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建筑塔起事故分析及其預(yù)防

近年來，隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展和高層建筑物的增加

，塔式起重機(以下簡稱塔機)的使用越來越普遍

，重大傷害事故的發(fā)生率也在不斷提高。因此

，針對起重機械使用安全狀況包括建筑工程建設(shè)工地使用的起重機械安全狀況，各有關(guān)單位聯(lián)合對在用的塔機進(jìn)行了的檢驗檢查

，對存在的問題

、隱患和已發(fā)生的事故進(jìn)行的總結(jié)和分析，提出相應(yīng)的補救或預(yù)防措施

，以供參考

。

1塔式起重機事故或隱患的分類及預(yù)防
1．1制造質(zhì)量的問題
(1)結(jié)構(gòu)的材質(zhì)質(zhì)量和焊接質(zhì)量問題結(jié)構(gòu)件的質(zhì)量問題包括構(gòu)件的材料質(zhì)量與焊接質(zhì)量。
①起重機材料質(zhì)量問題包括材質(zhì)的正確選用及材料質(zhì)量保證(材質(zhì)宏觀質(zhì)量和化學(xué)成份微觀質(zhì)量)

，特別是起重機金屬結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵件用材，比如：平衡臂架

、起重臂架

、塔身標(biāo)準(zhǔn)件、拉桿

、轉(zhuǎn)臺

、小車架和底架等。2003年某臺QqZ25型塔式起重機在其塔身主弦桿斷裂處取樣檢驗的材料質(zhì)量分析中

，其角鋼的厚度測量有多處未達(dá)到材料厚度標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，且金相檢驗表明

，其材料存在大量硅酸鹽

、氧化物夾雜。當(dāng)這些缺陷遇熱影響區(qū)

、高應(yīng)變速率及高應(yīng)力集中等特定因素時

，這些因素對內(nèi)在缺陷的擴展直至材料破壞起到了重要的作用。2004年某臺塔機

，從塔身標(biāo)準(zhǔn)件主肢角鋼折斷的斷口分析中，發(fā)現(xiàn)角鋼的材質(zhì)存在嚴(yán)重問題：所用材質(zhì)冶金質(zhì)量太差

，夾雜物多

、雜質(zhì)元素過多

、存在夾層和明顯的縱向裂紋

。由于多次刷涂油漆

，安裝人員和檢驗人員在安裝、檢驗的宏觀目測過程中很難發(fā)現(xiàn)缺陷

。
②結(jié)構(gòu)件的焊接質(zhì)量問題

。在焊接結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)中，由于結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理

，構(gòu)件

、焊條(焊絲)材料與接頭不符合要求，焊接工藝不合理或焊工操作技術(shù)等原因

，常使焊接接頭產(chǎn)生各種缺陷，常見的焊接缺陷有：焊縫外形尺寸不符合要求以及咬邊

、焊瘤

、夾渣、氣孑L

、未焊透和裂紋等

，其中以未焊透和裂紋的危害性。例如

，2003年四川某廠生產(chǎn)的QTZ60型塔機在施工時

，由于標(biāo)準(zhǔn)節(jié)間的高強度螺栓連接耳板未焊透(經(jīng)查

，脫焊處的焊縫金屬有密集型氣孔8個

，直徑分別為0．803．10Innq不等；2只連接耳板座其中1只一側(cè)焊接部位未發(fā)現(xiàn)熔合區(qū)

，另一側(cè)略見少量熔合區(qū)

，且焊縫根部發(fā)現(xiàn)未焊透：長度3．5mm；另一只耳座一側(cè)焊接部位有熔合區(qū)

，另一側(cè)則無熔合區(qū)。)

，導(dǎo)致塔機倒塌，造成重大人員傷亡事故

。未焊透的主要原因是工件表面有鐵銹和油污

、坡口角度或間隙太小，焊接速度太快和電流過小

，根本原因則是企業(yè)及工人(焊工)管理水平

、技術(shù)素質(zhì)的低劣及質(zhì)量意識的淡薄

。
(2)塔機拼裝焊接、裝配后的制造質(zhì)量問題任何一臺塔機

，不論其技術(shù)性能還是構(gòu)造上有什么差異，總可分解成為3個部分：金屬結(jié)構(gòu)

，工作機構(gòu)和驅(qū)動控制系統(tǒng)

