從一起塔機(jī)事故看基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)安全管理重要性

徐金海，張世闊，周 同

（杭州市特種設(shè)備檢測研究院，浙江 杭州 310003）

基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)是塔機(jī)塔身中受力最大地方，近年來由于基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)問題造成的倒塔事故屢有發(fā)生，已成為目前倒塔事故的主要原因。2014年年初杭州又發(fā)生一例，加強(qiáng)對塔機(jī)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的安全使用管理已顯得十分重要。

1 事故概況

2014年1月12日，在杭州某工地發(fā)生一起塔機(jī)整機(jī)倒塌事故，起重臂摔落在地面，造成塔機(jī)司機(jī)輕傷（圖1）。

圖1 整機(jī)倒塌

該塔機(jī)型號為QTZ63（5510），額定起重力矩630kNm，2008年出廠，于2013年6月安裝，鋼格構(gòu)柱基礎(chǔ)，事故發(fā)生前已經(jīng)頂升至最大獨(dú)立高度。事發(fā)當(dāng)時，塔機(jī)在回轉(zhuǎn)半徑35m處滿載起吊一鋼絲繩網(wǎng)兜廢木模板，基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)西北主肢聯(lián)接螺栓套焊縫周邊首先撕裂（圖2），基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的西北角翹起，塔機(jī)向東傾斜，傾斜產(chǎn)生的傾覆力矩逐漸增大，造成基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)與第一標(biāo)準(zhǔn)節(jié)之間折斷。在傾覆力矩和沖擊載荷的作用下，第二標(biāo)準(zhǔn)節(jié)與第三標(biāo)準(zhǔn)節(jié)之間也相繼折斷，上部塔身、回轉(zhuǎn)部分、塔帽向北倒塌。起重臂東西向摔落在工地地面。由于塔機(jī)倒塌后駕駛室朝上，未發(fā)生較大變形，使塔機(jī)司機(jī)得以生還。

圖2 聯(lián)接螺栓撕裂

2 事故分析

事故直接原因是基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)西北主肢聯(lián)接螺栓套焊縫周圍存在陳舊性裂紋，造成強(qiáng)度不足，不能承受起吊載荷產(chǎn)生撕裂，引發(fā)塔機(jī)傾斜，傾覆力矩增大引起塔機(jī)整機(jī)倒塌。

基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)是塔機(jī)塔身中受力最大地方，它下端直接與基礎(chǔ)相連，為應(yīng)變限制處，應(yīng)力集中。近年來由于基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)、預(yù)埋節(jié)問題造成的倒塔事故屢有發(fā)生，已成為目前倒塔事故的主要原因。

在本例事故中，事故發(fā)生前，基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)螺栓套焊縫周圍存在陳舊性裂紋，但未被及時發(fā)現(xiàn)。實(shí)際上基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)存在極大安全隱患。究其原因，主要有兩方面：一是目前塔機(jī)使用超載現(xiàn)象普遍；二是標(biāo)準(zhǔn)節(jié)螺栓預(yù)緊力控制普遍不達(dá)標(biāo)。塔機(jī)使用超載現(xiàn)象普遍是因?yàn)槭┕がF(xiàn)場目前多采用類似55m或更長起重臂的63tm等規(guī)格的中小型塔機(jī)，起重能力不足，在裝卸成捆螺紋鋼、成捆鋼管等作業(yè)中往往需要超載。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)螺栓預(yù)緊力控制普遍不達(dá)標(biāo)是因?yàn)槟壳鞍惭b、維保人員普遍缺少專用動力型扭矩扳手，現(xiàn)實(shí)中對于例如M30高強(qiáng)螺栓要依靠人力準(zhǔn)確產(chǎn)生例如2500Nm左右的預(yù)緊力矩相當(dāng)困難，螺栓預(yù)緊力控制不達(dá)標(biāo)加大了螺栓的應(yīng)力幅。超載和螺栓預(yù)緊力控制不達(dá)標(biāo)加劇了基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，尤其是螺栓套焊縫周圍母材處產(chǎn)生疲勞裂紋的幾率。如不采取有效措施，加強(qiáng)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)使用安全管理，安全隱患很大。

