□中國建筑業(yè)協(xié)會(huì)機(jī)械管理與租賃分會(huì)調(diào)研組
2014年7月18日，“威馬遜”臺(tái)風(fēng)正面襲擊海南省，臺(tái)風(fēng)中心風(fēng)力達(dá)到或超過17級(jí)。臺(tái)風(fēng)對(duì)經(jīng)過地區(qū)的建筑起重機(jī)械造成重大的破壞，大量塔機(jī)倒塌或受損。如果能通過對(duì)在超強(qiáng)風(fēng)力作用下塔機(jī)倒塌或受損具體情況進(jìn)行了解并作科學(xué)分析，從而給塔機(jī)設(shè)計(jì)、制造、使用、管理等環(huán)節(jié)提供有價(jià)值的參考意見和建議，制定有針對(duì)性的應(yīng)對(duì)措施和方案，將是一件對(duì)于推動(dòng)建筑起重機(jī)械行業(yè)安全管理水平有意義的事。在這一背景下，中國建筑業(yè)協(xié)會(huì)機(jī)械管理與租賃分會(huì)組織了國內(nèi)部分專家和業(yè)界人士赴海南，對(duì)海南地區(qū)因臺(tái)風(fēng)造成塔機(jī)倒塌和受損情況進(jìn)行了實(shí)地調(diào)查和分析。
一、調(diào)查方法
7月24日至7月25日，調(diào)研組經(jīng)過對(duì)7個(gè)塔機(jī)倒塌或受損的事故現(xiàn)場共19臺(tái)倒塌、受損塔機(jī)作了實(shí)地查勘，訪問了兩位目擊者和多名現(xiàn)場管理人員，召開了三次座談分析會(huì)，形成了本次調(diào)查報(bào)告。
二、調(diào)查結(jié)果
7月18日下午3：30左右，超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)威馬遜(Typhoon Rammasun)從海南省文昌市翁田鎮(zhèn)沿海登陸，據(jù)中國中央氣象臺(tái)公布資料，臺(tái)風(fēng)登陸時(shí)是以巔峰強(qiáng)度登陸，是繼1973年臺(tái)風(fēng)瑪琪后，41年來登陸華南的最強(qiáng)風(fēng)暴，最高風(fēng)速達(dá)到17級(jí)(60米/秒)。
本次超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)造成了海口、文昌、澄邁、老城、萬寧等市、區(qū)至少77臺(tái)塔機(jī)倒塌、76臺(tái)塔機(jī)傾斜或嚴(yán)重受損(據(jù)海南省協(xié)會(huì)提供不完全統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)附件二《海南臺(tái)風(fēng)塔機(jī)倒塌受損情況匯總分析座談會(huì)》)。
通過調(diào)查組對(duì)七個(gè)事故現(xiàn)場20臺(tái)倒塌、受損塔機(jī)現(xiàn)場查勘，主要有以下五個(gè)方面的表現(xiàn)形式：
1.螺栓聯(lián)接失效(含聯(lián)接套焊縫脫落)：倒塌6臺(tái)，占調(diào)查事故塔機(jī)的30%。分別為：1)文昌月亮灣雅居樂工地3臺(tái)QTZ63塔機(jī)，塔機(jī)高度約90米，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)螺栓斷裂，其中兩臺(tái)塔機(jī)主機(jī)倒塌至地面；另一臺(tái)主機(jī)倒塌至90米高樓面，起重臂懸掛在樓頂和外墻面。2)月亮灣合景工地兩臺(tái)，一臺(tái)TC5010塔機(jī)，高度約45米，主機(jī)倒塌至地面；另一臺(tái)QTZ80塔機(jī)，高度約120米，主機(jī)倒塌至屋頂樓面，起重臂懸掛在屋頂和外墻面；海口長濱四路與長濱西一路交叉口工地東側(cè)1臺(tái)QTZ63塔機(jī)，主機(jī)倒塌至地面。
2.主肢失穩(wěn)：6臺(tái)，占調(diào)查事故塔機(jī)的30%。分別為：1)文昌月亮灣雅居樂工地1臺(tái)QTZ63塔機(jī)，主枝失穩(wěn)后拉裂兩道附墻，主機(jī)整體倒塌至地面。2)月亮灣合景工地1臺(tái)QTZ80塔機(jī)，高度約120米，主機(jī)倒塌至屋頂樓面，起重臂懸掛在屋頂和外墻面。3)海口市移動(dòng)控制中心兩臺(tái)TC7035塔機(jī)，施工鋼結(jié)構(gòu)工程，安裝高度約100米、最上面一道附墻以上自由高度約40米。其中一臺(tái)主機(jī)倒塌至地面，另外一臺(tái)主機(jī)折翻至屋頂樓面，起重臂懸掛在屋頂和外墻面。4)海口市國瑞城項(xiàng)目兩臺(tái)TC7035塔機(jī)，安裝高度約120米、最上面一道附墻以上自由高度約40米，兩臺(tái)主機(jī)倒塌至地面。