。
①金屬結(jié)構(gòu)部分約占塔機自身質(zhì)量的70％一80％，承受各種工作負(fù)荷

。塔機各金屬結(jié)構(gòu)件拼裝焊接后

，不但要求其保證焊接質(zhì)量，還要嚴(yán)格控制各結(jié)構(gòu)件的形狀與位置達(dá)到圖紙及相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范：耍求

，如直線度、垂直度

、波浪度

、同軸度、平行度及扭曲等

。否則會引起起重機結(jié)構(gòu)嚴(yán)重?fù)p壞乃至塔機傾翻

、折斷、小車架墜落等災(zāi)難性事故

，造成人員傷亡、設(shè)備與建筑物損壞

。在對塔機檢驗檢查：吐程中

，經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)重要構(gòu)件存在著事故隱患，例如：塔機的起重臂架(特別是小噸位的塔機如QT／AO

、QTZ31．5)主弦桿的方鋼或槽鋼的波浪度(直線度)的超差

，從而引起小車行走時的劇烈抖動，易引起小車脫軌或墜落

；起重臂

、拉桿因制造時或運輸過程中產(chǎn)生的扭曲變形，導(dǎo)致安裝時不能就位而影響起重機的整體安裝質(zhì)量等等

。
②塔機的各工作機構(gòu)(起升、變幅

、回轉(zhuǎn)

、頂升)在組裝過程中必須考慮其相對獨立性和塔機整體一致性，否則容易引起其主要零部件和結(jié)構(gòu)件的損壞

。例如：某質(zhì)量很好的QTZ63型塔機

，其起升機構(gòu)在平衡臂的定位過程中

，因為卷筒或?qū)蚧喼行木€與塔機前后臂架中心軸線的不相一致

，鋼絲繩繞進(jìn)或繞出卷筒或?qū)蚧啎r偏斜的角度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于4°

，引起卷筒上排繩雜亂，各層之間及相鄰鋼絲繩磨損斷絲加劇

、斷絲增多

，減小鋼繩壽命，當(dāng)積累到一定程度時

，便導(dǎo)致了鋼絲繩的突然斷裂

，引起重大的人身設(shè)備安全事故。又如：塔機中起升機構(gòu)

、變幅機構(gòu)的鋼絲繩脫槽止擋和防跳裝置，在實際制造

、安裝過程中很容易忽略這一小節(jié)

，使滑輪鋼絲繩跳槽裝置與滑輪外緣的間隙超過規(guī)范規(guī)定，當(dāng)起升鋼繩或變幅鋼繩在振動

、松動及滑輪側(cè)面跳槽脫出

，與側(cè)板棱角或定滑輪軸擠壓引起鋼絲繩損傷以致斷裂。
(3)其他問題
如欄桿下面沒有護腳板或其高度不符合規(guī)范要求

；走臺的防滑網(wǎng)孔面積超標(biāo)；爬梯的寬度和踏步擋距離不符合規(guī)范要求

；休息小平臺不按規(guī)定設(shè)置

；有的甚至沒有幅度指示標(biāo)牌等等。

1．2安裝質(zhì)量問題
塔機轉(zhuǎn)移頻繁

、安裝次數(shù)多

，其安裝質(zhì)量的好壞直接影響塔機本身壽命及使用安全。塔機在拆裝時危險性較大

，故在安裝

、架設(shè)和拆卸時

，必須予以高度重視

，充分掌握起重機性能和特點，方可實施安裝

、架設(shè)和拆卸，以免發(fā)生意外

。
(1)塔機金屬結(jié)構(gòu)件的安裝

、連接

，整體的形位偏差及各個工作機構(gòu)的安裝與固定。塔機的鋼結(jié)構(gòu)是起重機的骨架

，其安裝質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到塔機的使用安全。比如：塔身(標(biāo)準(zhǔn)件間連接)垂直度的安裝控制

；不同起重臂長平衡重數(shù)量的選擇

；各個零部件連接正確、可靠

，高強度螺栓預(yù)緊力大小

、銷軸配合間隙、開口銷的固定以及有起重機“經(jīng)絡(luò)”之稱的鋼絲繩的穿繞

、繩端固定和保護

，安裝后不能產(chǎn)生硬彎

、籠形畸變

、松股、斷絲

、露芯等現(xiàn)象

。在以往的塔機檢查中，主要發(fā)現(xiàn)以下問題：
①塔機塔身標(biāo)準(zhǔn)件間高強度螺栓松動或是未有雙螺母防松等

；
②起重臂標(biāo)準(zhǔn)件間

、前后拉桿間及拉桿與臂架間等聯(lián)接銷軸防松開口銷未打開，甚至開口銷都未插上鎖上

；
③平衡配重塊的數(shù)量與裝配的起重臂架長度不一致(這種現(xiàn)象比較少見)；
④鋼絲繩被壓扁

、籠形變形

、繩股脫出或是被點焊斷絲斷股等(安裝時損壞)；
⑤起重臂端起升鋼絲繩繩端周定不規(guī)范：繩卡卡向相反

、2股繩未并攏(繩卡的數(shù)量要求形同虛設(shè))

