塔式起重机倒塌事故分析及预防措施

范立富

（山西省工程机械有限公司，山西 太原 030003）

随着建筑市场技术发展和国家大力推动装配式建筑，中大型塔式起重机在建筑工程主体结构施工中发挥着不可或缺的吊装运输作用。塔式起重机作为安全事故风险性较大的特种设备，一旦发生事故往往会给广大人民的生命财产造成重大损失。根据近3年全国曝光的塔机安全事故数据分析，安、拆过程引发的事故率约占总事故率的30%，而安拆过程必然涉及到顶升作业，顶升作业事故率约占安、拆过程事故率的70%，占总事故率的21%。现以一起某项目顶升作业引发的QTZ250 塔式起重机倒塌事故为例，根据事故现场留有痕迹的对比，对倒塌事故原因进行了详细的安全技术分析，并提出有效的预防措施。

1 基本情况

2017年，某项目在进行1 台QTZ250（C7030）塔机顶升加节过程中，整体发生倒塌事故，造成设备损坏，多人伤亡的重大损失。倒塌后的塔机如图1。

图1 倒塌后的现场塔机图片

2 事故现场勘查

（1）塔机的上部三节标准节弯曲变形，压扁折弯。

（2）塔机的套架随弯曲的塔身倾倒，主肢、腹杆严重扭曲变形严重。

（3）塔机的塔顶遭到严重的扭曲变形破坏。

（4）塔机顶升作业配平用标准节及吊装钢丝绳距离塔身约10m 处，并被倒塌的塔上部结构砸坏。

（5）塔机的载重小车距塔身约10m 处，仍在起重臂上，吊钩组摔落地面，吊钩内侧无划痕。

（6）塔机的油缸未见损坏，但与顶升横梁脱离，挂靴无明显划痕。

（7）塔机上部结构件整体倾覆，起重臂摔落到工地外市政道路及对面项目部临时办公楼顶部，局部砸塌二层临时办公楼。

（8）塔机的起重臂拉杆及拉杆组，平衡臂配重、平衡臂拉杆、拉杆组及各销轴，除倾倒时变形外，未见其它破坏。

（9）塔机的联动台已自动复位，各安全机构齐全，未有损坏。

（10）塔机的标准节各鱼尾板和连接销轴未有损坏。

3 事故发生过程描述

如图2 所示，根据现场勘查、资料分析、现场留有痕迹及操作人员笔录，推测事故发生过程如下：

（1）如图2-1 事故发生过程（a）所示：事故发生前，操作人员进行正常的顶升作业。先对塔机进行了配平衡，并完成了第一步的顶升作业，塔机上部处于悬空状态。此时操作人员发现液压顶升泵站压力不足，由于压力表已损坏，现有压力不详。

（2）如图2-2 事故发生过程（b）所示：进行第二步顶升操作前，操作人员发现液压顶升泵站因故障已不能动作。此时，操作人员决定在塔机上部悬空状态下对液压顶升泵站进行更换，并将配平衡标准节落钩至地面，试图利用塔机自身吊钩吊装液压顶升泵站。配平衡标准节被人为消除后，整机由于平衡重后倾作用，已产生了很大的不平衡力矩。

（3）如图2-3 事故发生过程（c）所示：操作人员并未意识到危险来临，仍旧在顶升作业未完成，且塔机上部悬空状态下，点动塔机回转，试图转180°至塔机上的液压顶升泵站方向。套架开口方向一侧由于顶升原理不设腹杆，主肢受不平衡力矩作用开始发生弯曲变形。

（4）如图2-4 事故发生过程（d）所示：套架主肢严重扭曲变形，整机失衡发生倒塌事故。

图2 事故发生过程模拟示图

4 事故技术分析

4.1 据以上现场勘查得知，各连接销轴、连接耳板、拉板、爬爪、挂靴、支承块以及各安全装置未有断裂、开裂等现象，该塔式起重机厂家具备制造资质，出厂检验合格，并在该地区进行过登记备案，可以排除此次事故为设备本身制造原因。

4.2 从现场勘查、资料分析，以及操作人员笔录得出：

操作人员违章作业致使塔式起重机失去稳定，套架、塔身弯曲破坏，上部结构整体倾覆是造成本次事故的主要原因。

（1）在顶升作业过程中，液压顶升系统发生故障，在悬空平衡状态下，首先把平衡用标准节放落地面，致使塔式起重机上部处于不平衡状态，违反《建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程》JGJ196-2010中 3.4.6 第5 条“顶升前应将塔式起重机配平，顶升过程中，应确保塔式起重机平衡”，以及使用说明书之规定，使套架承受了非工作状态的力矩。

（2）回转起重臂，准备起吊液压泵站，违反《建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程》JGJ196-2010 中3.4.6 第7 条，“顶升过程中不应进行起升、回转、变幅等操作”，以及使用说明书之规定。在平衡臂及平衡重回转到套架开口方向一侧时，由于套架开口方向一侧无斜腹杆和横腹杆，属于强度、刚度最薄弱的一侧，套架主肢受力变形，上部整体结构重量偏离套架塔身轴心，塔身受弯力矩越来越大。这时上部标准节、套架下层滚轮接触部分，受弯变形，失去稳定，上部结构整体倾覆，造成事故。

4.3 利用他人建筑起重机械安拆资质，组织安装作业，无安拆方案、自检报告，未进行安全技术交底，违反《中华人民共和国建筑法》第66 条、《建筑起重机械安全监督管理规定》第20 条以及《特种设备监察条例》第33条之规定，是此次事故的直接责任人，也是造成本次事故的主要原因。

5 预防措施

如上这起顶升作业引发的塔式起重机倒塌事故，教训是惨痛的，在此给使用单位又敲响了安全的警钟。结合本事故案例，提出顶升作业中的注意事项及预防措施。总体上讲，塔机顶升作业中事故频发的主要成因为3 个方面：

5.1 人的不安全行为

塔式起重机属于涉及生命安全、危险性较大的特种设备，操作人员是顶升作业中的主体，需特别重视对操作人员的教育培训及管理工作，持证上岗同时消除侥幸心理，解决知识缺陷和责任缺陷两大问题，对不合格人员停止设备操作。

5.2 物的不安全状态

加强塔机顶升作业前的规定检查，确保作业过程中各零部件可靠有效。即使作业过程中出现了案例里的特殊情况，也必须要利用专业技术知识进行方案解决，不得违规操作，不得冒险蛮干。

5.3 管理上的缺陷

安拆单位必须在取得相应安拆资质后，有足够专业技术能力的情况下方能承揽塔式起重机安拆工作。操作人员作业前，安拆单位必须根据实际工况制定专项安拆方案，并对操作人员进行必要的安全技术交底。严禁无证上岗、酒后上岗等违规情况出现。

6 结语

总之，塔式起重机顶升作业的安全保障是一个系统工程，需要对人、物、管理3 个方面严格专业控制，才能保证塔式起重机的安全安装、安全拆卸以及安全使用。