塔式起重机超长附着事故的分析与处理.doc

塔式起重机超长附着事故的分析与处理

　当前建筑市场竞争异常激烈，为降低施工成本、追求最大经济效益，有些工程项目往往使用一些残旧或缺少技术资料的建筑机械，给安全生产管理增加了很多困难。以下就是一起塔式起重机未按随机使用说明书安装使用而引发事故的典型例证。
　　1事故过程

　　我公司承接的某工程地上30层、楼高95m、建筑面积32000m2，使用由发展商提供的一台QTZ125(ZX6016)塔式起重机。该塔机无随机使用说明书，采纳预埋16-M36螺栓拉紧、塔机底座无压重的安装方式，交付使用时，塔机实际安装高度25m、吊臂长42m、臂端吊重2.9t。
　　由于底座无压重，塔机提前在塔高26m处做第一道附着装置。项目部依据JL6018塔机标准附着装置尺寸，自行制定制造安装塔机超长附着装置，见图1。建筑物与塔机中心距为9.3m、两组撑杆附墙间距8m、加长附着杆最长11m，附着后塔机爬升到44m。使用第10天附墙支座8-16mm预埋钢筋出现了断裂，一组附着撑杆从附墙建筑物的柱上掉落到8层楼面，险些造成塔机倒塌的重大事故。

　　事故发生以后，项目部又在塔高35m处安装相同尺寸的第二道附着装置，改用6-20mm钢筋附墙预埋件，完成附着后塔机爬升到50m。在安装单位自检验收时，附着撑杆上M64调距螺栓的转动插孔又发生开裂，格构式附着撑杆部分弦杆角钢因为受压变形不能使用，此时工地才停工报告等候处理。
　　2事故分析

　　1)附着撑杆的附墙角度过大由于现场条件
　　限制及塔机安装位置合计不周使撑杆的附墙角度过大(70以上)，造成附着撑杆承受的轴向拉压应力过大，当受到由塔机平衡臂和起重臂产生的不平衡力矩、动载荷、风载荷和回转惯性力等组成的外载荷时，交变拉压应力使整套附着装置中最薄弱部位的作用失效。
　　2)超长附着撑杆的刚度不够4支8～11m长的格构式细长内外附着撑杆，其300mm300mm的截面偏小、刚度不够、稳定性差。
　　3)双耳单孔支座的受力不均双耳单孔支座在内外撑杆的作用下受力不均衡，则对预埋钢筋产生的循环应力不对称，增大了预埋件受到水平剪切应力的冲击频率。
　　4)预埋件材料选用不当预埋件选用16mm钢筋穿附墙支座底板孔90弯头焊接，使20MnSi钢的韧性降低、脆性增加，易发生过量塑性变形。现场查测钢筋的断口显示，预埋钢筋在交变拉压应力和水平剪切应力的作用下产生过载、疲惫现象，高周(高循环)状况下冷脆致断。
　　5)螺栓材料未处理用45#钢机制的重要螺栓必须进行调质处理，以消除机械加工产生的内应力和改善螺杆的综合机械性能。附着撑杆M64调距螺栓转动插孔发生开裂是因为45#钢未调质就使用造成的。

　　3事故处理

　　首先由安装单位编制塔机超长附着安装技术方案，内容包括处理措施和附着安排等。
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　　依据以上事故分析，附墙板的受力按8-16mm预埋钢筋断裂时的拉断力校核。
　　1)确定用┕758角钢做弦杆、┕404角钢做腹杆，制作400mm400mm截面的附着撑杆；依据附着杆角度＞70，验算附着杆的刚度及稳定性应满足塔机工作及非工作状态下的最大荷载。
　　2)撑杆附墙改为单耳双孔支座和10-M24地脚螺栓附墙预埋件。
　　3)将45#钢制作的附着撑杆M64调距螺栓改为M72，并进行调质处理，同时取消转动插孔。
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　　塔高32m处安装第一道附着装置，同时拆掉原来两道失效的附着装置，塔高50m处做第二道附着，68m处作第三道附着，86m处作第四道附着。塔机总高度107m，附着装置以上独立高度21m，满足施工要求。
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　　4结论

　　综上所述，塔机超长附着时除要备有使用说明书等技术资料外，必须由具备安装资质的单位负责安装并制订安全技术方案，附着安装爬升后塔机必须经过验收后方可使用。没有落实这些工作是此次事故的根本原因；超长附着装置附墙预埋件在受到交变拉压应力及水平剪切应力的高循环冲击下，发生过量塑性变形，由疲惫而造成破断，是此次事故的直接原因。
　　同时，塔机超长附着装置的制定还要充分合计到附着杆的附墙角度尽量接近45，验算附着杆的刚度及稳定性应满足塔机工作及非工作状态下的最大荷载，选用合适材料及制造工艺等综合因素。