建筑施工起重机械安全知识与事故案例分析.docx

第一章 建筑施工起重机械事故成因1.1 事故类型1.1.1 整机倾覆 因建筑施工起重机械的重量限制器、力矩限制器、运行限位装置失灵引起超载，或因地基沉陷或拆装、顶升过程中破坏力矩平衡，导致起重机力矩不平衡而倾翻1.1.2 金属结构破坏金属结构是建筑施工起重机械的重要组成部分，其不仅承受起重机的自重与吊重，也构架了起重作业的立体空间起重机的金属结构部件形状不同，其破坏形式也不同金属结构破坏形式主要表现为板或杆局部失稳、截面或焊缝强度破坏、严重锈蚀等金属结构破坏常导致严重伤害、群死群伤的恶性事故，如塔式起重机起重臂折断、塔身标准节折断或上部结构坠落倒塌等1.1.3 物体坠落打击物体坠落常见原因有吊具或吊物损坏、物件捆绑松散而滑落、吊物脱钩起升机构发生故障或损坏，如制动器失灵、钢丝绳或吊钩断裂等，都可能引发吊物坠落打击伤害1.1.4 人员高处跌落建筑施工起重机械多高达几十米甚至上百米为获得宽阔的视野，司机室往往设在金属结构高处，很多工作装置也安装在高处塔式起重机拆装作业、设备维修以及安全检查，需要人员登高作业，存在着人员高处跌落伤害的危险1.1.5 碰撞、夹挤和碾轧伤害塔式起重机起重臂作业回转半径与相邻建筑距离过近，回转作业期间可能夹挤伤害施工人员。

1.1.6 触电伤害多数建筑施工起重机械以电力驱动，当电缆破损时，可以引发触电伤害塔机在输电线附近作业时，触碰高压线的事故也常发生1.1.7 其他机械伤害操作或维修的某部位与运动零部件接触引起的绞、碾、戳等伤害，液压元件或管路破坏造成高压液体的喷射伤害，运转零件破坏飞出物打击伤害，抽拉吊索引起的弹射伤害等，这些在机械上发生的伤害形式，在起重机作业中皆可能发生1.2 事故原因建筑起重机械事故的发生，其主要原因与人、物、环境、管理、技术五个方面有关，还与设备安装、顶升、拆除和使用的阶段有关1.2.1 与人的不安全行为有关（1）无证安装、拆卸设备；（2）无证操作设备；（3）违章安装、拆卸或操作设备；（4）未按规定做好设备日常维护保养、定期安全检查；（5）对发生故障或存在严重安全隐患的设备，未及时检查、维修1.2.2 与物的不安全状态有关（1）起重安全保护装置、限位安全保护装置失效；（2）钢结构严重变形、腐蚀，焊缝开裂；（3）电气设备元器件老化，触点接触不良；（4）传动机构损坏、漏油，制动器摩擦片严重磨损；（5）钢结构连接螺栓漏装或未上螺母，安装后未紧固或未采取有效防松措施1.2.3 与周围的环境因素有关（1）在超过规定风力或打雷、暴雨天气安装、拆卸、顶升或使用设备；（2）设备安装、拆卸及顶升加节与现场施工交叉作业，未设立安全警戒区域、警示标志或派专人看护；（3）设备安装位置不当与周围设建筑物发生干涉，在高压线附近未采取防护隔离措施；（4）塔机基础承载能力不够或基础严重积水无排水措施；（5）塔机基础周围深基坑开挖时未采取防坍塌措施，导致塔机基础沉陷或侧移；（6）同一工地多台塔机使用未制定防碰撞安全措施；（7）安装用汽车吊固定支承处未采取加固措施造成支腿处地基沉陷。