3.附墻聯(lián)接失效：5臺(tái)，占調(diào)查事故塔機(jī)的25%。分別為：1)文昌合景工地1臺(tái)TC5610塔機(jī)，安裝高度約60米，最上一道附墻框聯(lián)接孔耳板拉裂導(dǎo)致整機(jī)倒塌至地面。2)海口“海岸·賽拉維”北面項(xiàng)目3臺(tái)QTZ63塔機(jī)，附墻拉桿為自制拉桿，距離超長，拉桿折彎失穩(wěn)，兩臺(tái)塔機(jī)倒塌至屋面樓頂，一臺(tái)塔機(jī)上部整體傾斜靠在屋頂未倒塌。3)海口長濱四路與長濱西一路交叉口工地西側(cè)1臺(tái)TC5610塔機(jī)附墻預(yù)埋拉脫，整機(jī)倒塌至地面。
4.回轉(zhuǎn)半徑范圍障礙碰撞：共兩臺(tái)，占調(diào)查事故塔機(jī)的10%。嚴(yán)重受損1臺(tái)，輕微受損1臺(tái)。海口“海岸·賽拉維”南面項(xiàng)目兩臺(tái)臺(tái)風(fēng)前安裝塔機(jī)，高度均為20米左右，其中一臺(tái)QTZ5213塔機(jī)起重臂卡在另外一臺(tái)TC5610塔機(jī)上弦桿與拉桿連接處，導(dǎo)致起重臂從根部折彎受損。
5.基礎(chǔ)失效：1臺(tái)，占調(diào)查事故塔機(jī)的5%。海口市“移動(dòng)控制中心項(xiàng)目”東側(cè)中建八局工地一臺(tái)TC5610塔機(jī)，標(biāo)準(zhǔn)高度約36米，目測整機(jī)出現(xiàn)向北傾斜現(xiàn)象。
在調(diào)查組對(duì)事故現(xiàn)場查勘過程中，還觀察到三個(gè)現(xiàn)象。
1.同一個(gè)區(qū)域半徑內(nèi)，平頭塔機(jī)基本上一臺(tái)未倒塌，但尖頭式塔機(jī)成片倒塌(海口市市政府東側(cè)片區(qū))。施工現(xiàn)場的大約5～6臺(tái)平頭塔機(jī)，安裝高度約60米，未觀察到有倒塌現(xiàn)象。而旁邊及同一個(gè)工地內(nèi)倒塌和傾斜的，全部是尖頭塔機(jī)，大約10～12臺(tái)。
2.同一個(gè)工地上，自由高度較高的塔機(jī)倒塌而自由高度較低的塔機(jī)未受損。例如國瑞城工地6臺(tái)TC7035塔機(jī)，安裝高度均為100米至120米，其中兩臺(tái)倒塌的塔機(jī)自由高度達(dá)到40米左右，而其他4臺(tái)未受損的塔機(jī)自由高度均在30米以內(nèi)。
3.幾乎所有倒塌或受損塔機(jī)在臺(tái)風(fēng)來臨前均未做降塔、下降套架或塔身做纜繩加固處理。
在對(duì)目擊者和現(xiàn)場管理人員訪談中了解到，在臺(tái)風(fēng)作用力下，起重臂和平衡臂發(fā)生向上翹起的過程(國瑞城工地TC7035塔機(jī)現(xiàn)場管理人員)，這對(duì)于起重臂和平衡臂根部銷采用快裝式卡板設(shè)計(jì)的塔機(jī)帶來一個(gè)挑戰(zhàn)。在對(duì)文昌月亮灣現(xiàn)場一臺(tái)QTZ63塔機(jī)查勘過程中，發(fā)現(xiàn)起重臂根部銷聯(lián)接卡板變形，根部銷從過渡節(jié)銷孔處脫離。
在于海南龐源公司安裝工的訪談中了解到，該公司的1臺(tái)TC7052塔機(jī)起重臂根部銷在臺(tái)風(fēng)中脫離1顆，起重臂從根部折彎，至今仍懸在100多米的空中。
三、事故原因分析
1.主因：我國國內(nèi)塔機(jī)依據(jù)GB3811-2008《起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》和GB/T13752-1992《塔機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》設(shè)計(jì)最大風(fēng)載荷為42米/秒(相當(dāng)于12級(jí)臺(tái)風(fēng))，而本次臺(tái)風(fēng)達(dá)到17級(jí)，大大超過事故塔機(jī)設(shè)計(jì)的抗風(fēng)能力。因此，風(fēng)力過大是導(dǎo)致以上塔機(jī)倒塌或受損的主要原因。
2.其他原因：
1)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范存在缺陷。國內(nèi)塔機(jī)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，是針對(duì)所有一般地區(qū)的。海南、廣東、廣西、福建等沿海地區(qū)屬于臺(tái)風(fēng)多發(fā)地區(qū)，但這些地區(qū)并未制定符合本區(qū)域氣候條件的塔機(jī)準(zhǔn)入地方標(biāo)準(zhǔn)，以至于進(jìn)入這些地區(qū)的塔機(jī)不能完全滿足抗風(fēng)需要。
