一起塔式起重機事故原因分析與警示

洪峻松，鄧代軍

（湖北特種設備檢驗檢測研究院宜昌分院，湖北 宜昌 443005）

塔式起重機（以下簡稱塔機）是建筑施工中不可替代的機械化設備，能極大地提高施工效率，但同時也是一種危險性較大的特種設備。從近幾年的事故統計分析中看到，塔機事故多發生在安裝、使用、頂升、拆除這幾個環節，事故特征主要是墜落、斷裂、碰撞、擠壓、物體打擊等，嚴重時導致塔機整機倒塌、傾覆。針對因作業人員操作不當引起的安全事故，本文通過對一起塔機事故案例進行原因分析，總結目前塔機在使用過程中作業人員普遍存在的一些不良習慣和違規現象，特別是只顧操作簡便不顧安危，人為阻止安全保護裝置造成安全保護功能失效的不安全行為，以期對相關單位和人員有所警示。

1 事故概況

1.1 事故經過

某房屋建筑工地一臺塔機在將鋼筋從地面轉運至建筑物4樓施工作業面的過程中，在等候4樓作業面施工人員離開鋼筋落吊點時，吊鉤及吊運的鋼筋整體向下落至4樓作業面，壓住在4樓作業面吊鉤正下方施工作業的一名建筑工人，并導致其死亡。事后該塔機司機堅持認為事故發生的原因是：在等候過程中因起升機構突然失控，導致吊鉤及吊運的鋼筋整體快速墜落，壓住下方建筑工人并致其死亡。

1.2 事故設備及環境

事故塔機額定起重力矩：800kN·m，起升機構倍率：2倍率，最大起重量：3t，最大起升高度：40.5m，最大工作幅度（根據實際工作需要起重臂減臂一節5m）：55m，起升速度0～100m/mim，回轉速度0～0.7rpm,變幅速度0～60m/mim，回轉角度：360度，獨立高度無附著裝置。事發時天氣陰，無雨，無風，氣溫常溫，能見度正常。

2 現場勘察

（1）事故塔機的安裝位置距離建筑物水平距離約2.6m，建筑物已建至地上4層，高14.8m，四周有鋼管腳手架，腳手架最高處距離建筑物頂樓面約5.5m，周圍無其它建筑物、施工設備、輸電線等障礙物干涉，安全距離符合GB6067.1-2010《起重機械安全操作規程第1部分：總則》中第10.2和15.3條的要求，如圖1所示。

圖1 塔機工作現場示意圖

（2）被吊物為成品鋼筋，直徑為φ14mm，平均長度約3.0m，共計566根，總重量約2.03t。

（3）事發時，鋼筋起吊點為建筑物旁的鋼筋堆場，距離塔機的工作幅度約11.6m；落吊點為建筑物4樓施工作業面，距離塔機的工作幅度約16.0m。

（4）塔機金屬結構（起重臂、平衡臂、標準節、塔帽、拉桿等）無明顯變形、受損、斷裂缺陷，連接焊縫無明顯可見裂紋，螺栓、銷軸等連接無明顯松動、缺件、損壞缺陷。

（5）起升及變幅機構卷筒、減速箱、鋼絲繩、吊鉤、滑輪等零部件無明顯變形、受損缺陷，吊鉤防脫鉤裝置完好，司索鋼絲繩完好且在吊鉤內未脫出。

（6）起升機構制動器為電磁失電制動器，外觀良好。經現場打開制動器護罩檢查，制動器零部件無裂紋、過度磨損、塑性變形、缺件等缺陷。制動器打開時制動盤與摩擦片無摩擦現象，制動器閉合時制動盤與摩擦片接觸均勻，無影響制動性能的缺陷和油污，制動器抱閘檢測開關有效。

（7）起升、變幅、回轉機構均采用變頻控制，各元器件工作正常，斷、錯相保護及失壓保護功能有效，無短接控制回路現象。

（8）力矩限制器和起重量限制器接線和調試封記完好，無調整和短接現象。

（9）司機室為側置式，視線良好，入口處張貼有力矩特性圖和安全操作規程。司機室內設置有監控顯示屏，能夠實時顯示塔機起重量、幅度、起升高度、回轉角度、倍率、風速等運行參數，數據準確，但無存儲功能及視頻監控系統。