1.2.4 与安全管理不到位有关（1）安装单位安全管理不到位；（2）租赁单位安全管理不到位；（3）总承包或使用单位安全管理不到位；（4）监理单位对设备安全监督不到位1.2.5 与技术未达要求有关（1）与产品设计缺陷有关；（2）与产品制造质量有关；（3）与设备维修保养有关1.3 常见安全隐患 1.3.1 塔式起重机使用中常见安全隐患 （1）违章超载、斜拉歪吊、吊拔埋地物体；（2）起升钢丝绳或吊索严重磨损、断丝超标；（3）起重臂、吊重物下方站人，存在交叉作业现象；（4）基础严重积水造成不均匀沉降、钢结构严重腐蚀；（5）塔身螺栓连接松动、销轴脱落；（6）起重安全保护装置或运行限位保护装置失灵；（7）吊物绑扎不牢固造成高空坠落；（8）吊重物或起升钢丝绳与附近高压线干涉；（9）同一工地多台塔机同时使用造成相互干涉；（10）塔机钢结构因疲劳造成母材或焊缝开裂1.3.2 施工升降机使用中常见的安全隐患（1）施工现场作业人员无证擅自操作升降；（2）吊笼超员、超载；（3）升降机高度限位装置、极限限位装置损坏或失效；（4）防坠安全器超过使用标定日期或使用报废年限；（5）通讯装置损坏；（6）升降机安全门门钩损坏；（7）操作人员离开升降机时未切断电源、拔掉电路钥匙和锁闭吊笼门；（8）升降机导轨架加节后螺栓未连接紧固和检查验收；（9）驾驶员操作吊笼驶离楼层停层通道时楼层安全门未关闭；（10）施工人员擅自打开楼层安全门向外探头呼叫吊笼升降；（11）地笼门机电联锁失效。

第二章 塔式起重机事故案例2-1 某项目塔机顶升中倒塌事故1.事故概况2013年8月9日，某工地一台高度为约75m的QTZ63A型塔吊上部结构发生倒塌，塔吊顶部的起重臂、平衡臂、平衡重、塔帽、回转平台及顶升套架坠落至地面，事故造成3名工人死亡，见图1图12.事故勘查事故发生时塔吊正在顶升加节，由两名塔吊安装工和一名塔吊司机参加据事故现场调查发现，顶升油缸活塞已顶出约1.35m，并弯曲变形，见图2 图2 事故现场标准节下踏步两内侧存在顶升横梁销轴从标准节踏步脱落的刮擦痕迹，标准节主角钢局部受压变形，见图3 图3 顶升横梁存在严重的侧向受弯变形，顶升横梁与油缸连接销轴已脱落，见图4图4 顶升横梁油缸连接耳板发生严重变形，呈倒八字形，见图5 图5从事故现场证据表明，当油缸顶升高度约1.35m时，因顶升横梁突然发生侧翻并严重变形，导致顶升横梁两端销轴无法支撑在标准节踏步槽内，上部结构因失去支撑而倒塌。

3. 事故分析据事故现场状态分析，油缸活塞在顶出大部分后才发生倒塌事故，表明顶升时横梁两端支撑轴正常卡在标准节踏步凹槽内，顶升横梁并未从踏步脱槽从图3知，顶升横梁两端在标准节下踏步上的划痕知，发生事故时正在进行第一次顶升；从图2知，顶升横梁活塞最大伸出长度为1.4m，现场油缸活塞伸出1.35m，可排除油缸顶升超行程将塔机顶翻的可能性现场顶升横梁侧向弯曲现象分析如下：（1）顶升横梁设计错误：从图4知，顶升横梁上安装油缸支座中心线高于顶升横梁两端支撑轴的中心线约120mm，油缸支座销轴转动方向与顶升横梁两端支撑轴转向一致通常塔机顶升油缸铰支点低于两端支撑轴线，见照片6，且铰支点销轴轴线与顶升横梁两端支撑轴轴线垂直，见图7事故塔机与常规塔机顶升系统简化力学模型如图8，其稳定性分析如下：图6 图7 图81）图8A：事故塔机顶升系统油缸顶升时，顶升油缸销轴轴线与顶升横梁支撑轴轴线平行，顶升油缸销轴轴线高于顶升横梁支撑轴线，油缸可绕销轴转动，顶升横梁可绕横梁两端支撑轴转动，即整个顶升系统有两个自由度，处于不稳定状态。

