一起塔吊倒塌事故调查分析

王登明　李军

摘 要：本文通过现场调查取证、分析计算，对一起典型塔式起重机倒塌事故作了事故原因分析。

关键词：塔式起重机；倒塌；事故分析

中图分类号：TU712 文献标识码：A

1.事故概况

2013年4月24日上午7时40分许，某事一在建建筑工地4#楼发生一起塔式起重机（简称塔吊）倒塌事故，造成塔吊司机1人死亡，塔吊毁坏。

2.现场勘查情况

2.1塔吊基本情况

使用单位：浙江****公司；安装单位：*******，制造单位：*****；设备名称：普通塔式起重机；出厂编号：120071， 出厂日期：2012.10 ， 内部编号：2#；使用地点：****商贸城4#楼工地；塔吊已经某检验机构于2012年12月27日检验，已投用。

2.2事故现场勘查取证

（1）塔基基础勘查情况

①塔机从标准节基节处断裂，断裂面距地面约55cm，如图1所示。

②4个断裂面，有3个是新断面（2#、3#、4#），一个是陈旧性断面（1#），如图2、图3所示。

③在地脚螺栓处，发现1#、3#有松动印迹、有积水，如图4所示。

④在塔机基础周围，发现4根报废标准节连接螺栓，断裂面为陈旧性痕迹；一根跟随塔机倒塔散落在地面的连接螺栓，螺栓1/4断面为新痕迹，其余均为陈旧性痕迹；如图5所示。

⑤塔身倒塔方向，如图6所示。（陈旧断面立柱相反方向），断口水平位移距离2.4m。

⑥标准节连接处下部有大量污水留下的痕迹，如图7所示。

（2）屋面检查

①起重臂距前端部约5.5m处，有塔机倒塔碰撞建筑引起的变形痕迹，如图8所示。

②小车牵引钢丝绳断裂，如图9所示。

③事故后运行小车距起重臂前端部约14.5m，距根部约40m，如图10所示。

④事故后小车卷筒上出绳圈数还有2.5圈达到极限位置，回绳圈数51圈，如图11所示。

小车卷筒直径307mm，每一圈周长等于：πD=3.14×307

=0.964（m）。

小车在下坠的过程中，由于惯性，可能继续出绳，出绳圈数不作为计算依据。小车回绳如果没有人为操作是不可能收回的，以小车回绳圈数计：

51×0.964（m）=49.16（m）

⑤塔帽后臂（力矩臂）严重变形，如图12所示。

a.塔身共安装标准节12节，底座节1节，塔机下支座第三节严重变形，连接处开裂，如图13所示。

b.塔机安装高度计算：

15个标准节时：40（m）；12个标准节时：40-7.5=32.5（m）；至小车高度：32.5+1.5（吊钩至小车）=34（m）。实际吊高：34（起重臂下弦）-2.5（小车至吊钩）-5.2（吊绳至载荷底）=26.3（m）。

c.屋顶建筑高度：21.9m。

d.屋顶建筑上有钢筋摩擦，如图14所示。

⑥塔机中心至屋顶建筑最小距离实测约为51（m）。

⑦塔机中心至事故载荷吊点约39.4+2.5+8.5=50.4（m）。

⑧塔机中心至事故载荷落点约为55（m）。

⑨事故载荷清点，如图15、图16所示。

Φ25螺纹钢：长：8.75m，计：24根，合计：210m。

Φ25螺纹钢：长：7m， 计：25根，合计：175m。

Φ25螺纹钢：长：2m， 计：10根，合计：20m。

Φ25螺纹钢：总长：405m。

Φ20螺纹钢：长：8.7m， 计：8根， 合计：69.6m。

Φ20螺纹钢：长：7.7m， 计：8根， 合计：61.6m。

Φ20螺纹钢：总长：131.2m。

Φ25螺纹钢单位重量：3.856kg/m ；Φ20螺纹钢单位重量：2.468kg/m。

Φ25螺纹钢总重： 3.856kg/m×405=1.5617（t）。

Φ25螺纹钢总重： 2.468kg/m×131.2=0.3238（t）。

总计：1.8855（t），以吊点计：50.4（m），允许吊重应为：1.26t；以事故时实际吊点计：49.16（m），允许吊重应为：1.31t；而实际吊重为：1.8855t。

3.事故发生过程

2013年4月24日上午7点43分左右，塔机司机在塔机指挥的指导下，从距離塔吊中心约50.4（m）的地方吊起已加工好的螺纹钢约1.8855（t）（注：按使用说明书的要求该点吊重应在1.26t以下）到建筑物屋面指定位置，运行路线如图。行走至屋顶建筑物上空时（注：此时正好与塔机基础节陈旧断裂面成一直线），陈旧断裂面支柱此时应承受拉应力，由于已经断裂，承受不了相应应力，造成对角受压单肢失稳，向前倾覆，在陈旧断裂面处整体断裂，塔机倾翻。受拉支柱断裂，过力矩是事故的直接原因。

4.事故现场勘查情况分析

4.1设备存在缺陷

塔机基础节断裂，超载保护装置失效，地脚螺栓松动，地脚螺栓与基础连接部松动、底座与基础之间有凹坑、有积水，标准节连接螺栓松动等。

4.2违规操作

距离塔吊中心约50.4（m）处，起吊约1.8855（t），而允许吊重应为：1.26（t），超载。

4.3安装方未按塔机安装方案安装

塔机基础不平需找平时，必须使用垫铁，而安装方未使用。以至于塔机在使用过程中出现塔机底座与基础之间出现凹坑。

4.4未按要求作运行检查，维护保养工作不到位

运行检查、维护保养如按使用说明书要求认真检查，上述第1条设备缺陷在检查中均可发现。

4.5操作人员，维护保养人员缺乏安全意识，操作技能欠缺

上述第1条设备缺陷有很多是明显易见的，如能及时处理，本次事故均可避免。如标准节连接螺栓，在事故发生前已多次因断裂更换。如在更换时分析一下断裂原因，对地脚螺栓、标准节连接螺进行紧固。在如地脚螺栓、标准节连接螺松动，塔机在运行过程中，均会发出异响，标准节基节断裂时（指1#立柱），异响声音更大，此时操作人员停机检查，进行处理，本次事故也可避免。

参考文献

[1] GB/T3811-2008，起重机设计规范[S].

[2]王福绵.起重机械技术检验[M].北京：学苑出版社，2000.

[3] TSG 03-2015，特种设备事故报告和调查处理导则[S].

[4]张质文.起重机设计手册[M].北京：中国铁道工业出版社，1998.

[5] TSGQ7016-2008，起重机械安装改造重大修理监督检验规则[S].