DC公司F0/23B塔吊折臂事故分析

随着我国建筑业的蓬勃发展, 建筑业的主要设备——塔吊的使用也日益广泛, 与此同时,令人担忧的是,塔吊事故屡屡发生, 导致人员财产的重大损失。前不久, 华中某市竟发生一次塔吊事故死亡十余人的惨剧。为此, 加强事故分析, 改善设备管理是摆在我们面前的一个紧迫任务。本文综合分析一次塔吊折臂事故, 检查我国有关塔吊的立法(标准) 状况和管理状况, 旨在提请塔吊制造单位、使用单位和管理部门认真执行有关法规和国家标准, 杜绝塔吊事故的发生。

1　现场状况和事故经过
(1) 塔吊所吊两块钢模板(重5t 以上)坠落在塔吊东南方向的工地围墙外距塔吊中心线49.85m 处。
(2) 塔头四根主弦杆拉断三根,其中,靠塔吊起重臂方向的两根主弦杆均被拉断。由于塔头主弦杆折断失去支点作用,吊拉起重臂、平衡臂的拉杆也失去吊拉作用,致使起重臂、平衡臂以塔头为轴向下坠落。起重臂砸在建筑物上严重扭曲变形,平衡臂砸在塔身上严重损坏。
(3) 变幅小车停在起重臂端部,变幅绳断开。
(4) 所幸整个塔吊事故没有人员伤亡,但百余万元的塔吊完全报废。根据国家有关规定,本次事故属于重大事故。
(5) 本次事故的大致过程是:1994年底,DC公司有关人员操作塔吊从塔吊西侧七层楼上吊钢模板(距塔心17.9m ) , 在向南向东吊运摆放时发生事故。

2　对本次事故的技术分析

2.1　载荷状况
查明载荷状况是分析塔吊事故的基础。但实际上, 由于DC 公司力图逃避事故责任, 准确查明事故发生时的载荷状况是有一定困难的,这就要求我们根据现场勘测情况对事故发生时的载荷状况加以分析。载荷通常指两个因素, 即起重量和幅度。起重量根据DC 公司提供的数据是5t, 下面我们分析幅度。根据DC 公司提供的现场平面图, 本
次操作若能将重物(6.68×2.75×2m ) 从安全网外放到地面, 则DC 公司本次塔吊作业的幅度应大于30～ 34.34m。超载率大于12%～28.1%。这样, 可以看出DC 公司本次塔吊作业的目的本身就是一次超载作业。国家标准严禁超载作业, 特殊情况在严格控制的条件下超载作业时超载率也绝不能超过10%。我们分析的结果是, DC 公司的超载率大于12%～ 28.1%乃至40% 以上!看来DC 公司超载作业是肯定的了, 但塔吊上有一系列防止超载的安全装置, 如果这些装置有效, 使用过程中即使有意超载也不可能,这台塔吊的安全装置状况如何呢?

2.2　力矩限制器失调是导致本次事故的重要原因
(1) 本台塔吊的力矩限制器处于失调状态
从拆卸塔吊时在DC 公司塔吊事故现场拍摄的照片可以清楚地看出, 本台塔吊力矩限制器的三个锁紧螺母均处于未锁紧状态。这就是说, 本台塔吊最重要的安全装置——力矩限制器处于失效状态, 根本不起作用。
(2) 力矩限制器失效的后果
力矩限制器是塔吊上控制起重量和幅度两项指标的综合性安全装置, 是塔式起重机上最重要的安全装置。联系到本台塔吊, 若力矩限制器起作用, 则起吊5t 重物后, 当变幅小车向臂端运行到26.8m 到29.4m 之间, 变幅机构就应断电, 使变幅小车停止向臂端运行。在此之前,当小车运行到21.44m 左右, 变幅小车就应自动提前减速至每分钟7.5m 爬行前进。同时驾驶室内红色信号灯亮, 发出警告。由于本台塔吊力矩限制器的三套安全装置的锁紧螺母都处于未锁定状态, 力矩限制器就不能起到上述作用。这就使得本塔吊能自由地将5t 重物送到危险幅度, 直至发生塔吊事故。按照设计要求, 起吊5t 重物时的额定幅度为26.8m , 超载10% 的情况下幅度为29.4m , 而本次事故中5t 重物已运行到幅度大于30m～ 34.34m 以外, 超载率大于12%～ 28.1% , 这就难怪塔吊发生事故了!

