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          典型大件吊裝重大事故案例分析及專家點評

          發布時間:2011-03-09   點擊率:7320

          典型大件吊裝重大事故案例分析及專家點評

          南京工程公司   羅頂瑞

          1 龍門起重機主梁吊裝墜落特大事故

          [案例名稱]

          龍門起重機主梁吊裝墜落特大事故

          [事故概況]

          某年7月17日上午8時許,在上海某造船公司船塢工地,由上海某公司等單位承擔安裝的600t×170m龍門起重機在吊裝主梁過程中發生倒塌,造成36人死亡,3人受傷,直接經濟損失8000多萬元的特大事故。

          [事故經過]

          7月17日早7時,施工人員按現場指揮的布置,通過陸側(遠離黃浦江一側)和江側(靠近黃浦江一側)卷揚機先后調整剛性腿的兩對內、外兩側纜風繩,現場測量員通過經緯儀監測剛性腿頂部的基準靶標志,并通過對講機指揮兩側卷揚機操作工進行放纜作業(調整時,控制靶位標志內外允許擺動20mm)。放纜時,先放松陸側內纜風繩,當剛性腿出現外偏時,通過調松陸側外纜風繩減小外側拉力進行修偏,直至恢復至原狀態。通過10余次放松及調整后,陸側內纜風繩處于完全松馳狀態。此后,又使用相同方法,和相近的次數,將江側內纜風繩放松調整為完全松馳狀態,約7時55分,當地面人員正要通知上面工作人員推移江側內纜風繩時,測量員發現基準標志逐漸外移,并移出經緯儀觀察范圍,同時還有現場人員也發現剛性腿不斷地在向外側傾斜,直到剛性腿整個傾覆,主梁被拉動橫向平移并墜落,另一端的吊裝塔架也隨之傾倒。

          [專家點評]

          一、600t×170m龍門起重機主要參數及主梁提升方法

          600t×170m龍門起重機結構主要由主梁、剛性腿、柔性腿和行走機構等組成。該機的主要尺寸為軌距170m,主梁底面至軌面的高度為77m,主梁高度為10.5m。主梁總長度186m,含上、下小車后重約3050t。正在建造的600t×170m龍門起重機結構主梁分別利用由龍門起重機自身行走機構、剛性腿、主梁17#分段的總成(高87m,重900多t,迎風面積1300m2,由4根纜風繩固定。以下簡稱剛性腿)與自制吊裝塔架作為2個液壓提升裝置的承重支架,并采用計算機控制液壓千斤頂同步提升的工藝技術進行整體提升安裝。

          二、起重機吊裝過程

          4月19日,施工人員進廠開始進行龍門起重機結構吊裝工程,至6月16日完成了剛性腿整體吊裝豎立工作。

          7月12日,進行主梁預提升,通過60%~100%負荷分步加載測試后,確認主梁質量良好,塔架應力小于允許應力。

          7月13日,將主梁提升離開地面,然后分階段逐步提升,至7月16日19時,主梁被提升至47.6m高度。因此時主梁上小車與剛性腿內側纜風繩相碰,阻礙了提升。施工現場指揮考慮天色已晚,決定停止作業,并給起重班長留下書面工作安排,明確17日早上放松剛性腿內側纜風繩,為8點正式提升主梁做好準備。

          三、事故原因分析

          1.剛性腿在纜風繩調整過程中受力失衡是事故的直接原因

          事故調查專家們在聽取工程情況介紹、現場勘查、查閱有關各方提供的技術文件和圖紙、收集有關物證和陳述筆錄的基礎上,對事故原因作了認真的排查和分析。在逐一排除了自制吊裝塔架首先失穩、支承剛性腿的軌道基礎沉陷移位、剛性腿結構本體失穩破壞、剛性腿纜風繩超載斷裂或地錨拔起、荷載狀態下的提升承重裝置突然破壞斷裂及不可抗力(地震、颶風等)的影響等可能引起事故的多種其它原因后,重點對剛性腿在纜風繩調整過程中受力失衡問題進行了深入分析,經過專家們對于吊裝主梁過程中剛性腿處的力學機理分析及受力計算,提出了《“7·17”特大事故技術原因調查報告》,認定造成這起事故的直接原因是:在吊裝主梁過程中,由于違規指揮、操作,在未采取任何安全保障措施情況下,放松了內側纜風繩,致使剛性腿向外側傾倒,并依次拉動主梁、塔架向同一側傾墜、垮塌。

