塔式起重機(jī)事故案例

1、塔式起重機(jī)事故案例1 某項(xiàng)目塔機(jī)頂升中倒塌事故1.事故概況2013年8月9日，某工地一臺(tái)高度為約75m的QTZ63A型塔吊上部結(jié)構(gòu)發(fā)生倒塌，塔吊頂部的起重臂、平衡臂、平衡重、塔帽、回轉(zhuǎn)平臺(tái)及頂升套架墜落至地面，事故造成3名工人死亡，見圖1。圖12.事故勘查事故發(fā)生時(shí)塔吊正在頂升加節(jié)，由兩名塔吊安裝工和一名塔吊司機(jī)參加。據(jù)事故現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，頂升油缸活塞已頂出約1.35m，并彎曲變形，見圖2。 圖2 事故現(xiàn)場標(biāo)準(zhǔn)節(jié)下踏步兩內(nèi)側(cè)存在頂升橫梁銷軸從標(biāo)準(zhǔn)節(jié)踏步脫落的刮擦痕跡，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主角鋼局部受壓變形，見圖3。 圖3 頂升橫梁存在嚴(yán)重的側(cè)向受彎變形，頂升橫梁與油缸連接銷軸已脫落，見圖4。圖4 頂升橫梁油缸

2、連接耳板發(fā)生嚴(yán)重變形，呈倒八字形，見圖5。 圖5從事故現(xiàn)場證據(jù)表明，當(dāng)油缸頂升高度約1.35m時(shí)，因頂升橫梁突然發(fā)生側(cè)翻并嚴(yán)重變形，導(dǎo)致頂升橫梁兩端銷軸無法支撐在標(biāo)準(zhǔn)節(jié)踏步槽內(nèi)，上部結(jié)構(gòu)因失去支撐而倒塌。3. 事故分析據(jù)事故現(xiàn)場狀態(tài)分析，油缸活塞在頂出大部分后才發(fā)生倒塌事故，表明頂升時(shí)橫梁兩端支撐軸正?？ㄔ跇?biāo)準(zhǔn)節(jié)踏步凹槽內(nèi)，頂升橫梁并未從踏步脫槽。從圖3知，頂升橫梁兩端在標(biāo)準(zhǔn)節(jié)下踏步上的劃痕知，發(fā)生事故時(shí)正在進(jìn)行第一次頂升；從圖2知，頂升橫梁活塞最大伸出長度為1.4m，現(xiàn)場油缸活塞伸出1.35m，可排除油缸頂升超行程將塔機(jī)頂翻的可能性?，F(xiàn)場頂升橫梁側(cè)向彎曲現(xiàn)象分析如下：（1）頂升橫梁設(shè)計(jì)錯(cuò)誤：

3、從圖4知，頂升橫梁上安裝油缸支座中心線高于頂升橫梁兩端支撐軸的中心線約120mm，油缸支座銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向與頂升橫梁兩端支撐軸轉(zhuǎn)向一致。通常塔機(jī)頂升油缸鉸支點(diǎn)低于兩端支撐軸線，見照片6，且鉸支點(diǎn)銷軸軸線與頂升橫梁兩端支撐軸軸線垂直，見圖7。事故塔機(jī)與常規(guī)塔機(jī)頂升系統(tǒng)簡化力學(xué)模型如圖8，其穩(wěn)定性分析如下：圖6 圖7 圖81）圖8A：事故塔機(jī)頂升系統(tǒng)油缸頂升時(shí)，頂升油缸銷軸軸線與頂升橫梁支撐軸軸線平行，頂升油缸銷軸軸線高于頂升橫梁支撐軸線，油缸可繞銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)，頂升橫梁可繞橫梁兩端支撐軸轉(zhuǎn)動(dòng)，即整個(gè)頂升系統(tǒng)有兩個(gè)自由度，處于不穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)頂升油缸軸線與頂升橫梁軸線在同一垂軸線時(shí)，只要頂升油缸的軸線與橫梁軸

