1、吊篮概况
吊篮是一种通过架设在建筑物顶部的悬挂机构,用钢丝绳沿建筑物立面悬挂平台,依靠电机驱动做上下移动的一种悬挂式载人高空作业设备。作业吊篮主要由悬挂机构、悬吊平台、提升机、安全锁、工作钢丝绳、安全钢丝绳和电气箱及电控系统等主要部分组成。发生坠落事故的吊篮,其型号为ZLP800,额定载重量800kg,升降速度8~10m/min,钢丝绳直径为Φ8.6mm,倾斜锁绳角度3°~8°,配重重量1000kg。
2、事故现场勘查
通过事故现场了解,吊篮是在上升到6~7层高处坠落的。事故后吊篮的悬吊平台已平放在地上,没有特别严重变形(图1);左侧的提升机架体已从提升架上部的第1个螺栓孔处裂开并悬挂在半空中(图2);右侧提升机未发现破坏现象,但在安全锁进口的左侧有被钢丝绳磨损现象(图3);楼顶两支架伸出长度及配重安装正常,没有因悬吊平台坠落而发生移动或倾翻;主绳、锁绳及安全绳没有破断现象。
3、技术分析
3.1现场鉴定
根据现场检查,可以排除以下几种发生安全事故的可能:
(1)超载。作业时吊篮上共有5名工人和一块幕墙玻璃(120kg),而吊篮的额定载荷为800kg,根据计算,吊篮未超载。
(2)与固定物干涉。施工现场为玻璃幕墙,吊篮出事故的位置均已安装上玻璃,所以在吊篮上升过程中不可能因固定物(如脚手架钢管伸出)与悬吊平台干涉造成坠落事故。
(3)疲劳破坏。从破坏结构件的断口分析,方管四周无旧疤痕、裂纹等,且该吊篮的生产日期为2006年,产生疲劳破坏的概率非常小,所以可以排除疲劳破坏的可能。
3.2安全锁检测
对事故吊篮的2个安全锁,委托上海市建设机械检测中心检测,检测结果为合格,符合GB19155-2003的要求。
3.3材料检测及结构分析
对事故吊篮左侧提升机安装架的材料进行化学成份检测,检测结果显示,该材料符合Q235B的化学成分要求。
再对安装架的结构尺寸进行检测,该安装架的空心方管设计规格为40×60×3mm,而实测壁厚为2.20mm,负偏差达0.8mm。根据相关材料的标准,空心方管在壁厚方面不符合要求。
空心方管在螺栓开孔处存在应力集中,而在事故现场发现,侧面提升架的方管立柱在螺栓开孔处的一侧(与悬吊平台连接侧)未采用加强板加强(图4),设计上的不合理是导致安装架首先在螺栓开孔处撕裂的原因。
3.4提升机检验
从左侧安装架破坏情况和右侧安全锁锁口处的伤痕分析(见图3),可以确认吊篮在上升过程中左、右两端存在高低差现象,而悬吊平台右侧低于左侧时,会发生安全锁锁口左边磨损。初步判定左侧提升机上升速度低于左侧提升机速度。通过解剖右侧提升机发现,导致吊篮坠落的直接原因是蜗杆减速器出现问题。从图5可以看出,减速器内几乎没有润滑油,蜗轮与蜗杆因没有足够的润滑油而产生干磨擦,最终导致蜗轮齿完全磨损。
3.5吊篮坠落过程推断
(1)坠落事故的发生,直接原因是在日常保养中缺少对提升机的维护检查,导致右侧提升机因故障而下滑。
(2)右侧下滑时该侧安全锁起作用,由于吊篮处于上升状态,左侧提升机继续上升。
(3)悬吊平台左右两侧高度差加大,对左侧提升机安装架的受力不利,而螺栓开孔处存在应力集中,所以最先在该处破坏。
(4)左侧提升机和安装架部分与悬吊平台分离(如图2),此时平台左侧也开始下降。
(5)当左侧下降到一定位置时,右侧安全锁因角度不断减小被自动打开。此时,左右两侧同时下降,最终悬吊平台落地。