2.3　变幅机构制动器失灵是导致本次事故的一个次要原因
在塔吊拆检中还发现本台塔吊的变幅制动器的摩擦片已全部磨损掉, 制动器的制动力矩显著下降(下降50% 以上)。进一步, 在检查HF箱时发现,DC 公司违章接线导致了本塔吊经常使电动机在变幅制动器抱闸的情况下运行,这是导致摩擦片迅速磨损的原因。变幅制动器的制动力矩显著下降将导致塔吊在紧急状况下不能有效制动变幅小车的运动。

2.4　技术结论
通过以上分析, 由于本次塔吊作业的目的是一次超载作业, 本台塔吊力矩限制器又处于失调状态, 使得塔吊司机得不到超载警报的信息, 力矩限制器的自动断电功能不能实现。这样, 超载幅度越来越大, 等到塔吊司机发觉情况异常时, 超载幅度已经很大了。在大幅度超载的情况下, 塔身和吊臂均形成相当大的弯曲变形,吊臂形成较大的负角。由于变幅制动器制动力显著下降不能克服变幅小车的惯性力和因吊臂负角形成的下滑力, 塔吊司机所采取的紧急制动措施也不能制止变幅小车冲向臂端。这样, 由于超载、力矩限制器和变幅制动器失灵终于导致了本次塔吊折臂事故。

3　本次事故所反映出的问题

3.1　有关法规和国家标准对塔吊使用的保障体系国家在塔吊安全使用方面有如下法规和标准: 国标GB5144- 85《建筑塔式起重机安全规程》、国标GB6067—85、劳动部颁发《起重机械安全监察规定》和建设部部颁标准ZBJ 80012—89。这些法规和标准确立了塔吊使用的安全保障体系。
(1) 严禁塔吊超载作业; 特殊情况下在履行了审批程序后可以超载, 但绝不能超过10%。为了在使用中确保不超载, 国家标准要求塔吊司机和信号工能目测物重, 并了解所操作塔吊的性能。由于目测物重误差很大, 很难准确把握, 国家标准要求设计制造塔吊必须设置安全保护装置, 力矩限制器是其中防止超载作业的最重要的一种安全保护装置。这样, 保证安全装置的灵敏有效就十分重要。
( 2) 国家劳动部门在城市(一般地级以上城市) 设立检测机构对新购入的塔吊和在用塔吊(两年定期检测一次) 进行全面试验并在试验中检查安全装置是否有效(其中一项)。对安全无保障的塔吊不发给准用证。
(3) 国家标准要求塔吊安装单位必须有相应的技术能力, 安装任务完成后必须进行试验验收, 安全装置必须调试有效。
(4) 有关法规和国家标准要求塔吊使用单位对塔吊进行日检、月检和年检。国家标准严禁使用安全装置失效的塔吊作业。