4、線保持在同面內(nèi)，整個(gè)頂升系統(tǒng)即處于臨界穩(wěn)定狀態(tài)，圖9；如油缸軸線發(fā)生偏轉(zhuǎn)，頂升橫梁也必然會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，此時(shí)整個(gè)頂升系統(tǒng)在油缸推力作用下致使頂升橫梁繞兩端支撐軸轉(zhuǎn)動(dòng)，整個(gè)系統(tǒng)則失去平衡， 圖9這是頂升系統(tǒng)設(shè)計(jì)最忌諱和必須避免的，否則將發(fā)生嚴(yán)重事故。 2）圖8B：該頂升系統(tǒng)油缸銷軸軸線低于頂升橫梁兩端支撐軸線，無論兩軸線平行或垂直（圖8C），油缸推力均可使兩軸線自動(dòng)找正至同平面內(nèi)，可保證整個(gè)頂升系統(tǒng)的穩(wěn)定性。事故塔機(jī)的頂升系統(tǒng)是不穩(wěn)定頂升系統(tǒng)，油缸推力勢必造成系統(tǒng)失衡，類似設(shè)計(jì)錯(cuò)誤已造成多起塔機(jī)頂升作業(yè)中上部結(jié)構(gòu)倒塌事故。4. 事故原因4.1 直接原因頂升橫梁設(shè)計(jì)存在嚴(yán)重問題：頂升系統(tǒng)鉸支點(diǎn)高于頂升

5、橫梁兩端支撐軸軸線，且頂升油缸銷軸軸線與頂升橫梁兩端支撐軸軸線平行，形成不穩(wěn)定受力系統(tǒng)。在頂升時(shí)頂升油缸軸線與頂升橫梁平面存在一定的夾角，當(dāng)頂升油缸活塞桿將全部伸出時(shí)，該夾角在油缸推力作用下逐漸增大，造成橫梁嚴(yán)重變形并脫離標(biāo)準(zhǔn)節(jié)踏步，導(dǎo)致整個(gè)上部結(jié)構(gòu)的倒塌事故。4.2 間接原因（1）頂升橫梁未設(shè)置防脫鎖緊裝置：不符合JGJ5144-2006塔式起重機(jī)安全規(guī)程中6.11頂升 圖10橫梁防脫功能的有關(guān)規(guī)定：“自升式塔機(jī)應(yīng)具有防止塔身在正常加節(jié)、降節(jié)作業(yè)時(shí)，頂升橫梁從塔身支承中自行脫出的功能”，見圖10。（2）廠家使用說明書未提示：說明書中對(duì)塔吊頂升加節(jié)的規(guī)定中缺少相關(guān)提示，不符合JGJ196-20

6、10 圖10建筑施工塔式起重機(jī)安裝、使用、拆卸安全技術(shù)規(guī)程中的規(guī)定：3.4.6  自升式塔式起重機(jī)的頂升加節(jié)應(yīng)符合下列規(guī)定： 1  頂升系統(tǒng)必須完好： 2  結(jié)構(gòu)件必須完好； 3  頂升前，塔式起重機(jī)下支座與頂升套架應(yīng)可靠連接；4  頂升前，應(yīng)確保頂升橫粱擱置正確；5  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)的平衡；6  頂外加節(jié)的順序，應(yīng)符合使用說明書的規(guī)定； 7  頂升過程中