          2.施工作業中違規指揮是事故的主要原因

          施工現場指揮在發生主梁上小車碰到纜風繩需要更改施工方案時,違反吊裝工程方案中關于“在施工過程中,任何人不得隨意改變施工方案的作業要求。如有特殊情況進行調整必須通過一定的程序以保證整個施工過程安全”的規定。未按程序編制修改書面作業指令和逐級報批,在未采取任何安全保障措施的情況下,下令放松剛性腿內側的兩根纜風繩,導致事故發生。

          3.吊裝工程方案不完善、審批把關不嚴是事故的重要原因

          吊裝工程方案中提供的施工階段結構傾覆穩定驗算資料不規范、不齊全;對600t龍門起重機剛性腿的設計特點,特別是剛性腿頂部外傾710mm后的結構穩定性沒有予以充分的重視;對主梁提升到47.6m時,主梁上小車碰剛性腿內側纜風繩這一可以預見的問題未予考慮,對此情況下如何保持剛性腿穩定的這一關鍵施工過程更無定量的控制要求和操作要領。吊裝工程方案及作業指導書編制后,雖經規定程序進行了審核和批準,但有關人員及單位均未發現存在的上述問題,使得吊裝工程方案和作業指導書在重要環節上失去了指導作用。

          4.施工現場缺乏統一嚴格的管理,安全措施不落實是事故傷亡擴大的原因

          (1)施工現場組織協調不力。在吊裝工程中,施工現場甲、乙、丙三方立體交叉作業,但沒有及時形成統一、有效的組織協調機構對現場進行嚴格管理。在主梁提升前7月10日倉促成立的“600t龍門起重機提升組織體系”由于機構職責不明、分工不清,并沒有起到施工現場總體的調度及協調作用,致使施工各方不能相互有效溝通。乙方在決定更改施工方案,決定放松纜風繩后,未正式告知現場施工各方采取相應的安全措施;甲方也未明確將7月17日的作業具體情況告知乙方,導致23名在剛性腿內作業的職工死亡。

          (2)安全措施不具體、不落實。6月28日由工程各方參加的“確保主梁、柔性腿吊裝安全”專題安全工作會議,在制定有關安全措施時沒有針對吊裝施工的具體情況由各方進行充分研究并提出全面、系統的安全措施,有關安全要求中既沒有對各單位在現場必要人員作出明確規定,也沒有關于現場人員如何進行統一協調管理的條款。施工各方均未制定相應程序及指定具體人員對會上提出的有關規定進行具體落實。例如,為吊裝工程制定的工作牌制度就基本沒有落實。

          綜上所述,“7·17”特大事故是一起由于吊裝施工方案不完善,吊裝過程中違規指揮、操作,并缺乏統一嚴格的現場管理而導致的重大責任事故。

          四、教訓和建議

          工程施工必須堅持科學的態度,嚴格按照規章制度辦事,堅決杜絕有章不循、違章指揮、憑經驗辦事和僥幸心理。

          此次事故的主要原因是現場施工違規指揮所致,而施工單位在制定、審批吊裝方案和實施過程中都未對600t龍門起重機剛性腿的設計特點給予充分的重視,只憑以往在大噸位門吊施工中曾采用過的放松纜風繩的“經驗”處理這次纜風繩的干涉問題。對未采取任何安全保障措施就完全放松剛性腿內側纜風繩的做法,現場有關人員均未提出異議,致使現場指揮人員的違規指揮得不到及時糾正。此次事故的教訓證明,安全規章制度是長期實踐經驗的總結,是用鮮血和生命換來的,在實際工作中,必須進一步完善安全生產的規章制度,并堅決貫徹執行,以改變那種紀律松弛、管理不嚴、有章不循的情況。不按科學態度和規定的程序辦事,有法不依、有章不循,想當然、憑經驗、靠僥幸是安全生產的大敵。