3.2　本塔吊在使用中对标准的执行情况
3.2.1　本塔吊安装调试未完成, 也未按规定进行检查、验收从本台塔吊拆检所摄照片可以看出, 本塔吊力矩限制器处于未锁定状态, 不起作用。DC公司所写《事故报告》称“7月21日进行立塔后的调试..此后, 四个月的运行中塔吊上各限制系统及安全装置没有再行调整。”这说明照片所见的状态是当初安装结束后的状态。
本台塔吊的《塔式起重机安装完毕检验记录》(简称《安装记录》) 记明只做了50m , 2.1t 的额定载荷试运行, 其它项目均未做(该项也不合要求, 按要求应在50m 处起吊2.3t)。而有关法规和国家标准规定“新塔和大修以后必须做全‘空载荷’、‘额定载荷’、‘超载10% 动载’, 以及‘超载25% 静载’四项。”按《使用说明书》的要求, 调试本塔吊必须进行超载10% 动载试验, 否则无法调试。这样, 通过《安装记录》我们也可以看出本台塔吊力矩限制器没有调试。
3.2.2　本塔吊在投入运行之前, 未经过自检
既然安装试验没有做全, 使用单位在投入使用前就应进行自检, 在全面自检的基础上调试安全装置并做全运行试验。根据《事故报告》,DC 公司在7月21日以后未经自检便将本塔吊投入运行。据参加调试的人员反映, 本台塔吊没有按规定调试是由于DC 公司的技术负责人考虑塔吊固定支脚养生时间短不让吊太重的砝码, 再者该负责人认为F0/23B 塔吊的力矩限制器不管用。这说明DC 公司的技术人员对所使用的塔吊性能缺乏起码的了解, 他们不知道F0/23B塔吊力矩限制器是目前塔吊行业采用的最简单可靠的一种安全装置。
3.2.3　本塔吊未经过安全监督检验
根据国家有关规定:“劳动部门对起重机械及其安全防护装置的安全性能进行监督检验。”安装和重大修理质量检验, 其运行和载荷试验必须按有关标准进行(即GB5031—85)。某市劳动局有更详细的规定。DC 公司的《事故报告》反映出某市劳动保护检测检验所根本没有做上述试验。检验所甚至连起码的资料审查也未做。如果检验所能按有关规定对“安装验收记录和启用报告”进行认真的书面审查也完全可以避免这次塔吊事故。
3.2.4　使用单位DC 公司没有按有关规定进行日常检查维护
上述法规及国家标准规定的非常清楚, 力矩限制器等安全保护装置既是每次作业前必须检查的项目, 也是定期检查(不少于每月一次)的必检项目。可是, 从我们在现场观察和拍摄的照片可以清楚地看出(从螺栓所积油污和灰尘) ,DC 公司至少在两个月的时间内, 既未对本塔吊的安全保护装置进行每次运行前的日常检查, 也未进行至少每月一次的定期检查。DC公司在《事故报告》中承认他们四个月竟未检查过力矩限制器。对本台塔吊的其它部分的检查发现, 本台塔吊的变幅制动器的摩擦片磨光, 形成铁对铁摩擦已有相当长时间了; 断绳保护器
被人用铁丝捆扎, 不能起作用。这些现象反映出一些使用单位根本不理睬有关规定, 忽视安全到了让人无法忍受的地步。通过以上比较, 我们可以看到, 国家有关法规, 标准制定了那么多安全保障措施, 没有一条得到认真贯彻执行。这实在是令人痛心的!

4　对我国塔吊行业管理使用状况的反思

本文详细地比较了有关塔吊的立法(标准)状况和实际管理使用过程中的执行情况。DC公司所反映情况决不是个别的, 从作者在走访中了解的情况看, 使用单位不执行安全操作规程, 不进行日检月检; 安装单位立完塔吊不进行调试草草填上《安装验收报告书》就交工, 这些情况是相当严重的。尤其应指出的是个别劳动部门的检验机构根本不做实实在在的检验工作, 他们滥用手中的权力, 官僚主义严重, 几乎成了本行业的“土皇帝”。加强对监督部门的监督已势在必行了。

总的来看, 我国塔吊行业的立法(标准) 是比较完备的。在产品的设计和定型生产上, 由于涉及的单位较少, 国家有关部委控制也比较严,问题也相对较少。更多的问题出现在塔吊的使用阶段, 尤其各个施工单位大量雇用民工, 许多技术工种, 如起重工、司机未经严格培训即上岗作业。这些情况希望能引起有关单位的重视。