7、，不應(yīng)進(jìn)行起升，回轉(zhuǎn)、變幅等操作； 8  頂升結(jié)束后，應(yīng)將標(biāo)準(zhǔn)節(jié)與回轉(zhuǎn)下支座可靠連接；  9  塔式起重重機(jī)加節(jié)后需進(jìn)行附著的，應(yīng)心按照先裝附著裝置、后頂升加節(jié)的順序進(jìn)行附著裝置的位置和支撐點(diǎn)的強(qiáng)度應(yīng)符合要求。（3）廠家管理混亂：事故前因用戶發(fā)現(xiàn)原頂升橫梁存在其他問題，要求廠家更換，在事故發(fā)生后，用戶才發(fā)現(xiàn)所更換并發(fā)生事故的頂升橫梁結(jié)構(gòu)形式與更換前的頂升橫梁構(gòu)造不同，存在嚴(yán)重的安全隱患，而更換前的頂升橫梁雖有質(zhì)量小問題，但主要結(jié)構(gòu)符合安全，因此說明廠家在產(chǎn)品質(zhì)量管理方面存在嚴(yán)重問題，這是事故發(fā)生的間接原因之一。（4）用戶責(zé)任心不足：在

8、頂升橫梁更換過程中，用戶未仔細(xì)驗(yàn)收后更換來的頂升橫梁的構(gòu)造是否正確，至少自身因技術(shù)素質(zhì)不足而對(duì)何種結(jié)構(gòu)符合安全要求無概念，因此接受了存在嚴(yán)重安全隱患的頂升橫梁，這也是事故發(fā)生的間接原因之一。（5）安裝工未盡責(zé)任：更換前后的頂升橫梁構(gòu)造已發(fā)生重大改變，但作為經(jīng)過專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)的塔機(jī)安裝工未提出異議，說明安裝工或責(zé)任心不足，或?qū)I(yè)技術(shù)素質(zhì)不足，未能在技術(shù)上、安全上把守住最后一關(guān)，這也是事故發(fā)生的間接原因之一。（6）現(xiàn)場管理不力：工程項(xiàng)目管理、監(jiān)理等管理單位在本事故中均負(fù)有管理責(zé)任。 2 某體育場工程塔式起重機(jī)整機(jī)傾覆事故1.事故經(jīng)過 2001年3月8日晚8時(shí)35分，某體育館工程中的QTZ60型塔式起

9、重機(jī)以最大幅度起吊裝滿混凝土的料斗時(shí)，塔身根部平衡臂方向的兩根地腳螺栓斷裂，塔式起重機(jī)朝起重臂方向發(fā)生傾覆，司機(jī)受輕傷，塔式起重機(jī)大部分鋼結(jié)構(gòu)變形，傳動(dòng)裝置破損，整機(jī)近乎報(bào)廢；起重臂在墜落過程中砸塌項(xiàng)目部臨時(shí)活動(dòng)房二樓走廊與個(gè)別房間，并插入樓下車庫中，所幸夜間值班人員不在房內(nèi)，且原停放在車庫內(nèi)的紅旗轎車出車外出，未造成更大傷亡與經(jīng)濟(jì)損失。2.事故調(diào)查 據(jù)現(xiàn)場勘察、計(jì)算，該塔式起重機(jī)事故當(dāng)時(shí)起吊的料斗與混凝土總重超過該起重機(jī)在最大工作幅度下的起重量，其實(shí)際起重力矩已超過該起重機(jī)的最大起重力矩26.3%，屬于嚴(yán)重超載。工程開工時(shí)，為最大程度地覆蓋施工場地，施工單位將塔式起重機(jī)布置在橢圓形體育場的形

10、心上，而現(xiàn)場的混凝土攪拌站位于體育館建筑物基坑邊緣，起重臂的最大工作幅度距離攪拌站出料口尚差2m左右。當(dāng)料斗在攪拌站出料口處裝載混凝土?xí)r，起重機(jī)吊鉤只能斜拉起吊，因此加大了起升載荷，加劇了超載現(xiàn)象，導(dǎo)致塔式起重機(jī)發(fā)生傾覆。3.事故原因3.1 直接原因 混凝土料斗超載，且起重機(jī)吊鉤斜拉起吊，導(dǎo)致塔式起重機(jī)起重力矩嚴(yán)重超載，塔身根部地腳螺栓斷裂，導(dǎo)致塔機(jī)發(fā)生整機(jī)傾覆。3.2 間接原因（1）起重機(jī)作業(yè)人員無上崗證。按施工現(xiàn)場安全管理規(guī)定，塔式起重機(jī)的安裝、操作、指揮人員均應(yīng)經(jīng)專門培訓(xùn)、考核合格，持有起重作業(yè)特殊工種上崗證，并定期審核。本案例中塔式起重機(jī)司機(jī)與指揮人員均無操作證，均屬違章上崗作業(yè)。（2