          今后在進行起重吊裝等危險性較大的工程施工時,應當明確禁止其它與吊裝工程無關的交叉作業,無關人員不得進入現場,以確保施工安全。

          2 大型履帶起重機臂架傾倒特大事故

          [案例名稱]

          “3.15”680t吊機臂架傾倒重大事故

          [事故概況]

          某年3月15日10時35分,上海某煉油廠140×104t/a延遲焦化裝置擴能改造項目工地,由上海某公司第二分公司,租賃上海某公司機械化施工處的680t吊機,在吊裝總重為261.749t的焦碳塔的過程中,發生吊機臂架系統傾倒事故。造成6人死亡,2人重傷,7人輕傷,直接經濟損失736.4萬元的重大事故。

          [事故經過]

          3月15日,吊裝正式開始。焦碳塔提升時總重量(含吊索具、吊鉤)為261.749t,主吊機作業時的回轉半徑約為29m。抬吊時,主吊機吊著塔頂,兩臺汽車吊抬著塔尾,3臺吊機同時提升,提升到一定高度后,塔尾2臺汽車吊配合主吊機,使焦碳塔呈垂直狀態。接著,主吊機停止提升并松下,便于拆除塔尾吊后停止,兩臺汽車吊拆除塔尾吊具,平板車離開現場。然后,主吊機再次開始提升,直到塔底部超過廠房欄桿高度,距地面18m時停止。接著,主吊機開始向逆時針方向回轉,在回轉約2m時,環軌梁的支撐點突然發生異常,主吊機的臂架系統發生斜向傾倒,主吊機的吊臂和焦碳塔向一側的焦碳塔鋼結構與焦碳塔安裝平臺傾倒,壓住正在鋼結構上施工的江都某防腐公司14名員工與正在安裝平臺上的某市政公司1名員工。

          [專家點評]

          一、事故發生之前

          上海某煉油廠140×104t/a延遲焦化裝置擴能改造項目經招標,由上海某安裝工程公司中標,并于上一年12月30日簽訂《安裝工程合同》,成為該項目的施工承包單位。

          次年2月27日,上海某公司機械化施工處將680t吊機的有關資料《M4600吊機環軌基礎圖》等交給上海某公司第二分公司,并口頭交代了基礎施工的具體辦法。該公司以此為依據編制了《140×104t/a延遲焦化裝置重大設備、塔架吊裝施工方案》,并由有關負責人審定、批準。

          3月1日至7日,浙江某市政公司根據《方案》中提供的“基礎施工平面圖”,完成基礎施工。

          3月3日至13日,上海某公司機械化施工處680t吊機進場,并完成組裝。其中,3月11日安裝主吊臂時,曾發現基礎部分地面有滲水和沉降現象,針對這種情況,上海某公司機械化施工處的有關技術負責人研究后決定:在環形軌道下選擇6處抽去部分鐵墩,改用13塊鋼制路基箱,吊裝仍如期進行。

