建筑施工起重机械典型事故分析研讨案例
[案例7］某钢铁公司烟囱施工并字架吊笼坠落死亡事故
［工程概况］
某钢铁公司2＃加热炉技术改造工程烟囱设计总高110米，筒座外径11m，筒顶外径4.7m，砼壁厚0.16m～0.38m。至2001年10月6日下午，已施工完106.38m的钢筋、模板，次日准备浇注。该工程施工人员的上下通道为安装在烟囱轴心线上的井字架，该井字架的导轨架截面为1.0m×0.9m，每间隔10m左右在导轨架与烟囱内壁之间安装一组附着杆，位于导轨架内的吊笼总长约3m、截面净空为0.8m×0.7m，分上下两层，每层高约1.5m，下层四周用薄钢板封闭，用于运载混凝土等散装物料，上层四周焊有竖向钢筋栏栅，主要用于装载木方等材料，上、下两层之间有一块活动隔板，上层无盖。吊笼由矿用电动卷扬机提升或下降，用手动制动器制动。
〔事故经过〕
2001年10月16日16时30分，烟囱106.38m标高作业面上的钢筋、模板施工已完成，工长安排5名工人先乘座井字架吊笼到达地面，开始浇注混凝土的准备工作，在地面的质检员指令卷扬机司机先将其送达作业面，再去请监理人员到106.38m作业面上验收模板安装质量，如通过验收，即可浇注混凝土。获指令后，卷扬机司机先将乘坐在吊笼内的质检员送上烟囱，将吊笼停留在作业面上，并按其操作习惯将制动器的操作手柄拉到第六齿档位，即前往项目部去请监理人员。因天开始下雨，烟囱上的工长决定下班，当时有4名工人爬进吊笼下层，翻下隔板后5名工人站在吊笼上层。此时吊笼与9名人员的总重（吊笼自重约20Okg,9名人员自重约540kg）产生的钢丝绳拉力（7.4kN）超过了卷扬机制动器在该档位下的临界钢丝绳制动力（4.75kN)，导致吊笼失控发生坠落。当地面其他人员发现钢丝绳移动，奔向卷扬机准备拉制动器手柄进行紧急制动，但为时已晚，吊笼已坠落至地面，5人当场死亡，4人送医院急救，其中2人经抢救无效死亡，2人受重伤，直接经济损失130万元左右。
〔专家点评〕
1．施工井字架吊笼严禁乘载人员
井字架为建设工程常用设备。该设备用电动卷扬机将吊篮、吊笼或料斗运送施工物料到建筑物施工作业面上。在任何施工管理文件中，均严格规定井字架吊篮、吊笼或料斗仅用于装载物料，严禁乘载施工人员。高耸建筑物施工中应配备可搭乘人员的施工升降机，则可避免施工人员乘坐物料提升机吊篮、吊笼或料斗上下。
2．事故原因
(1）事故直接原因
现场勘察结果表明：①井字架卷扬机额定单绳拉力为300okg；②卷扬机钢丝绳完好；③卷扬机各部件及井字架的导轨架均未见损坏；④吊笼未配备防坠落安全锁；⑤吊笼自重约200kg，事故发生时料斗下层装载4人，上层装载5人，9名施工人员体重共约540kg,卷扬机钢丝绳实际荷载约740kg。因事故发生后现场保护良好，决定通过加载试验验证卷扬机在事故发生时的状态，寻找事故直接原因。加载试验结果为：①卷扬机的手动制动器保持在事故发生时的档位，通过卷扬机钢丝绳对卷筒施加拉力600kg时，制动器开始打滑，加载到l000kg时，制动器不起制动作用；②将手动制动器拉上一个档位，对卷筒与制动器施加2000kg拉力时，制动器仍纹丝不动。试验结果表明，事故发生时卷扬机司机对手动制动器的操作档位不正确，导致制动器的制动力矩不足。当l00m作业面上的施工人员逐个进入吊笼，使钢丝绳的荷载逐渐增加到740kg时，卷筒承受的力矩超过制动器在该档位的极限制动力矩，吊笼开始沿导轨架下滑并越滑越快，直至坠落地面，造成7死2伤的重大伤亡事故。卷扬机司机误操作手动制动器是本事故发生的直接原因。
(2）事故主要原因
1）物料提升机吊笼装载施工人员