当顶升油缸轴线与顶升横梁轴线在同一垂轴线时，只要顶升油缸的轴线与横梁轴线保持在同面内，整个顶升系统即处于临界稳定状态，图9；如油缸轴线发生偏转，顶升横梁也必然会发生偏转，此时整个顶升系统在油缸推力作用下致使顶升横梁绕两端支撑轴转动，整个系统则失去平衡， 图9这是顶升系统设计最忌讳和必须避免的，否则将发生严重事故 2）图8B：该顶升系统油缸销轴轴线低于顶升横梁两端支撑轴线，无论两轴线平行或垂直（图8C），油缸推力均可使两轴线自动找正至同平面内，可保证整个顶升系统的稳定性事故塔机的顶升系统是不稳定顶升系统，油缸推力势必造成系统失衡，类似设计错误已造成多起塔机顶升作业中上部结构倒塌事故4. 事故原因4.1 直接原因顶升横梁设计存在严重问题：顶升系统铰支点高于顶升横梁两端支撑轴轴线，且顶升油缸销轴轴线与顶升横梁两端支撑轴轴线平行，形成不稳定受力系统在顶升时顶升油缸轴线与顶升横梁平面存在一定的夹角，当顶升油缸活塞杆将全部伸出时，该夹角在油缸推力作用下逐渐增大，造成横梁严重变形并脱离标准节踏步，导致整个上部结构的倒塌事故4.2 间接原因（1）顶升横梁未设置防脱锁紧装置：不符合JGJ5144-2006《塔式起重机安全规程》中6.11顶升 图10横梁防脱功能的有关规定：“自升式塔机应具有防止塔身在正常加节、降节作业时，顶升横梁从塔身支承中自行脱出的功能”，见图10。

2）厂家使用说明书未提示：说明书中对塔吊顶升加节的规定中缺少相关提示，不符合JGJ196-2010 图10《建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程》中的规定：3.4.6  自升式塔式起重机的顶升加节应符合下列规定： 1  顶升系统必须完好： 2  结构件必须完好； 3  顶升前，塔式起重机下支座与顶升套架应可靠连接；4  顶升前，应确保顶升横粱搁置正确；5  顶升前，应将塔式起重机配平；顶升过程中，应确保塔式起重机的平衡；6  顶外加节的顺序，应符合使用说明书的规定； 7  顶升过程中，不应进行起升，回转、变幅等操作； 8  顶升结束后，应将标准节与回转下支座可靠连接；  9  塔式起重重机加节后需进行附着的，应心按照先装附着装置、后顶升加节的顺序进行附着装置的位置和支撑点的强度应符合要求3）厂家管理混乱：事故前因用户发现原顶升横梁存在其他问题，要求厂家更换，在事故发生后，用户才发现所更换并发生事故的顶升横梁结构形式与更换前的顶升横梁构造不同，存在严重的安全隐患，而更换前的顶升横梁虽有质量小问题，但主要结构符合安全，因此说明厂家在产品质量管理方面存在严重问题，这是事故发生的间接原因之一。

4）用户责任心不足：在顶升横梁更换过程中，用户未仔细验收后更换来的顶升横梁的构造是否正确，至少自身因技术素质不足而对何种结构符合安全要求无概念，因此接受了存在严重安全隐患的顶升横梁，这也是事故发生的间接原因之一5）安装工未尽责任：更换前后的顶升横梁构造已发生重大改变，但作为经过专业技术培训的塔机安装工未提出异议，说明安装工或责任心不足，或专业技术素质不足，未能在技术上、安全上把守住最后一关，这也是事故发生的间接原因之一6）现场管理不力：工程项目管理、监理等管理单位在本事故中均负有管理责任 2-2 某体育场工程塔式起重机整机倾覆事故1.事故经过 2001年3月8日晚8时35分，某体育馆工程中的QTZ60型塔式起重机以最大幅度起吊装满混凝土的料斗时，塔身根部平衡臂方向的两根地脚螺栓断裂，塔式起重机朝起重臂方向发生倾覆，司机受轻伤，塔式起重机大部分钢结构变形，传动装置破损，整机近乎报废；起重臂在坠落过程中砸塌项目部临时活动房二楼走廊与个别房间，并插入楼下车库中，所幸夜间值班人员。