          二、事故原因分析

          事故原因之一:沒有按場地工程地質條件、吊機基礎壓力與基礎平整度要求進行完整的地基基礎設計和施工,造成環軌梁下地基承載力嚴重不足,是導致事故發生的直接原因。

          事故調查專家們在聽取吊裝情況介紹,現場勘察,查閱有關各方提供的技術文件和圖紙,收集有關物證和陳述筆錄的基礎上,對事故的原因作了認真的排查和分析。從天氣、吊索具及吊點、碰撞、基礎承載能力、環軌支承狀況、操控和指揮等多種可能引發事故的角度,進行了深入研究。從氣象臺的資料來看,天氣正常。從已傾倒的吊機臂架系統查看,整根臂架除頭部因下墜過程中碰撞臨近鋼結構塔架而出現局部損傷和變形外,整根臂架仍保持基本完整。吊機的撐架在隨同臂架向一側傾倒過程中,其頭部碰撞鄰近混凝土建筑物的一角,在距離下鉸點約1/4長度處彎曲損壞,其它部分仍基本保持完整狀態。機體上用來連接臂架下支承臺車以傳遞回轉驅動力的上、下四付耳環各有一片(上面均為左耳片,下面為右耳片)折斷或折彎,裝有四付耳環的機體箱體結構也有與之相對應且方向一致的較大扭曲變形。該箱體結構和耳環正常狀態下所受作用力很小,因此耳環的撕裂是臂架的側傾角度越來越大造成的,而不是因耳環的焊縫略有缺陷先撕裂而造成臂架傾倒。除回轉滾輪的支承環梁外,機體和臂架系統未發現有其它如焊縫表面缺陷、構件強度破壞和失穩破壞等現象。因此,對于當時仍處于年檢有效期以內的主吊機來說,因吊機環軌梁以上部分結構強度、剛度和穩定性不足而引發本次重大事故的可能性可以排除。

          最后,調查的重點落在地基的基礎承載能力上。根據上海某工程公司在吊機環軌基礎圖中注明的技術要求,地面承受要強要達到20kg/cm2,而且要保證整個平面內高低之差小于10mm。而事實上,現場吊機基礎僅由約1.5m深的快石和毛石墊層,再在其上澆筑10cm的鋼筋混凝土薄板,不能形成堅實的基礎結構,地基土承載力標準值僅為1kg/cm2,與要求相差約20倍,與上部巨大的荷載作用嚴重不適應,強度和剛度嚴重不足,吊機受荷后地基、基礎變形和沉降大,極易受到破壞。如果上海某工程公司第二分公司的項目經理按照上海某公司機械化施工處提交的“M4600吊機環軌基礎圖”上的技術參數進行嚴格的吊機基礎施工設計,編制正確的吊機基礎施工方案,事故也許就根本不會發生。

          事故原因之二:在基礎出現下沉后,吊裝單位又采取了錯誤的處理方法,仍以僥幸心理進行吊裝。

          3月11日安裝主吊臂后,上海某公司機械化施工處曾經發現基礎部分地面有滲水和沉降現象。有關負責人認為只是微量下沉,僅僅采用了加設路基箱的辦法,試圖通過增加支承面積來減少對基礎的壓強,而對于承載吊機和重物的基礎是否符合技術要求沒有進行驗證。這一措施,不僅違反該設備設計要求,更由于路基箱本身不規則、剛度差、支承不明確、填實不緊密等因素,造成吊機臺車運行不穩定,進而導致臂架不穩定。結果,在吊裝過程中,吊機臂架支承臺剛好處于環軌梁連接處,連接處下兩側分別用鐵墩和路基箱作支撐。在支承臺左邊車輪的壓力下,未被填實的路基箱產生彎曲、變形、下部拉裂,進而導致環軌梁連接處的四個連接螺栓被拉斷,使臂架下支承臺嚴重傾斜,造成臂架系統突然側向傾倒。

          事故原因之三:施工現場違反吊裝安全規定,安全措施不落實。

          建設部《起重吊裝機械》(JGJ33-2001)標準規定,“起重機作業時,起重臂和重物下方嚴禁有人停留、工作或通過……”。而在這次吊裝中,在吊裝作業區域內同時有非吊裝人員在鋼結構上進行施工,造成事故傷亡擴大。