11、）安全保護(hù)裝置無效。現(xiàn)場勘察結(jié)果表明，因塔式起重機(jī)操作人員維護(hù)、管理不力，該塔式起重機(jī)的起重力矩限制器的推桿與行程開關(guān)觸點(diǎn)距離太遠(yuǎn)，未按使用說明書的要求調(diào)試到位。當(dāng)塔式起重機(jī)超載起吊、起重力矩大大超限時(shí)，推桿頂觸不到行程開關(guān)觸點(diǎn)，起重力矩限制器未報(bào)警、斷電，未起安全保護(hù)作用。（3）地腳螺栓材質(zhì)不正確。經(jīng)技術(shù)監(jiān)督部門檢測化驗(yàn)，現(xiàn)場斷裂的地腳螺栓未達(dá)到使用說明書規(guī)定的8.8級(jí)強(qiáng)度，安全系數(shù)小于設(shè)計(jì)要求的1.34倍，強(qiáng)度儲(chǔ)備不足。 （4）施工現(xiàn)場安全管理不力。因本工程項(xiàng)目位于郊區(qū)，并從社會(huì)租賃塔式起重機(jī)使用，工程項(xiàng)目部對(duì)塔式起重機(jī)及其操作人員的安全管理松懈，對(duì)無證上崗、照明不良、起重機(jī)斜拉與超載、安

12、全保護(hù)裝置失靈等違章現(xiàn)象與各種安全隱患不聞不問，且未按施工現(xiàn)場常規(guī)安全管理規(guī)定定期檢查塔式起重機(jī)的主要安全保護(hù)裝置。4.事故教訓(xùn)4.1 選位適當(dāng)塔式起重機(jī)是建設(shè)工程中最常用的起重機(jī)械設(shè)備，在施工現(xiàn)場平面選位時(shí)應(yīng)滿足以下條件：（1） 起重機(jī)進(jìn)場、安裝、拆除、退場方便；（2） 起重臂盡量覆蓋施工區(qū)域；（3） 起重機(jī)各種工作幅度均能滿足施工起重量；（4）起重機(jī)回轉(zhuǎn)無障礙，距離高壓線510m。4.2 安全保護(hù)裝置保持良好 塔式起重機(jī)的安全保護(hù)裝置分載荷安保護(hù)裝置、運(yùn)動(dòng)安全保護(hù)裝置兩類。載荷安保護(hù)裝置含起重力矩限制器、起重量限制器。起重力矩限制器對(duì)塔式起重機(jī)在任何工作幅度與起重量乘積作出定量限位，以保護(hù)

13、整機(jī)抗傾翻穩(wěn)定性與塔身鋼結(jié)構(gòu)；起重量限制器對(duì)起重機(jī)的最大起重量作出定量限位，以保護(hù)起升卷揚(yáng)機(jī)系統(tǒng)與起重臂鋼結(jié)構(gòu)。運(yùn)動(dòng)安全保護(hù)裝置含起升高度限制器、工作幅度限制器、回轉(zhuǎn)限制器，分別對(duì)塔式起重機(jī)的吊鉤起升高度范圍、吊鉤幅度范圍、起重臂回轉(zhuǎn)圈數(shù)作出定量限位，以保證工作機(jī)構(gòu)在預(yù)定的范圍內(nèi)運(yùn)行而不至導(dǎo)致起重力矩超載或損壞構(gòu)件。塔式起重機(jī)安全規(guī)程(GB5144)要求,塔式起重機(jī)在使用期間，各種安全保護(hù)裝置均應(yīng)調(diào)試到位、使用正常。當(dāng)起重機(jī)使用中某載荷參數(shù)或運(yùn)動(dòng)參數(shù)超出預(yù)設(shè)范圍時(shí)，相應(yīng)的安全保護(hù)裝置產(chǎn)生報(bào)警、斷電動(dòng)作，待故障排除后功能方可恢復(fù)工作。在上述各種安全保護(hù)裝置中，起重力矩限制器位居首要，被列為整機(jī)合

