“4.2”國(guó)際展覽中心城市更新項(xiàng)目

全套管連續(xù)入巖鉆機(jī)事故

技術(shù)分析報(bào)告

深圳市金鼎安全技術(shù)有限公司

2017年5月15日

目  錄

一、事故經(jīng)過(guò) - 1 -

二、事故現(xiàn)場(chǎng)勘察及相關(guān)調(diào)查 - 2 -

三、相關(guān)計(jì)算 - 10 -

四、事故原因分析 - 11 -

五、事故性質(zhì) - 13 -

六、事故預(yù)防措施 - 13 -

一、事故經(jīng)過(guò)

2017年4月2日15時(shí)10分左右，深圳市國(guó)際展覽中心城市更新單元基坑支護(hù)、土石方工程項(xiàng)目施工工地，一臺(tái)租用的TR8341全套管連續(xù)入巖機(jī)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)樁機(jī)）在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝調(diào)試，并采用單根綁帶捆綁固定鉆桿與樁機(jī)立柱，防止鉆桿擺動(dòng)。組裝調(diào)試完畢后，樁機(jī)向試樁位移動(dòng)，樁機(jī)前行27.1米時(shí)，樁機(jī)司機(jī)張華明發(fā)現(xiàn)地面松軟，機(jī)架傾斜，立即將樁機(jī)回退5.2米，在地面鋪墊鋼板后繼續(xù)向試樁位行駛。15時(shí)40分左右樁機(jī)接近試樁位，樁機(jī)4個(gè)支腿尚未調(diào)整到位時(shí)，樁機(jī)操作輔助人員松開(kāi)鉆桿與立柱捆綁固定的綁帶，此時(shí)重約30噸的鉆桿向樁機(jī)左側(cè)擺動(dòng)，隨后向右側(cè)擺動(dòng)，當(dāng)再次向左側(cè)擺回時(shí)，擺動(dòng)幅度變大，鉆桿底部超出了履帶外緣，鉆桿頂部與動(dòng)力頭連接處斷裂，瞬間鉆桿向樁機(jī)左側(cè)甩出，鉆桿錘頭底部砸到地面，樁機(jī)立柱受到鉆桿巨大的反作用力，左后側(cè)斜撐被扭彎變形，同時(shí)立柱最下端高強(qiáng)螺栓全部斷裂，倒向樁機(jī)左后方，樁機(jī)立桿砸在空壓機(jī)、沖孔樁機(jī)上，斜撐擊中未及時(shí)撤離的樁機(jī)雜工鄧友田頭部。事故發(fā)生后項(xiàng)目部立即啟動(dòng)應(yīng)急措施并撥打120，傷者經(jīng)120搶救無(wú)效死亡。

二、事故現(xiàn)場(chǎng)勘察及相關(guān)調(diào)查

2017年4月5日，受福田區(qū)安監(jiān)局委托，我公司組織安全技術(shù)專(zhuān)家對(duì)該事故現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了勘察與調(diào)查。

（一）事故現(xiàn)場(chǎng)勘察

1.事故現(xiàn)場(chǎng)平面位置

金鼎安全技術(shù)專(zhuān)家對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了實(shí)地測(cè)量，繪制事故現(xiàn)場(chǎng)平面圖，如圖-1所示。

圖-1 事故現(xiàn)場(chǎng)平面圖

2.事故樁機(jī)

事故樁機(jī)為灤州重工自主研發(fā)的全液壓連續(xù)入巖樁機(jī)，樁機(jī)型號(hào)為TR8341。樁機(jī)回轉(zhuǎn)速0-0.6r/min，行走速度0-0.35Km/h，機(jī)體重量100T，配重20T，標(biāo)準(zhǔn)立柱長(zhǎng)度35.3m，液壓系統(tǒng)壓力28Mpa。該樁機(jī)適合嵌巖鉆孔灌注樁、嵌巖根植樁、咬合樁連續(xù)墻等多種工法施工。本樁機(jī)由深圳市基礎(chǔ)工程有限公司租用，樁機(jī)出租方為深圳市晟輝機(jī)械有限公司（配有樁機(jī)操作工：張華明），樁機(jī)結(jié)構(gòu)如圖-2所示。