          三、教訓及對策措施

          1.工程施工必須堅持科學的設計計算,進行詳細的技術交底,編制完整的施工方案,杜絕憑經驗和僥幸心理辦事。

          吊機所屬單位必須熟知吊機的技術性能和要求,向吊機使用單位作出完整的技術交底;使用單位必須以此通過一定的方式進行科學的設計和計算,在施工前編制出有針對性、符合現場工況條件的施工方案,施工方案必須通過一定的程序交各責任或相關單位審定,并對方案的落實實施檢查和必要的修正;對工程的技術要求必須進行精確的計算和嚴格核查,并應以書面文件為依據;堅持以科學的態度,正確對待工程技術要求每一個環節,杜絕憑經驗和僥幸心理辦事。在施工過程中,任何人不得隨意改變施工方案的作業要求和技術要求,如有特殊情況需調整施工方案,必須按規定逐級報批,同時采取安全措施,確保施工安全。

          2.在工程施工中,必須落實項目建設單位的安全責任,嚴格執行規章制度,杜絕有章不循、違章指揮、憑經驗辦事和習慣性違章作業。

          施工現場違章作業,吊裝區域交叉作業的現象沒有得到及時制止,是這起事故傷亡擴大的原因,留下了慘痛的教訓。廣大企業應當從事故中吸取教訓,按照“四不放過”的原則,加強企業的安全管理,建立健全安全管理制度,落實安全責任制,嚴格遵守各項操作規程,強化對各級領導和全體職工的安全教育,提高職工的安全意識和技能,做到不傷害自己,不傷害他人,不被他人傷害。在對起重吊裝等危險性較大的工程施工時,主要負責人應到現場指揮,并按規定進行清場,拉出施工區域警戒線,禁止其它與吊裝工程無關的交叉作業,無關人員不得進入施工現場,以確保施工安全。

          3.工程施工必須做到安全職責明確,現場監督有力,并加強合同管理。

          合同管理不規范,給事故的發生留下了隱患,在這起事故中,各責任單位簽訂的《工程安裝合同》、《設備租賃合同》、《安裝費分包合同》、《監理合同》均不夠規范,安全職責不明,缺乏針對性的安全要求,導致施工作業現場安全管理混亂,安全措施不落實,釀成事故隱患。廣大企業要認真吸取事故教訓,嚴格按照“合同法”要求簽訂合同;在簽訂工程合同的同時,必須簽訂“安全協議”,特別是在重要工程項目作業中,更要按照“誰主管,誰負責”的原則,明確各自的安全職責和安全責任人,統一協調作業區域的安全管理,并在各自的安全職責范圍內加強對施工現場的監督檢查和監理,嚴格遵守各項安全規章制度,落實安全措施,確保施工安全。對于工程中的重要節點,要認真進行確認或驗收制度,以確保安全協議中各項安全要求在實際工作中得到落實,并采取有效措施,杜絕超范圍發包、承包和以包代管的、包而不管的現象發生。發包單位必須對承包單位進行嚴格的資質審查,不得將工程項目發包給資質等級不符合工程要求的單位施工。在多單位承包的工程中,總包單位應對安全生產統一協調管理,加強施工現場的安全檢查,一旦查出事故隱患,責任單位應立即整改,將事故隱患消滅在萌芽狀態。

          4.大型起重設備的吊裝必須嚴格按照規定程序,確保萬無一失。

          由于M4600吊機是通過美國供貨商改裝的特殊的大型起重設備,國內僅此一臺,它對吊機基礎的要求特別高。但在這起事故中,各責任單位對吊機基礎需要通過嚴密設計與計算的重要性認識不足,未能給予重視。因此,有關企業必須加強對施工吊裝的安全管理,尤其是大型起重設備的吊裝要建立“大型機械設備隨車技術人員責任制”,嚴格按照規定程序及技術要求進行吊裝作業。日前,為使廣大企業吸取事故教訓,落實防范措施,安全生產有關部門已發出《切實加強建設工程吊裝及施工安全管理的通知》。

          3 舊橋拆除、吊車傾覆重大事故

          [案例名稱]

          “8.12” 滄波門舊橋拆除、吊車傾覆重大事故

          [事故概況]

