一起塔式起重机事故原因分析与警示

洪峻松，邓代军

（湖北特种设备检验检测研究院宜昌分院，湖北 宜昌 443005）

塔式起重机（以下简称塔机）是建筑施工中不可替代的机械化设备，能极大地提高施工效率，但同时也是一种危险性较大的特种设备。从近几年的事故统计分析中看到，塔机事故多发生在安装、使用、顶升、拆除这几个环节，事故特征主要是坠落、断裂、碰撞、挤压、物体打击等，严重时导致塔机整机倒塌、倾覆。针对因作业人员操作不当引起的安全事故，本文通过对一起塔机事故案例进行原因分析，总结目前塔机在使用过程中作业人员普遍存在的一些不良习惯和违规现象，特别是只顾操作简便不顾安危，人为阻止安全保护装置造成安全保护功能失效的不安全行为，以期对相关单位和人员有所警示。

1 事故概况

1.1 事故经过

某房屋建筑工地一台塔机在将钢筋从地面转运至建筑物4楼施工作业面的过程中，在等候4楼作业面施工人员离开钢筋落吊点时，吊钩及吊运的钢筋整体向下落至4楼作业面，压住在4楼作业面吊钩正下方施工作业的一名建筑工人，并导致其死亡。事后该塔机司机坚持认为事故发生的原因是：在等候过程中因起升机构突然失控，导致吊钩及吊运的钢筋整体快速坠落，压住下方建筑工人并致其死亡。

1.2 事故设备及环境

事故塔机额定起重力矩：800kN·m，起升机构倍率：2倍率，最大起重量：3t，最大起升高度：40.5m，最大工作幅度（根据实际工作需要起重臂减臂一节5m）：55m，起升速度0～100m/mim，回转速度0～0.7rpm,变幅速度0～60m/mim，回转角度：360度，独立高度无附着装置。事发时天气阴，无雨，无风，气温常温，能见度正常。

2 现场勘察

（1）事故塔机的安装位置距离建筑物水平距离约2.6m，建筑物已建至地上4层，高14.8m，四周有钢管脚手架，脚手架最高处距离建筑物顶楼面约5.5m，周围无其它建筑物、施工设备、输电线等障碍物干涉，安全距离符合GB6067.1-2010《起重机械安全操作规程第1部分：总则》中第10.2和15.3条的要求，如图1所示。

图1 塔机工作现场示意图

（2）被吊物为成品钢筋，直径为φ14mm，平均长度约3.0m，共计566根，总重量约2.03t。

（3）事发时，钢筋起吊点为建筑物旁的钢筋堆场，距离塔机的工作幅度约11.6m；落吊点为建筑物4楼施工作业面，距离塔机的工作幅度约16.0m。

（4）塔机金属结构（起重臂、平衡臂、标准节、塔帽、拉杆等）无明显变形、受损、断裂缺陷，连接焊缝无明显可见裂纹，螺栓、销轴等连接无明显松动、缺件、损坏缺陷。

（5）起升及变幅机构卷筒、减速箱、钢丝绳、吊钩、滑轮等零部件无明显变形、受损缺陷，吊钩防脱钩装置完好，司索钢丝绳完好且在吊钩内未脱出。

（6）起升机构制动器为电磁失电制动器，外观良好。经现场打开制动器护罩检查，制动器零部件无裂纹、过度磨损、塑性变形、缺件等缺陷。制动器打开时制动盘与摩擦片无摩擦现象，制动器闭合时制动盘与摩擦片接触均匀，无影响制动性能的缺陷和油污，制动器抱闸检测开关有效。

（7）起升、变幅、回转机构均采用变频控制，各元器件工作正常，断、错相保护及失压保护功能有效，无短接控制回路现象。

（8）力矩限制器和起重量限制器接线和调试封记完好，无调整和短接现象。

（9）司机室为侧置式，视线良好，入口处张贴有力矩特性图和安全操作规程。司机室内设置有监控显示屏，能够实时显示塔机起重量、幅度、起升高度、回转角度、倍率、风速等运行参数，数据准确，但无存储功能及视频监控系统。

（10）司机室内警铃有效，联动操作台上设置有紧急停止按钮且功能有效，起升、变幅及回转机构操作杆动作灵活、准确可靠，且设置有表示用途和操作方向的标志。现场检查发现紧靠各操作杆零位自锁装置（黄色部分）下端均安装有黑色塑料扎带，如图2所示，使自锁装置始终保持在打开状态且无法回位，导致操作杆防误操作功能无效。

图2 操作杆处安装的黑色塑料扎带

3 现场试验

（1）空载试验。现场对塔机起升、变幅、回转机构分别进行空载试验，各操纵机构、控制系统、安全防护装置动作准确可靠，馈电装置工作正常，各机构动作平稳、运行正常，能实现规定的功能和动作，无异常震动、冲击、过热、噪声等现象。

（2）载荷试验。模拟事故发生时的载荷状态，现场起吊约2.05t钢筋，反复进行起升、下降、变幅、回转等动作，反复在起升、下降过程中进行从高速档直接回到零位以及骤起骤停和断电等各项试验，结果显示，各机构运行平稳，控制系统工作正常，制动可靠，无下滑和遛钩现象。

（3）功能试验。现场分别在起升机构上升和下降时，模拟进行制动器接触器粘连试验和起升电动机定子异常失电试验，结果显示两项功能均有效，起升制动器和电动机工作正常。同时调取控制柜内起升机构变频器故障代码记录，未发现有起升机构工作异常、失速等故障记录。

4 事故原因分析

该事故的经过及特征并不复杂，很明显事故发生的原因只有两种可能性：一是塔机设备出现故障导致吊钩及吊运的钢筋整体坠落；二是司机操作失误或误操作将吊钩及吊运的钢筋整体落在建筑工人的身体上，具体分析如下。