（10）司機室內警鈴有效，聯動操作臺上設置有緊急停止按鈕且功能有效，起升、變幅及回轉機構操作桿動作靈活、準確可靠，且設置有表示用途和操作方向的標志?，F場檢查發現緊靠各操作桿零位自鎖裝置（黃色部分）下端均安裝有黑色塑料扎帶，如圖2所示，使自鎖裝置始終保持在打開狀態且無法回位，導致操作桿防誤操作功能無效。

圖2 操作桿處安裝的黑色塑料扎帶

3 現場試驗

（1）空載試驗?，F場對塔機起升、變幅、回轉機構分別進行空載試驗，各操縱機構、控制系統、安全防護裝置動作準確可靠，饋電裝置工作正常，各機構動作平穩、運行正常，能實現規定的功能和動作，無異常震動、沖擊、過熱、噪聲等現象。

（2）載荷試驗。模擬事故發生時的載荷狀態，現場起吊約2.05t鋼筋，反復進行起升、下降、變幅、回轉等動作，反復在起升、下降過程中進行從高速檔直接回到零位以及驟起驟停和斷電等各項試驗，結果顯示，各機構運行平穩，控制系統工作正常，制動可靠，無下滑和遛鉤現象。

（3）功能試驗。現場分別在起升機構上升和下降時，模擬進行制動器接觸器粘連試驗和起升電動機定子異常失電試驗，結果顯示兩項功能均有效，起升制動器和電動機工作正常。同時調取控制柜內起升機構變頻器故障代碼記錄，未發現有起升機構工作異常、失速等故障記錄。

4 事故原因分析

該事故的經過及特征并不復雜，很明顯事故發生的原因只有兩種可能性：一是塔機設備出現故障導致吊鉤及吊運的鋼筋整體墜落；二是司機操作失誤或誤操作將吊鉤及吊運的鋼筋整體落在建筑工人的身體上，具體分析如下。

（1）根據事故塔機力矩特性圖，塔機在2倍率工況下，工作幅度在25m以內均可起吊3t。事發時塔機在從起吊點11.6m處吊運2.03t鋼筋至落吊點16.0m的過程中沒有超載使用。

（2）根據現場勘察，事故發生時吊鉤及吊運的鋼筋整體下落至樓面，起升鋼絲繩及司索鋼絲繩完好，吊鉤防脫鉤裝置有效，可以排除因鋼絲繩斷裂、吊運的鋼筋從索具中脫落、索具從吊鉤中脫出而導致事故發生的可能性。

（3）根據現場勘察及試驗可以確認，事故發生時塔機各機構、控制系統、安全裝置工作正常，未出現下滑、遛鉤、失速等現象和記錄。

（4）正常情況下，司機室聯動操作臺起升、變幅及回轉各機構操作桿具有零位鎖定功能，只有當操作桿位于零位且將自鎖裝置提起打開后，操作桿才能進行各項操作，操作完后操作桿自動回到零位，同時自鎖裝置在回彈力的作用下自動復位，這一功能可以避免因誤操作帶來安全事故。根據現場勘察，事故塔機各機構操縱桿零位自鎖裝置處安裝有扎帶，將自鎖裝置始終置于打開狀態，導致起升、變幅及回轉操作桿零位鎖定功能均無效，容易造成操作人員誤操作，不符合GB/T5031-2019《塔式起重機》5.5.4.2條“操作桿應該能自動回零且具有防止因無意刮碰而引起機構誤動作的功能”的規定。

根據上述分析，排除了因塔機設備出現故障導致吊鉤及吊運的鋼筋整體墜落的原因，最終在現場勘察及分析結果面前，該塔機司機承認了因起升機構操作桿零位鎖定功能無效導致誤操作將吊鉤及吊運的鋼筋整體落在建筑工人的身體上的事實。