          某年8月12日下午4點20分左右,南京滄波門舊橋改造施工現場發生一起吊車傾覆事故,擔負拆除舊橋施工的丹徒某建筑勞務公司的一輛吊車在施工中傾覆,墜入橋下,正在橋面和橋墩中施工的多名工人隨即被砸到橋下,導致9人死亡,2人重傷,3人輕傷的重大傷亡事故。

          [事故經過]

          8月12日下午4時20分左右,南京市滄波門舊橋改造施工現場,拆橋工作已經漸近尾聲,承擔舊橋拆除施工的丹徒某建筑勞務公司的一輛吊車在小河西側橋端施工作業時,突然發生橋體坍塌、吊車傾覆墜下橋,墜入運糧河中,造成現場作業人員8人當場死亡,1人送醫院搶救無效死亡,2人重傷,3人輕傷。

          [專家點評]

          一、滄波門橋自然情況

          南京滄波門橋是一座有30年歷史的水泥雙肋單波雙曲拱橋,建于1973年3月,全長46m,主跨35m,橋寬7.3m,橋面行車道寬7m。橋主拱的南北兩邊有兩條拱肋。兩條拱肋之間整澆了厚約250mm橫向拱波矢高約500mm的弧形主拱板,兩條拱肋之間沿跨度方向等距整澆了11根橫系梁,橫系梁上方等距布置了3根小立柱支撐主拱板。主拱的東西兩部分上方各有4孔腹拱,腹拱的跨度約3m,由拱上立柱和腹拱圈組成。主拱中部上方有長約11m的填料和石砌側墻。                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     

          滄波門橋是當年南京市公路舊危橋改造項目的一個重要工程。近來因年久失修成了一座險橋,有關部門決定盡快拆除。7月1日,擔任舊橋拆除施工的丹徒某建筑勞務公司開始施工。采取分段切割將水泥塊吊走的辦法將此橋拆除。

          二、拆除施工方案情況

          根據丹徒某建筑勞務公司編制的《滄波門橋拆除施工方案》分析發現,方案內容簡單粗糙,可操作性差,沒有經過技術審核和批準的程序。該方案給出的拆除方法和順序如下:

          1.用風鎬拆除橋面,從中間向兩端將土層清除,同時把橋欄桿也拆除。

          2.拆除橋中間兩邊的石墻。

          3.拆除橋兩頭的小拱和立柱。

          4.把所有的表面拆除干凈后,從中間向兩端拆拱瓦。

          5.拆除橫系梁,從東向西把第一根橫系梁打斷后,立即將大拱梁兩頭打斷,將它掉到水中,然后再拆除第二根、第三根。

          6.為了不影響其他工程施工,拆除兩端石墻及基礎,用破碎機破掉后,立即用挖掘機將碎石挖清運走,用吊車將水中拱梁吊上來。

          三、施工過程及順序情況

          6月29日,丹徒某建筑勞務公司第一次進場施工,先拆除了橋路面和北側橋欄桿,干了4~5天后,因橋南側的通訊光纜問題而停工。

          8月4日,丹徒某建筑勞務公司第二次進場施工,到8月11日下午,除東西兩端各保留一孔腹拱外,主拱上方的其他腹拱及中部的石砌側墻和拱上填料已全部拆除清運。并且將主拱上的4檔主拱板用風鎬、錘擊等方法破碎后沉入河中,只保留拱肋和橫系梁,其中,跨中偏東部分約占3檔,跨中偏西部分約占1檔,露出3根橫系梁。

          8月12日上午,汽車起重機從橋西端進場。汽車起重機呈頭西尾東停在路面中間,后側兩支腿停在橋西端保留的第一孔腹拱上,尾部距腹拱東側立柱約1m。在橋主拱板上作業的工人,將西側主拱板剩余部分最靠跨中的一檔分南北兩半用風鎬、氣割等辦法分割后,分別用汽車起重機吊上岸邊,此時汽車起重機的起重臂長約17m,仰角約50°。臨近中午時,在主拱板上作業的工人,將跨中的橫系梁兩端打斷后,用起重機將其吊上岸邊。