（1）根据事故塔机力矩特性图，塔机在2倍率工况下，工作幅度在25m以内均可起吊3t。事发时塔机在从起吊点11.6m处吊运2.03t钢筋至落吊点16.0m的过程中没有超载使用。

（2）根据现场勘察，事故发生时吊钩及吊运的钢筋整体下落至楼面，起升钢丝绳及司索钢丝绳完好，吊钩防脱钩装置有效，可以排除因钢丝绳断裂、吊运的钢筋从索具中脱落、索具从吊钩中脱出而导致事故发生的可能性。

（3）根据现场勘察及试验可以确认，事故发生时塔机各机构、控制系统、安全装置工作正常，未出现下滑、遛钩、失速等现象和记录。

（4）正常情况下，司机室联动操作台起升、变幅及回转各机构操作杆具有零位锁定功能，只有当操作杆位于零位且将自锁装置提起打开后，操作杆才能进行各项操作，操作完后操作杆自动回到零位，同时自锁装置在回弹力的作用下自动复位，这一功能可以避免因误操作带来安全事故。根据现场勘察，事故塔机各机构操纵杆零位自锁装置处安装有扎带，将自锁装置始终置于打开状态，导致起升、变幅及回转操作杆零位锁定功能均无效，容易造成操作人员误操作，不符合GB/T5031-2019《塔式起重机》5.5.4.2条“操作杆应该能自动回零且具有防止因无意刮碰而引起机构误动作的功能”的规定。

根据上述分析，排除了因塔机设备出现故障导致吊钩及吊运的钢筋整体坠落的原因，最终在现场勘察及分析结果面前，该塔机司机承认了因起升机构操作杆零位锁定功能无效导致误操作将吊钩及吊运的钢筋整体落在建筑工人的身体上的事实。

5 预防与警示

从上述案例可以看出，造成该事故的主要原因是作业人员私自在操纵杆零位自锁装置处安装扎带，目前这种安装扎带的做法很普遍，在检验检测及安全检查工作中已多次发现这种现象了，其主要目的是图简单、图省事，不必每次操作时将自锁装置提起。当然根本原因还是因为塔机作业人员安全意识淡薄，错误地认为自锁装置作用不大，甚至碍手碍脚，出于侥幸心理认为没有该装置可能不会出多大问题，结果因小失大，酿成大祸。

据统计，作业人员违规违章操作在塔机事故直接原因中占很大的比例，实际使用过程中，类似上述人为阻止原有安全保护装置以及不按塔机安全操作规程进行操作的行为或不良习惯还有很多。

（1）作业前不对环境及设施进行必要的安全检查，习惯于盲目操作。一般建筑施工现场环境复杂且经常变化，塔机作业范围内是否有障碍物、架空线缆、其他塔机设备、作业人群，安全距离是否足够，吊运路线是否需要调整；塔机各机构零部件、安全装置、控制装置工作是否正常等，这些影响安全操作的项目每次作业前都需要例行检查。

（2）为了减少作业次数，增加每次吊运载荷的重量，擅自调节、短接或拆除起重量限制器、力矩限制器等安全保护装置，导致塔机超载运行。

（3）在作业过程中，不按操作规程的要求在起吊载荷前、危险情况下、落吊载荷前鸣铃示警，在载荷不明、安全状况不明的情况下不与指挥人员取得联系就擅自操作。

（4）进行回转作业时，为了快速制动或定位，在回转机构未完全停止时进行反向回转操作（俗称打反车）。由于塔机臂架长、质量大，同时还有起吊载荷和风载的作用，因此回转时惯性很大，在回转未结束时突然反转会产生巨大的冲击载荷，使塔机回转机构在承受正常的回转力矩基础上，又突然增加反向的启动力矩，容易使回转机构过载。另外，频繁使用反向回转操作替代制动对塔机回转机构和金属结构容易造成损坏。

（5）在司索作业时，为了挂、取索具及载荷方便，将吊钩防脱钩装置绑扎、损坏或拆除，导致防脱钩装置无效，索具容易从吊钩中脱落。

（6）在各机构变速作业过程中，为了节省时间，习惯越档操作，从低速档直接升到高速挡或从高速挡直接降到低速挡，甚至骤起骤停，各机构运行速度的不平稳或起伏过大，容易对塔机产生巨大冲击和振动，严重影响安全，同时对各变速机构和制动装置造成损坏。

（7）在作业过程中，为了节省时间，吊运载荷从人员上方通过，一旦发生意外有可能造成人员伤亡，严重违反“吊运载荷时，不得从人员上方通过的”的规定。

安全生产事故的发生主要是因为“人的不安全行为”或“物的不安全状态”造成的，以上这些“人的不安全行为”都是塔机作业过程中最常见的典型违规违章现象，是作业人员日常工作中为了省时省力或偷懒养成的坏习惯，而事故的发生往往就是因为这些看似微不足道的行为造成的。

6 结语

“安全生产，预防为主”，提高安全意识，养成良好的作业习惯，是确保塔机作业安全预防事故发生有效的保障。就像汽车驾驶一样，如果经常开车时看手机、打电话、超速行驶等，发生事故的概率自然就很大。塔机本就是危险性较大的设备，作业人员更应牢记安全操作规程，严守规章制度，从规范自己的行为做起，从每项技术要求做起，做到懂技术、知风险、会操作。同时塔机使用单位应加强安全管理，加强教育培训，对塔机设备进行经常性检查，对作业人员的违规行为及时制止并纠正，以确保施工安全。事故是惨痛的，教训是深刻的，希望相关单位及人员引以为戒。