14、格與否的否決項(xiàng)。4.3 塔式起重機(jī)操作人員應(yīng)持證上崗塔式起重機(jī)操作人員應(yīng)經(jīng)專門培訓(xùn)、考核合格，持有勞動(dòng)管理部門頒發(fā)的起重作業(yè)特殊工種上崗證，并在規(guī)定年限內(nèi)復(fù)審。4.4 塔式起重機(jī)各種文件應(yīng)齊全進(jìn)場前，用戶與安裝人員應(yīng)檢查其生產(chǎn)許可證、出廠檢驗(yàn)合格證、主要部件檢測合格證等隨機(jī)文件，并檢查部件數(shù)量是否完整、外形是否完好，并辦理檢查驗(yàn)收記錄。4.5 各種安全裝置應(yīng)有效塔式起重機(jī)安裝過程中，操作人員應(yīng)按使用說明書的要求調(diào)試起重力矩限制器等安全保護(hù)裝置，使各裝置內(nèi)的推桿在規(guī)定位置上均能頂推行程開關(guān)觸點(diǎn)，發(fā)出報(bào)警、斷電信號(hào)，起安全保護(hù)作用。4.6 安裝完畢應(yīng)驗(yàn)收塔式起重機(jī)安裝完畢，土建施工單位與安裝單位應(yīng)

15、向當(dāng)?shù)亟ㄖ┕ぐ踩芾砟軌虿块T申報(bào)檢測。當(dāng)?shù)胤ǘz測機(jī)構(gòu)根據(jù)塔機(jī)國標(biāo)、使用說明書的要求檢測，并進(jìn)行110%動(dòng)超載、125%靜超載試驗(yàn)，檢測合格并頒發(fā)合格證后，用戶方可投入使用。 4.7 設(shè)備應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行安全監(jiān)督塔式起重機(jī)在使用期間應(yīng)對(duì)各部件進(jìn)行日檢、周檢、月檢，堅(jiān)持日常維護(hù)并作記錄。安全裝置應(yīng)保持良好。發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)修理，不得帶病運(yùn)行。4.8 禁止違章操作塔式起重機(jī)在使用期間應(yīng)嚴(yán)格遵守“十不吊（指揮信號(hào)不明、超載及重量不明、吊物與地下連接、捆扎不牢、斜拉、吊物不明、視線不明、大于六級(jí)風(fēng)不吊等）”規(guī)定。4.9在生產(chǎn)中應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)督管理。3 某工程塔機(jī)起重臂折斷事故1.事故概況某工地一臺(tái)塔機(jī)的變幅小車

16、在起重臂最大工作幅度吊運(yùn)一捆鋼筋時(shí)，起重臂前拉桿與塔帽連接拉板突然發(fā)生斷裂，導(dǎo)致起重臂在后拉桿前的截面折斷，折斷的起重臂將現(xiàn)場捆扎鋼筋的工人當(dāng)場砸死，造成1人死亡的事故，見圖1、圖2。圖1 起重臂折斷事故現(xiàn)場 圖2 起重臂上弦桿斷口 2.事故原因分析2.1 直接原因超載為事故發(fā)生的直接原因。據(jù)計(jì)算，事故現(xiàn)場正在吊運(yùn)的鋼筋重量已大大超過塔機(jī)在最大幅度處允許起吊的載荷。2.2 間接原因（1）起重力矩限制器無效是事故發(fā)生的主要間接原因。因該塔機(jī)在安裝檢測合格后停用近一個(gè)月后才重新啟用，啟用前塔機(jī)操作人員、現(xiàn)場安全管理人員均未對(duì)起重力矩限制器進(jìn)行安全檢查并確認(rèn)。事故發(fā)生時(shí)起重力矩限制器處于無效狀態(tài)，未