、繩卡數(shù)量缺少；
⑥垂直度超差(這種現(xiàn)象比較少見)

；
(2)塔機安全裝置安裝質(zhì)量問題
建筑用塔機的安全裝置主要由力矩限制器、超重限制器

、行程限制器(包括起升高度限制器

，變幅行程限制器)、運行安全扯擋和緩沖器

、鋼絲繩脫槽扯擋和防跳裝置

、小車變幅繩斷繩保護裝置

、小車斷軸防墜落裝置(防脫軌裝置)以及緊急事故開關(guān)、零位保護

、失壓保護等電氣保護組成

。這些安全裝置均應(yīng)按相關(guān)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)提供

，國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求強制執(zhí)行安裝

，以防塔機作業(yè)過程中可能出現(xiàn)意想不到的情況，保護起重機設(shè)備和防止發(fā)生人身事故

。依據(jù)國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局發(fā)布的《起重機械監(jiān)督檢驗規(guī)程》《特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范》塔機相關(guān)項目要求

，安全裝置是所有起重機檢驗項目中的重要部份、關(guān)鍵環(huán)節(jié)

。根據(jù)以往所查案例

，安全裝置問題主要出在以下幾個方面：
①力矩限制器失效。在用建筑用塔機以全力矩法機械式起重力矩限制器較多

，其失效原因主要有2：一是弓形板彈性失效或不靈敏，主要以山東產(chǎn)QT／AOT系列小型塔機為多

，二是電氣觸動開關(guān)沒有相應(yīng)的防護措施或措施不得力

，引起的短路失效，諸如：無防水

、無防潮裝置等

，這種現(xiàn)象較多。
②起升高度限制器失效

。主要有電氣原因(受水受潮)和安全距離的設(shè)置超差

。對小車變幅的塔機，吊鉤裝置頂部至小車架下端的小距離的設(shè)定是有規(guī)定的

。安裝時不應(yīng)小于相關(guān)小的安全距離，以防吊鉤沖頂事故

。
③鋼絲繩脫槽扯擋和防跳裝置的失效

。雖然鋼絲繩脫槽扯擋和防跳裝置在出廠前已經(jīng)裝設(shè)完成，但安裝人員有義務(wù)指出并加整改直至合乎規(guī)范要求

。20O4年在南方某地發(fā)生的3起塔機起升鋼絲繩斷裂

、吊具墜落事故以及2O04年某地發(fā)生的塔機變幅鋼絲繩斷裂事故都因脫槽扯擋和防跳裝置安裝未達(dá)到規(guī)范要求所至。在某些塔機案例中

，更有甚者因鋼絲繩的跳出滑輪與軸直接相擦而引起定滑輪軸的嚴(yán)重磨損

，而潛伏很大的安全隱患。
④小車變幅繩斷保護裝置的失效

。該保護裝置的失效主要表現(xiàn)在安裝人員將小車架上的(左右)擋塊或與其支座捆在一起

，從而失去變幅鋼絲繩斷裂時，止住小車滑移的作用

。小車變幅繩斷保護裝置的失效，由于某些塔機變幅機構(gòu)未配備制動器

，以變幅鋼絲繩的張緊力對吊物進(jìn)行定位

，故在用的變幅鋼絲繩須要經(jīng)常調(diào)節(jié)鋼絲繩的張力，加大鋼絲繩拉應(yīng)力減少了鋼絲繩的壽命

，同時因為這種設(shè)置變幅鋼絲繩容易跳躍

，使得扣在鋼絲繩繩端的擋塊隨之起伏，與上部起重臂上的水平弦桿相碰

，為讓小車能正常運行，故擋塊經(jīng)常被捆綁

，繩斷保護裝置因此失去了作用

。
⑤其他安全裝置的失效。變幅行程限位及起重量限制的失效

；對回轉(zhuǎn)限位器的作用意識淡薄

，回轉(zhuǎn)限制器失效也屬于比較常見的一種案例；小車輪輪緣的磨損過大或水平導(dǎo)向輪的缺失

，導(dǎo)致變幅小車架行走扭晃

，存有出軌墜落的不安全因素。

1．3使用不規(guī)范
對在用塔機使用的管理是使用單位負(fù)責(zé)的重點內(nèi)容

，包括隱蔽工程的正確提供和驗收、對塔機司機

、起重工等操作人員管理及對塔機周圍環(huán)境潛在危險的防護措施落實和監(jiān)護等

。
(1)隱蔽工程的正確提供和驗收。建筑用塔機的基礎(chǔ)一般為固定式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