2)現(xiàn)場管理存在問題。①附墻系統(tǒng)的管理存在問題：主要存在預(yù)埋件埋設(shè)不牢固，附墻拉桿私自加工制作及安裝不規(guī)范而檢驗(yàn)檢測并未發(fā)現(xiàn)及要求整改，附墻框設(shè)計(jì)制作不規(guī)范，附墻框未按規(guī)定安裝十字內(nèi)撐(有些是廠家未設(shè)計(jì)內(nèi)撐)等問題。②標(biāo)準(zhǔn)節(jié)螺栓連接時(shí)，未按規(guī)定采用力矩扳手將螺栓緊固到規(guī)定的預(yù)緊力矩，造成標(biāo)準(zhǔn)節(jié)連接四只角受力不均勻，可能導(dǎo)致在風(fēng)載荷作用下連接螺栓斷裂。③塔機(jī)保養(yǎng)不到位，回轉(zhuǎn)不能隨風(fēng)自由旋轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)不靈活。④群塔工地未做好塔機(jī)高低差錯(cuò)落，導(dǎo)致同一水平線上存在兩臺(tái)塔機(jī)碰撞。
3)應(yīng)對(duì)臺(tái)風(fēng)預(yù)案不足，經(jīng)驗(yàn)欠缺，與發(fā)達(dá)國家和地區(qū)相比有較大的差距。
我國香港、臺(tái)灣地區(qū)和日本，均屬于臺(tái)風(fēng)多發(fā)地區(qū)，但以上這些地區(qū)和國家在遭受強(qiáng)臺(tái)風(fēng)襲擊時(shí)，并未出現(xiàn)塔機(jī)成片倒塌和受損的現(xiàn)象，得益于這些地區(qū)與國家設(shè)立了自己的地區(qū)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)、制作了完備的應(yīng)急預(yù)案。
本次臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)在2014年7月17日中午形成，18日凌晨5：30預(yù)報(bào)等級(jí)提升為超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，至7月18日下午3：30登陸。期間有較為充足的預(yù)防時(shí)間。但從事故調(diào)查情況看，所有倒塌或受損塔機(jī)，均未做出相應(yīng)預(yù)防。
本次調(diào)查認(rèn)為，如果在臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)警告發(fā)出后，施工現(xiàn)場采取以下應(yīng)急措施，或許能避免一些塔機(jī)的倒塌或受損。
1.降低高塔的自由高度。
2.降低套架高度至地面或最上一道附墻處。
3.加裝附墻框十字撐桿。
4.檢查并緊固標(biāo)準(zhǔn)節(jié)連接螺栓。
5.檢查并加固附墻系統(tǒng)。
6.檢查回轉(zhuǎn)系統(tǒng)，打開回轉(zhuǎn)剎車。
7.錯(cuò)開交叉塔機(jī)的安裝高度。
8.有條件的現(xiàn)場塔身用纜繩加固。
四、調(diào)查建議
經(jīng)過事故現(xiàn)場勘查、走訪等調(diào)查后，專家組于7月25日下午召開了《海南臺(tái)風(fēng)塔機(jī)倒塌或受損情況匯總分析會(huì)》，與會(huì)專家和業(yè)界人士作出以下建議：
1.建議海南相關(guān)部門收集一定時(shí)期內(nèi)臺(tái)風(fēng)和強(qiáng)臺(tái)風(fēng)登陸數(shù)據(jù)，制定符合本地區(qū)氣候條件的塔機(jī)設(shè)計(jì)、制造準(zhǔn)入地方標(biāo)準(zhǔn)。
2.根據(jù)海南地區(qū)臺(tái)風(fēng)分布情況，學(xué)習(xí)借鑒香港、臺(tái)灣地區(qū)的做法，制定海南地區(qū)防臺(tái)風(fēng)專項(xiàng)預(yù)案和管理辦法。
3.組織空氣動(dòng)力學(xué)、機(jī)械制造、材料力學(xué)等領(lǐng)域?qū)I(yè)人士從理論上研討及論證塔機(jī)在臺(tái)風(fēng)中的表現(xiàn)(包括“平頭塔機(jī)與尖頭塔機(jī)在強(qiáng)臺(tái)風(fēng)作用下受力表現(xiàn)”、“標(biāo)準(zhǔn)節(jié)螺栓連接與銷軸連接在臺(tái)風(fēng)作用力的表現(xiàn)”、“圓管式塔身與方管式塔身在臺(tái)風(fēng)中的表現(xiàn)”、“起重臂、平衡臂快裝式根部銷在臺(tái)風(fēng)中的表現(xiàn)”等課題)，探討相關(guān)產(chǎn)品準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)。
4.后續(xù)施救過程中，注意方案評(píng)審、施救過程控制，正式吊裝前反復(fù)試驗(yàn)試吊，避免次生災(zāi)害發(fā)生。(建筑時(shí)報(bào)）