3 建議和對策

3.1 對加強(qiáng)對塔機(jī)基礎(chǔ)節(jié)的針對性檢查

根據(jù)《建筑施工塔機(jī)安裝、使用、拆卸安全技術(shù)規(guī)程》（JGJ196-2010）2.0.15條規(guī)定，塔機(jī)在安裝前和使用過程中，應(yīng)按相關(guān)規(guī)定進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)件上有可見裂紋和嚴(yán)重銹蝕、主要受力構(gòu)件存在塑性變形的，不得安裝和使用。在塔機(jī)安裝前，使用單位或安裝單位應(yīng)加強(qiáng)對塔機(jī)基礎(chǔ)節(jié)的檢查，尤其是對焊縫邊緣處的檢查，切不可大意或省略此環(huán)節(jié)。同時要堅決杜絕用一般標(biāo)準(zhǔn)節(jié)替代基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)。

對塔機(jī)使用時間超過5年（含5年）的，安裝前使用單位應(yīng)要求塔機(jī)產(chǎn)權(quán)單位提供主要受力構(gòu)件尤其是基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的無損探傷檢測報告，無損探傷檢測應(yīng)委托具有專業(yè)資質(zhì)的單位進(jìn)行。此舉有些地方已在執(zhí)行，如落實(shí)到位，效果明顯。

3.2 加強(qiáng)使用管理杜絕超載

使用單位首先應(yīng)合理配置合適規(guī)格參數(shù)的塔機(jī)，合理布置鋼筋堆場，保證塔機(jī)有足夠的起重能力，從布局上、源頭上控制塔機(jī)超載現(xiàn)象的產(chǎn)生。其次保證塔機(jī)起重力矩限制器、起重量限制器、塔機(jī)安全監(jiān)控裝置等安全保護(hù)裝備的完好狀態(tài)。最后要加強(qiáng)對塔機(jī)司機(jī)、司索、指揮人員、使用人員的安全教育，對超載堅決說不。

3.3 控制塔機(jī)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)螺栓預(yù)緊力矩

安裝單位、維保單位應(yīng)加強(qiáng)安裝、維保過程的管理。從硬件上配備動力型力矩扳手等適用的力矩扳手，同時要讓安裝人員、維保人員知道塔機(jī)高強(qiáng)度連接螺栓需要的預(yù)緊力矩值。這樣才能使塔機(jī)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)螺栓預(yù)緊力矩達(dá)到設(shè)計的要求，讓標(biāo)準(zhǔn)節(jié)螺栓在設(shè)計的受力范圍內(nèi)工作，減小應(yīng)力幅。此舉能避免由于螺栓松動而產(chǎn)生沖擊載荷，防止基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)疲勞裂紋的加速產(chǎn)生。

3.4 定期報廢

根據(jù)GB5144-2006《塔機(jī)安全規(guī)程》4.7.4條，塔機(jī)主要承載結(jié)構(gòu)件的正常工作年限按使用說明書要求或按使用說明書中規(guī)定的結(jié)構(gòu)工作級別、應(yīng)力循環(huán)等級、結(jié)構(gòu)應(yīng)力狀態(tài)計算。若使用說明書未對正常工作年限、結(jié)構(gòu)工作級別等作出規(guī)定，且不能得到塔機(jī)制造商確定的，則塔機(jī)主要承載結(jié)構(gòu)件的正常使用不應(yīng)超過1.25×105次工作循環(huán)。按目前工地繁忙的使用狀況，塔機(jī)利用等級高，建議基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)6年報廢。

3.5 設(shè)計留下充足的安全裕量

鑒于目前使用單位普遍對塔機(jī)使用安全控制能力不足，從加大本質(zhì)安全性角度出發(fā)，建議塔機(jī)制造單位在設(shè)計時加大基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的安全系數(shù)，留有充足的安全裕量。

塔機(jī)是建筑施工中的重大風(fēng)險源，倒塔事故會引發(fā)群死群傷。基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的安全管理是防范倒塔事故發(fā)生的重中之重，應(yīng)引起塔機(jī)使用單位、安裝維保單位、檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)、監(jiān)管機(jī)構(gòu)相關(guān)人員的高度重視。