          8月12日下午上班后,先將西側靠近跨中的第一根橫系梁兩端打斷后,用起重機將其吊上岸邊,再對西側剩余主拱板靠近跨中的第一檔南半部進行分割,其間用鋼絲繩將該部拱板系好,用起重機將其穩住并待吊,此時汽車起重機的起重臂長約14m,仰角約60°。當工人正在切割該部拱板南側的鋼筋時,突然,主拱垮塌,主拱的東半部連同其上的一孔腹拱先倒塌,西半部連同其上的腹拱及汽車起重機稍慢向河里倒塌。在兩側主拱板上作業的工人大多被倒塌的腹拱和汽車起重機砸死砸傷。

          四、事故現場勘察情況

          1.橋主拱垮塌后,主拱的中部落入河水中,兩端部落在河床上,主拱端部與拱腳的連接處斷裂,其上部連接鋼筋呈明顯的拉斷狀。

          2.橋東西兩端的主拱板上,分別散落著腹拱圈和拱上立柱。拱上立柱由五條腿與拱形橫梁組成,部分腿已斷裂分離。

          3.汽車起重機的起重臂插入河中,車尾支在主拱板上,車身懸在半空中,底盤腹部輪胎朝向西上方。

          4.汽車起重機為徐州重型機械廠生產的“海虹”牌QY25A型汽車起重機,最大額定總起重量為25t。在起重臂長17m,仰角50°時的額定起重量約6t;在起重臂長14m,仰角60°時的額定起重量約12.5t。

          5.橋西側路北河岸邊放著兩塊切割后的主拱板,約3m×3m的正方形。

          五、技術分析及結論

          1.汽車起重機作業時的自身穩定性分析

          事發前,吊車已掛好鉤待吊橋主拱板自跨中向西第3檔南側一塊,此時吊車的起重臂長14m,仰角60°,其額定起重量約12.5t。由于待吊的這塊主拱板尚未全部切割完,吊裝索具栓掛好,用起重機將其穩住并待吊,起重機吊鉤的初拉力遠小于此工況下起重機的額定載荷12.5t,起重機處于穩定狀態,不會自己傾覆。

          2.施工過程中橋主拱的受力分析

          (1)原橋體系及承載特點

          這種雙曲拱橋依靠主拱肋和主拱板共同承受荷載。兩條主拱肋由橫系梁連接形成雙肋體系,并與主拱板整澆形成整體主拱結構。橋梁自重和橋上車輛荷載均由主拱結構承擔,其中橋上荷載主要通過腹拱和拱上立柱傳至主拱結構。

          (2)拆橋過程中結構體系和承載機理的變化

          根據拆橋實施方法和對施工人員及事故現場的調查,滄波門雙曲拱橋拆解過程中其結構體系和承載機理發生如下幾個階段的變化:

          1)拆除橋面鋪裝(靠兩端橋臺第一孔腹拱除外)、欄桿和部分腹拱與立柱時,這一階段承載結構體系并未發生變化,只是橋上恒載有所減少;

          2)拆除跨中部分主拱板時。這一階段承載結構體系發生重大變化,僅雙肋主拱體系承受全部荷載,主拱板不再是承載結構的一部分,而變成是荷載的一部分。

          3)繼續拆除主拱板,拆除跨中及相鄰橫系梁時。這一階段承載結構體系發生根本性的變化,由于拆除中間兩根橫系梁,破壞了兩主拱肋間的聯系,削弱了兩主拱肋協同承載的能力,并使兩主拱肋各自的長細比λ增加約3倍,其承載能力大大降低,極易發生結構整體失穩。

