塔式起重機倒塌事故分析及預防措施

范立富

（山西省工程機械有限公司，山西 太原 030003）

隨著建筑市場技術發展和國家大力推動裝配式建筑，中大型塔式起重機在建筑工程主體結構施工中發揮著不可或缺的吊裝運輸作用。塔式起重機作為安全事故風險性較大的特種設備，一旦發生事故往往會給廣大人民的生命財產造成重大損失。根據近3年全國曝光的塔機安全事故數據分析，安、拆過程引發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，頂升作業事故率約占安、拆過程事故率的70%，占總事故率的21%。現以一起某項目頂升作業引發的QTZ250 塔式起重機倒塌事故為例，根據事故現場留有痕跡的對比，對倒塌事故原因進行了詳細的安全技術分析，并提出有效的預防措施。

1 基本情況

2017年，某項目在進行1 臺QTZ250（C7030）塔機頂升加節過程中，整體發生倒塌事故，造成設備損壞，多人傷亡的重大損失。倒塌后的塔機如圖1。

圖1 倒塌后的現場塔機圖片

2 事故現場勘查

（1）塔機的上部三節標準節彎曲變形，壓扁折彎。

（2）塔機的套架隨彎曲的塔身傾倒，主肢、腹桿嚴重扭曲變形嚴重。

（3）塔機的塔頂遭到嚴重的扭曲變形破壞。

（4）塔機頂升作業配平用標準節及吊裝鋼絲繩距離塔身約10m 處，并被倒塌的塔上部結構砸壞。

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

（6）塔機的油缸未見損壞，但與頂升橫梁脫離，掛靴無明顯劃痕。

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

（8）塔機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）塔機的聯動臺已自動復位，各安全機構齊全，未有損壞。

（10）塔機的標準節各魚尾板和連接銷軸未有損壞。

3 事故發生過程描述

如圖2 所示，根據現場勘查、資料分析、現場留有痕跡及操作人員筆錄，推測事故發生過程如下：

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

（2）如圖2-2 事故發生過程（b）所示：進行第二步頂升操作前，操作人員發現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上部懸空狀態下對液壓頂升泵站進行更換，并將配平衡標準節落鉤至地面，試圖利用塔機自身吊鉤吊裝液壓頂升泵站。配平衡標準節被人為消除后，整機由于平衡重后傾作用，已產生了很大的不平衡力矩。

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

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

圖2 事故發生過程模擬示圖

4 事故技術分析

4.1 據以上現場勘查得知，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、開裂等現象，該塔式起重機廠家具備制造資質，出廠檢驗合格，并在該地區進行過登記備案，可以排除此次事故為設備本身制造原因。

4.2 從現場勘查、資料分析，以及操作人員筆錄得出：

操作人員違章作業致使塔式起重機失去穩定，套架、塔身彎曲破壞，上部結構整體傾覆是造成本次事故的主要原因。

（1）在頂升作業過程中，液壓頂升系統發生故障，在懸空平衡狀態下，首先把平衡用標準節放落地面，致使塔式起重機上部處于不平衡狀態，違反《建筑施工塔式起重機安裝、使用、拆卸安全技術規程》JGJ196-2010中 3.4.6 第5 條“頂升前應將塔式起重機配平，頂升過程中，應確保塔式起重機平衡”，以及使用說明書之規定，使套架承受了非工作狀態的力矩。

（2）回轉起重臂，準備起吊液壓泵站，違反《建筑施工塔式起重機安裝、使用、拆卸安全技術規程》JGJ196-2010 中3.4.6 第7 條，“頂升過程中不應進行起升、回轉、變幅等操作”，以及使用說明書之規定。在平衡臂及平衡重回轉到套架開口方向一側時，由于套架開口方向一側無斜腹桿和橫腹桿，屬于強度、剛度最薄弱的一側，套架主肢受力變形，上部整體結構重量偏離套架塔身軸心，塔身受彎力矩越來越大。這時上部標準節、套架下層滾輪接觸部分，受彎變形，失去穩定，上部結構整體傾覆，造成事故。

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

5 預防措施

如上這起頂升作業引發的塔式起重機倒塌事故，教訓是慘痛的，在此給使用單位又敲響了安全的警鐘。結合本事故案例，提出頂升作業中的注意事項及預防措施。總體上講，塔機頂升作業中事故頻發的主要成因為3 個方面：

5.1 人的不安全行為

塔式起重機屬于涉及生命安全、危險性較大的特種設備，操作人員是頂升作業中的主體，需特別重視對操作人員的教育培訓及管理工作，持證上崗同時消除僥幸心理，解決知識缺陷和責任缺陷兩大問題，對不合格人員停止設備操作。

5.2 物的不安全狀態

加強塔機頂升作業前的規定檢查，確保作業過程中各零部件可靠有效。即使作業過程中出現了案例里的特殊情況，也必須要利用專業技術知識進行方案解決，不得違規操作，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安拆資質后，有足夠專業技術能力的情況下方能承攬塔式起重機安拆工作。操作人員作業前，安拆單位必須根據實際工況制定專項安拆方案，并對操作人員進行必要的安全技術交底。嚴禁無證上崗、酒后上崗等違規情況出現。

6 結語

總之，塔式起重機頂升作業的安全保障是一個系統工程，需要對人、物、管理3 個方面嚴格專業控制，才能保證塔式起重機的安全安裝、安全拆卸以及安全使用。