5 預防與警示

從上述案例可以看出，造成該事故的主要原因是作業人員私自在操縱桿零位自鎖裝置處安裝扎帶，目前這種安裝扎帶的做法很普遍，在檢驗檢測及安全檢查工作中已多次發現這種現象了，其主要目的是圖簡單、圖省事，不必每次操作時將自鎖裝置提起。當然根本原因還是因為塔機作業人員安全意識淡薄，錯誤地認為自鎖裝置作用不大，甚至礙手礙腳，出于僥幸心理認為沒有該裝置可能不會出多大問題，結果因小失大，釀成大禍。

據統計，作業人員違規違章操作在塔機事故直接原因中占很大的比例，實際使用過程中，類似上述人為阻止原有安全保護裝置以及不按塔機安全操作規程進行操作的行為或不良習慣還有很多。

（1）作業前不對環境及設施進行必要的安全檢查，習慣于盲目操作。一般建筑施工現場環境復雜且經常變化，塔機作業范圍內是否有障礙物、架空線纜、其他塔機設備、作業人群，安全距離是否足夠，吊運路線是否需要調整；塔機各機構零部件、安全裝置、控制裝置工作是否正常等，這些影響安全操作的項目每次作業前都需要例行檢查。

（2）為了減少作業次數，增加每次吊運載荷的重量，擅自調節、短接或拆除起重量限制器、力矩限制器等安全保護裝置，導致塔機超載運行。

（3）在作業過程中，不按操作規程的要求在起吊載荷前、危險情況下、落吊載荷前鳴鈴示警，在載荷不明、安全狀況不明的情況下不與指揮人員取得聯系就擅自操作。

（4）進行回轉作業時，為了快速制動或定位，在回轉機構未完全停止時進行反向回轉操作（俗稱打反車）。由于塔機臂架長、質量大，同時還有起吊載荷和風載的作用，因此回轉時慣性很大，在回轉未結束時突然反轉會產生巨大的沖擊載荷，使塔機回轉機構在承受正常的回轉力矩基礎上，又突然增加反向的啟動力矩，容易使回轉機構過載。另外，頻繁使用反向回轉操作替代制動對塔機回轉機構和金屬結構容易造成損壞。

（5）在司索作業時，為了掛、取索具及載荷方便，將吊鉤防脫鉤裝置綁扎、損壞或拆除，導致防脫鉤裝置無效，索具容易從吊鉤中脫落。

（6）在各機構變速作業過程中，為了節省時間，習慣越檔操作，從低速檔直接升到高速擋或從高速擋直接降到低速擋，甚至驟起驟停，各機構運行速度的不平穩或起伏過大，容易對塔機產生巨大沖擊和振動，嚴重影響安全，同時對各變速機構和制動裝置造成損壞。

（7）在作業過程中，為了節省時間，吊運載荷從人員上方通過，一旦發生意外有可能造成人員傷亡，嚴重違反“吊運載荷時，不得從人員上方通過的”的規定。

安全生產事故的發生主要是因為“人的不安全行為”或“物的不安全狀態”造成的，以上這些“人的不安全行為”都是塔機作業過程中最常見的典型違規違章現象，是作業人員日常工作中為了省時省力或偷懶養成的壞習慣，而事故的發生往往就是因為這些看似微不足道的行為造成的。

6 結語

“安全生產，預防為主”，提高安全意識，養成良好的作業習慣，是確保塔機作業安全預防事故發生有效的保障。就像汽車駕駛一樣，如果經常開車時看手機、打電話、超速行駛等，發生事故的概率自然就很大。塔機本就是危險性較大的設備，作業人員更應牢記安全操作規程，嚴守規章制度，從規范自己的行為做起，從每項技術要求做起，做到懂技術、知風險、會操作。同時塔機使用單位應加強安全管理，加強教育培訓，對塔機設備進行經常性檢查，對作業人員的違規行為及時制止并糾正，以確保施工安全。事故是慘痛的，教訓是深刻的，希望相關單位及人員引以為戒。