          3.橋主拱垮塌的原因及其演變過程分析

          拆橋的最后階段,拆除跨中及其西側相鄰橫系梁,使主拱中部約9m長的主拱肋的穩定性和承載能力極大地降低,在主拱自重、兩端剩余腹拱自重和起重機后支腿壓力的共同作用下,使主拱中部約9m長的主拱肋趨于臨界穩定狀態,在橋面施工的沖擊載荷作用下,主拱中部主拱肋發生失穩破壞,致使主拱垮塌。

          主拱垮塌時,其東半部在自重的作用下首先向河中倒塌。因汽車起重機的重心在岸上,且吊住正在切割的主拱板,西半部主拱連同其上的腹拱受到汽車起重機平衡力矩作用,但因平衡力矩不足以克服西半部主拱連同其上的腹拱自重產生的向下傾覆力矩,故使西半部主拱連同其上的腹拱及汽車起重機隨后向河里倒塌。

          4.結論

          (1)汽車起重機工作時處于穩定狀態。汽車起重機傾覆是由于主拱垮塌時,西半部主拱及其上的腹拱自重載荷產生的傾覆力矩大于起重機的穩定力矩造成的。

          (2)拆除跨中及其西側相鄰橫系梁,使主拱中部約9m長的拱肋的穩定性極大地降低,導致主拱中部兩條拱肋發生失穩破壞是該橋主拱垮塌的直接原因。

          (3)實際施工方法存在嚴重缺陷,特別是在未將主拱板拆完之前先拆橫系梁是造成該起事故的主要技術原因。在拆除主拱板時保留東西橋端各一孔腹拱,以及汽車起重機停在西端腹拱上作業,也是造成該起事故的技術原因之一。

          以上結論系由省政府委托市政府組織的專家組實地勘察并分析得出的分析結論。

          六、教訓及建議

          近幾年來,由于城鎮發展、道路建設的關系,很多舊橋正在進行或面臨拆除工作。由于拆舊橋的施工方法不當,發生了多起拆橋垮塌事故。就在滄波門橋拆橋事故后不久,同樣在堯化門鐵路上方的一座拱橋,拆除過程中發生同類事故,造成京滬鐵路下行線停運數小時、人員傷亡的重大事故。因此,建議有關主管部門必須引起高度重視,強制性規范舊橋拆除及廢舊建構筑物拆除工作的管理和施工方法。

          4 1350t吊車傾覆重大事故

          [案例名稱]

          1350t履帶吊車傾覆重大事故

          [事故概況]

          某年5月20日,廣西欽州石化項目施工現場發生一起大型履帶吊車傾覆事故,1350t履帶吊車在空載變工況情況時,履帶板前部地基突然下陷,整車前傾,桿頭觸地,配重撞壞機身的重大設備事故。

          [事故經過]

          5月20日上午,廣西欽州石化項目施工現場,1350t履帶吊車塔況帶超起在完成吊裝作業后移場拆除桅桿準備時,在初趴桿時,履帶板前部路基板下地基突然下陷,超起配重向前擺動,主車配重晃動散落掉下,超起配重同時也晃動散落掉下。造成1350t履帶吊車整車前傾,桿頭觸地,主桿和副桿部分損壞,配重撞壞機身的重大設備事故,見圖1。

          圖1 1350t履帶吊車傾覆重大事故

           

          [專家點評]

          1.承載地基方面問題

          地基處理不好,沒有按照最大承載地基設計處理,加上近期大雨,造成履帶前部受力過大,地基塌陷;

          2.承載路基板敷設問題

          路基板是順履帶板方向鋪的,沒有橫向敷設,承壓面積太小,達不到最大受力狀態的壓強需要;

          3.指揮操作方面問題

          指揮和操作可能有誤,沒有按照標準規定的順序趴桿、拆桿。是否趴桿太遠、配重選擇有誤;

          4.吊車自身方面問題

          主車配重和超起配重的配重塊相互間固定不牢,是否有設計和選購配置問題,如超起與主車剛性連接;

          5.管理方面問題

          安全技術監督管理存在問題,方案措施審查和現場監督是否到位。

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