāng)操作桿位于零位且將自鎖裝置提起打開后，操作桿才能進(jìn)行各項(xiàng)操作，操作完后操作桿自動(dòng)回到零位，同時(shí)自鎖裝置在回彈力的作用下自動(dòng)復(fù)位，這一功能可以避免因誤操作帶來安全事故。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察，事故塔機(jī)各機(jī)構(gòu)操縱桿零位自鎖裝置處安裝有扎帶，將自鎖裝置始終置于打開狀態(tài)，導(dǎo)致起升、變幅及回轉(zhuǎn)操作桿零位鎖定功能均無效，容易造成操作人員誤操作，不符合GB/T5031-2019《塔式起重機(jī)》5.5.4.2條“操作桿應(yīng)該能自動(dòng)回零且具有防止因無意刮碰而引起機(jī)構(gòu)誤動(dòng)作的功能”的規(guī)定。

根據(jù)上述分析，排除了因塔機(jī)設(shè)備出現(xiàn)故障導(dǎo)致吊鉤及吊運(yùn)的鋼筋整體墜落的原因，最終在現(xiàn)場(chǎng)勘察及分析結(jié)果面前，該塔機(jī)司機(jī)承認(rèn)了因起升機(jī)構(gòu)操作桿零位鎖定功能無效導(dǎo)致誤操作將吊鉤及吊運(yùn)的鋼筋整體落在建筑工人的身體上的事實(shí)。

5 預(yù)防與警示

從上述案例可以看出，造成該事故的主要原因是作業(yè)人員私自在操縱桿零位自鎖裝置處安裝扎帶，目前這種安裝扎帶的做法很普遍，在檢驗(yàn)檢測(cè)及安全檢查工作中已多次發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象了，其主要目的是圖簡單、圖省事，不必每次操作時(shí)將自鎖裝置提起。當(dāng)然根本原因還是因?yàn)樗C(jī)作業(yè)人員安全意識(shí)淡薄，錯(cuò)誤地認(rèn)為自鎖裝置作用不大，甚至礙手礙腳，出于僥幸心理認(rèn)為沒有該裝置可能不會(huì)出多大問題，結(jié)果因小失大，釀成大禍。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，作業(yè)人員違規(guī)違章操作在塔機(jī)事故直接原因中占很大的比例，實(shí)際使用過程中，類似上述人為阻止原有安全保護(hù)裝置以及不按塔機(jī)安全操作規(guī)程進(jìn)行操作的行為或不良習(xí)慣還有很多。

（1）作業(yè)前不對(duì)環(huán)境及設(shè)施進(jìn)行必要的安全檢查，習(xí)慣于盲目操作。一般建筑施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜且經(jīng)常變化，塔機(jī)作業(yè)范圍內(nèi)是否有障礙物、架空線纜、其他塔機(jī)設(shè)備、作業(yè)人群，安全距離是否足夠，吊運(yùn)路線是否需要調(diào)整；塔機(jī)各機(jī)構(gòu)零部件、安全裝置、控制裝置工作是否正常等，這些影響安全操作的項(xiàng)目每次作業(yè)前都需要例行檢查。

（2）為了減少作業(yè)次數(shù)，增加每次吊運(yùn)載荷的重量，擅自調(diào)節(jié)、短接或拆除起重量限制器、力矩限制器等安全保護(hù)裝置，導(dǎo)致塔機(jī)超載運(yùn)行。

（3）在作業(yè)過程中，不按操作規(guī)程的要求在起吊載荷前、危險(xiǎn)情況下、落吊載荷前鳴鈴示警，在載荷不明、安全狀況不明的情況下不與指揮人員取得聯(lián)系就擅自操作。

（4）進(jìn)行回轉(zhuǎn)作業(yè)時(shí)，為了快速制動(dòng)或定位，在回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)未完全停止時(shí)進(jìn)行反向回轉(zhuǎn)操作（俗稱打反車）。由于塔機(jī)臂架長、質(zhì)量大，同時(shí)還有起吊載荷和風(fēng)載的作用，因此回轉(zhuǎn)時(shí)慣性很大，在回轉(zhuǎn)未結(jié)束時(shí)突然反轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生巨大的沖擊載荷，使塔機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在承受正常的回轉(zhuǎn)力矩基礎(chǔ)上，又突然增加反向的啟動(dòng)力矩，容易使回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)過載。另外，頻繁使用反向回轉(zhuǎn)操作替代制動(dòng)對(duì)塔機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和金屬結(jié)構(gòu)容易造成損壞。

（5）在司索作業(yè)時(shí)，為了掛、取索具及載荷方便，將吊鉤防脫鉤裝置綁扎、損壞或拆除，導(dǎo)致防脫鉤裝置無效，索具容易從吊鉤中脫落。

（6）在各機(jī)構(gòu)變速作業(yè)過程中，為了節(jié)省時(shí)間，習(xí)慣越檔操作，從低速檔直接升到高速擋或從高速擋直接降到低速擋，甚至驟起驟停，各機(jī)構(gòu)運(yùn)行速度的不平穩(wěn)或起伏過大，容易對(duì)塔機(jī)產(chǎn)生巨大沖擊和振動(dòng)，嚴(yán)重影響安全，同時(shí)對(duì)各變速機(jī)構(gòu)和制動(dòng)裝置造成損壞。

（7）在作業(yè)過程中，為了節(jié)省時(shí)間，吊運(yùn)載荷從人員上方通過，一旦發(fā)生意外有可能造成人員傷亡，嚴(yán)重違反“吊運(yùn)載荷時(shí)，不得從人員上方通過的”的規(guī)定。

安全生產(chǎn)事故的發(fā)生主要是因?yàn)椤叭说牟话踩袨椤被颉拔锏牟话踩珷顟B(tài)”造成的，以上這些“人的不安全行為”都是塔機(jī)作業(yè)過程中最常見的典型違規(guī)違章現(xiàn)象，是作業(yè)人員日常工作中為了省時(shí)省力或偷懶養(yǎng)成的壞習(xí)慣，而事故的發(fā)生往往就是因?yàn)檫@些看似微不足道的行為造成的。

6 結(jié)語

“安全生產(chǎn)，預(yù)防為主”，提高安全意識(shí)，養(yǎng)成良好的作業(yè)習(xí)慣，是確保塔機(jī)作業(yè)安全預(yù)防事故發(fā)生有效的保障。就像汽車駕駛一樣，如果經(jīng)常開車時(shí)看手機(jī)、打電話、超速行駛等，發(fā)生事故的概率自然就很大。塔機(jī)本就是危險(xiǎn)性較大的設(shè)備，作業(yè)人員更應(yīng)牢記安全操作規(guī)程，嚴(yán)守規(guī)章制度，從規(guī)范自己的行為做起，從每項(xiàng)技術(shù)要求做起，做到懂技術(shù)、知風(fēng)險(xiǎn)、會(huì)操作。同時(shí)塔機(jī)使用單位應(yīng)加強(qiáng)安全管理，加強(qiáng)教育培訓(xùn)，對(duì)塔機(jī)設(shè)備進(jìn)行經(jīng)常性檢查，對(duì)作業(yè)人員的違規(guī)行為及時(shí)制止并糾正，以確保施工安全。事故是慘痛的，教訓(xùn)是深刻的，希望相關(guān)單位及人員引以為戒。