17、起安全保護(hù)作用，不排除人為拆除起重力矩限制器線路的可能性。（2）前、后拉桿的拉板錯(cuò)位安裝是事故發(fā)生的間接原因之一。起重臂架前拉桿連接板在安裝時(shí)發(fā)生前拉板、后拉板換位的錯(cuò)誤，而兩種前拉板的加固結(jié)構(gòu)使前拉板的強(qiáng)度大于后拉板的尺寸，將強(qiáng)度較小的后拉板安裝到前拉板位置上，導(dǎo)致前拉板在超載情況下因強(qiáng)度富裕量不足而產(chǎn)生斷裂、斷臂事故。（3）塔機(jī)指揮、司索工無證上崗是事故發(fā)生的間接原因之一。現(xiàn)場鋼筋工代替司索工上崗，因缺乏起重作業(yè)相關(guān)專業(yè)知識(shí)，未判斷起重量大小即盲目起吊，造成塔機(jī)超載、斷臂。（4）起重作業(yè)中施工人員上、下交叉作業(yè)是事故發(fā)生的間接原因之一。現(xiàn)場鋼筋工違反了“起重臂下嚴(yán)禁站人”這一起重作業(yè)最基本

18、的安全規(guī)定，說明現(xiàn)場安全管理部門未對(duì)工人進(jìn)行施工安全知識(shí)教育。3.事故結(jié)論根據(jù)對(duì)事故的技術(shù)分析知，造成本次事故的主要原因是操作人員在塔機(jī)使用前未檢查確認(rèn)塔機(jī)起重力矩限制器是否完好，在起重力矩限制器無效狀態(tài)下，無證上崗的指揮、司索人員盲目起吊超載鋼筋，而安裝塔機(jī)時(shí)未按要求正確安裝起重臂前、后拉桿的連接板，導(dǎo)致前拉桿連接板斷裂，進(jìn)而引發(fā)起重臂折斷、物體打擊地面施工人員傷亡事故的發(fā)生。4.事故教訓(xùn)（1）安裝單位在安裝設(shè)備時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按塔機(jī)使用說明書的要求安裝各部件。（2）塔機(jī)司機(jī)在操作設(shè)備前，應(yīng)認(rèn)真對(duì)起重力矩限制器等安全保護(hù)裝置進(jìn)行安全檢查和保養(yǎng)，一旦發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)修復(fù)，嚴(yán)禁帶病操作，以確保塔機(jī)使用安全。（3）施工單位應(yīng)對(duì)現(xiàn)場操作人員應(yīng)進(jìn)行安全教育，并加強(qiáng)施工操作安全管理。4 塔機(jī)基礎(chǔ)節(jié)斷裂造成整機(jī)倒塌事故1. 事故概況某工地發(fā)生一起待拆卸的塔機(jī)因基礎(chǔ)節(jié)斷裂造成整機(jī)傾覆事故?，F(xiàn)場事故調(diào)查結(jié)果表明，該塔機(jī)在該工地使用超過一年，塔機(jī)基礎(chǔ)長期浸泡在近1m深的水中，塔機(jī)倒塌后倚靠在新建建筑物上，事故發(fā)生時(shí)未造成人員死亡。圖1 塔機(jī)倒塌事故現(xiàn)場 圖2 塔機(jī)基礎(chǔ)節(jié)斷裂 2.事故原因分析2.1 直接原因據(jù)現(xiàn)場勘察發(fā)現(xiàn)，本起事故的塔身根部的基礎(chǔ)節(jié)預(yù)埋在混凝土基礎(chǔ)中，基礎(chǔ)主弦桿用兩根角鋼拼焊成方管。經(jīng)測量，