，基礎(chǔ)圖由塔機生產(chǎn)商經(jīng)對整體抗傾翻穩(wěn)定性

、地面壓力校核后提供，圖中規(guī)定了配筋的數(shù)量

、型號規(guī)格及埋入基礎(chǔ)塔身或地腳螺栓深度的要求

。使用單位應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況，依據(jù)廠家提供的圖紙要求嚴(yán)格把關(guān)

，保護基礎(chǔ)的澆筑質(zhì)量，預(yù)防塔機使用后基礎(chǔ)的沉降，使塔機達(dá)到傾覆臨界狀態(tài)

，穩(wěn)定性破壞

，產(chǎn)生整機傾覆事故。
(2)塔機司機

、起重工(指揮司索)的管理

。
統(tǒng)計資料表明，塔機事故大多數(shù)是由使用方面違犯操作規(guī)程造成的

，而在眾多的違規(guī)當(dāng)中

，司機和起重工(指揮司索)往往負(fù)有不可推卸的責(zé)任。一個稱職的司機

，在塔機使用中不僅做到“穩(wěn)、準(zhǔn)

、快

、安全、合理”等操作技術(shù)要求

，而且也負(fù)有塔機的日常檢查保養(yǎng)責(zé)任

，在全部了解塔機操作性能的同時，檢查塔機的金屬結(jié)構(gòu)

、主要零部件的損壞情況以及檢查電氣保護及安全裝置的失效與否

。
①對力矩限制的弓形板強制捆綁、對力矩限制電氣開關(guān)短接

，人為造成力矩限制失效

；
②為增加吊具的提升高度

，人為的調(diào)整安全距離設(shè)置或短接電氣

；
③日常檢查形同虛設(shè)：鋼絲繩斷絲加劇、鋼絲繩波浪度變形等視而不見

，力矩限制器

、高度限位器、回轉(zhuǎn)限制等行程限位器也未作日常檢查

；
④嚴(yán)禁的“十不吊”

，沒有貫徹落實。
(3)塔機周圍環(huán)境潛在危險的防護措施落實和監(jiān)護
塔機用于高層或小高層的建筑施工

，由其施工的地理環(huán)境所限(繁華的城市中心或是建筑物空間：帽互交錯)

，必然涉及到一些安全防護和塔機問操作時的監(jiān)護

。例如：塔機的作業(yè)半徑(回轉(zhuǎn)時)掠過建筑物

、街道和高壓線上空時的安全棚架防護；：平衡臂架上設(shè)置混凝土防碎石脫落的防護網(wǎng)；在同一水平工作面時相鄰塔機操作時的監(jiān)護等

。

1．4事故或隱患的預(yù)防
塔機的事故或隱患

，存在于設(shè)計、制造

、安裝和使用(包括修復(fù))等危險因素

，預(yù)防事故的發(fā)生很大程度就在于控制上述因素的產(chǎn)生，尤其是加強：對制造

、安裝和使用的控制

，要求使用單位選擇有制造資格制造商生產(chǎn)的產(chǎn)品

、允許有資質(zhì)的單位安裝塔機以及經(jīng)過培訓(xùn)的司機、起重工上崗操作無非想從源頭上控制危險因素的發(fā)生和加劇

。但是

，防止上述危險因素的出現(xiàn)，主要的是切實執(zhí)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范

，建立并嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)章制度

，實行定期檢查，制造

、安裝和使用單位的高度重視

，加之制造、安裝和使用單位員工的高度責(zé)任感和安全意識

，凡能這樣做才可以避免或減少危險性的事故

。

2結(jié)束語
安全性是塔機的重要性能之一

，由于它在建筑行業(yè)的如此重要

，因此對其安全性的要求也愈來愈高，在加強法制人手的同時

，也應(yīng)采用新技術(shù)來提高它的安全性

、降低生產(chǎn)成本；在取得顯著的經(jīng)濟效益同時

，進(jìn)一步提高塔機行業(yè)的工藝制造水平和塔機產(chǎn)品的整機性能

。

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