在该工程中，施工单位编制的《施工方案》中要求“施工用料依靠烟囱内设竖井架，竖井架内设吊笼，用3t卷扬机提升混凝土等材料”，对于施工人员上下作业面问题说明“操作人员上下烟囱乘坐吊笼时，必须站在吊笼内，吊笼顶部严禁站人”。甲方、监理公司在审查《施工方案》时均要求整改，不许井字架载人，因此施工单位在烟囱内部用钢管扣件搭设了楼梯，供施工人员登作业面用。施工初期高度不高时各方尚能遵守，甲方与监理对井字架载人现象也进行了批评、罚款等管理；当施工高度达到30米以上时，现场施工人员包括监理均不再攀爬楼梯，开始乘坐井字架吊笼上下烟囱，严重违反了建筑施工现场安全管理的基本规定，构成安全隐患。
2）矿用卷扬机不能用于建筑工程
矿用卷扬机与建筑卷扬机的制动器是完全不同的。矿用卷扬机依靠电动机提升或下降料斗，也可手控手动制动器的手柄定位在某档位上，使制动带产生一定的制动力矩，可控制矿车或料斗靠自重溜放或下滑，或制动卷筒停止升降，手动制动器设置在卷筒轴上，需要较大的手动操作力才能产生足够的制动力矩，该类卷扬机多用于矿井内牵引矿车在井道斜坡上行驶，满载时由电动机牵引上坡、空载时可依靠自重溜放下坡。建筑卷扬机主要用于垂直运输，无论上升或下降，只要切断电源，制动器依靠弹簧弹力推动制动闸抱死制动毅，闭锁卷筒，停止升降，制动器设置在电动机轴上，只要较小的制动力矩即可制动住较大的荷载。现场勘察结果表明，发生事故时因卷扬机司机发生误操作，卷扬机手动制动器手柄档位偏松，使制动器的制动力矩不足，当料斗承载仅540kg即发生自重下滑现象，即使断电也不能使卷筒停转与料斗制动，因此该类设备的安全度较差，存在重大安全隐患。
3）井字架未配备防坠落安全锁
现行行业规范JGJ88一92《龙门架及井架物料提升机安全技术规范》要求，龙门架及井字架物料提升机均应配备防坠落安全锁，当吊篮或料斗发生坠落事故时，防坠落安全锁应在100mm的坠落距离内制动住吊篮或料斗。本案例中发生事故的井字架未安装防坠落安全锁，严重违反了现行行业规范，存在重大安全隐患。
4）操作工人离岗
施工用户在施工前未针对本井字架卷扬机的特点制定严格的安全操作规程，也未对卷扬机司机进行严格的监督管理，司机离岗前未对卷扬机及其制动器的安全状况进行检查确认，使卷扬机失去控制；如司机在岗，当井字架料斗开始下滑时，迅速拉紧手柄也能临时制动住料斗滑动。
5）无通讯工具
因施工单位安全意识淡薄，施工120m的高耸建筑物也不配备对讲机，作业面与地面的通讯联络仅依电铃声数量表示，因此双方容易产生误解，并容易引发安全事故。
3．事故教训
(1）严格执行既定的《施工方案》《施工方案》是建筑施工中的主要文件，其根据施工现场的具体情况，严格遵守施工安全管理规定，根据现行标准、规范、规程制定机械设备的安全规程与操作方法与使用注意事项，并经过技术人员、施工安全管理人员与工程监理人员的审查，从安全、技术、经济上比较并选择出最佳方法，对施工安全有一定的保障，故应严格遵守。本案例中施工单位为节约经费而不使用施工升降机，未执行既定的《施工方案》，因而留下了重大安全隐患。
(2）严格遵守施工现场的安全规范
在任何建筑施工文件中均有专门条款规定用于运货的物料提升机绝对不允许乘坐施工人员升降，在施工现场各处张贴的安全操作规程中亦有相关条款，对此施工操作人员应严格遵守，施工安全管理人员应严格监督执行。
(3）建筑工程中不得使用矿用手动制动卷扬机
电动卷扬机的制动器通过预设弹簧的预紧力达到一定的制动力矩，发生事故或离岗可切断电源，制动器即可安全、有效地制动住最大荷载，因此安全度较高。矿用手制动卷扬机通过司机手工制动，容易发生误操作，安全隐患较多，稍有不慎即会发生事故，因此不能用于建筑工程。
(4）垂直起重运输机械应配备各种安全保护装置
在施工现场使用的垂直起重运输机械，无论用于运载施工人员或施工材料，均应按现行国家标准与行业规范配备防坠落安全锁等安全保护装置，以防发生坠落事故。严禁使用未安装防坠落安全锁等安全保护装置的垂直运输机械。
(5）应制定具有针对性的操作规程
在建筑施工现场上张贴的各种建筑机械施工操作规程中，不能应仅列出通用要求，还应针对本机械的特点列出安全操作注意事项。施工前应对操作人员进行专门培训与安全技术交底。