圖-2  樁機(jī)結(jié)構(gòu)圖

3.樁機(jī)行駛軌跡

樁機(jī)從組裝作業(yè)點(diǎn)，向試樁位置前行27.1米，在接近試樁位時(shí)，司機(jī)張華明發(fā)現(xiàn)樁機(jī)產(chǎn)生沉降與傾斜，立即回退5.2米，在松軟的地面上鋪墊鋼板后，繼續(xù)前行至試樁位置，如圖-3所示。

圖-3  樁機(jī)行駛軌跡圖

4.樁機(jī)行駛的地面

樁機(jī)行駛的地面松軟且不平整，第一次向試樁位行駛時(shí)地面上未鋪設(shè)鋼板，見(jiàn)圖-4所示。

圖-4  樁機(jī)行駛軌的地面

5.鉆桿固定捆綁帶

樁機(jī)采用單根綁帶捆綁固定鉆桿與樁機(jī)立柱，防止鉆桿擺動(dòng)。樁機(jī)到達(dá)試樁位置，4個(gè)支腿未調(diào)整到位時(shí)，提前松開(kāi)鉆桿與立柱捆綁固定的綁帶，導(dǎo)致鉆桿向樁機(jī)左側(cè)擺動(dòng)，產(chǎn)生鐘擺效應(yīng)，捆綁固定綁帶如圖-5所示。

圖-5  捆綁固定綁帶

6.鉆桿擺幅

樁機(jī)鉆桿與立柱只有上端動(dòng)力裝置一處連接點(diǎn)，鉆桿與立柱下端無(wú)固定連接裝置，每次作業(yè)都是通過(guò)人工捆綁固定，增大了鉆桿擺動(dòng)的機(jī)率，鉆桿擺動(dòng)增加了立柱的彎矩載荷，如圖-6a所示。

國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品鉆桿與立柱下端，采用的是剛性固定導(dǎo)向裝置如圖-6b所示。

(a)事故樁機(jī)無(wú)剛性固定導(dǎo)向裝置固定

(b)同類(lèi)樁機(jī)用剛性固定導(dǎo)向裝置固定

圖-6  樁機(jī)鉆桿下端固定裝置

7.樁機(jī)立柱使用的高強(qiáng)度螺栓連接副

從事故現(xiàn)場(chǎng)收集到的樁機(jī)立柱高強(qiáng)度螺栓，未發(fā)現(xiàn)銹蝕和裂紋現(xiàn)象，但部分螺栓斷裂面不規(guī)整，如圖-7所示。

圖-7  樁機(jī)立柱使用的高強(qiáng)度螺栓連接副

8.致害物

樁機(jī)傾倒時(shí),樁機(jī)立柱的斜撐擊中鄧友田（男，64歲，湖南人），傷者經(jīng)120搶救無(wú)效死亡，見(jiàn)圖-8所示。

圖-8  致人死亡的斜支承構(gòu)件

（二）事故現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查

1.操作工持證情況：樁機(jī)司機(jī)張華明持有唐山灤州重型工程機(jī)械制造有限公司樁機(jī)操作培訓(xùn)合格證，經(jīng)過(guò)培訓(xùn)考核合格上崗。

2.專(zhuān)項(xiàng)施工方案：制定了《深圳市國(guó)際展覽中心城市更新單元基坑支護(hù)及土石方工程潛孔錘綜合成孔施工專(zhuān)項(xiàng)方案》。

3.操作環(huán)境：作業(yè)場(chǎng)地為松軟且地面不平整，行走路線局部坡度在3°左右，樁機(jī)第一次平移時(shí)，行走路面未鋪墊鋼板。樁機(jī)在松軟且不平整的地面上行駛，在加速、制動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生動(dòng)載荷作用。

4.鉆桿與樁機(jī)立柱固定：使用柔性捆綁帶捆綁固定。在樁機(jī)前、后支腿還沒(méi)有完全展開(kāi)接觸地面前，鉆桿底端與樁機(jī)立柱捆綁帶已被提前取下，增大了鉆桿擺幅。

5.現(xiàn)場(chǎng)指揮：現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)指揮為深圳市晟輝機(jī)械有限公司總經(jīng)理尚增弟。

6.現(xiàn)場(chǎng)人員：與樁機(jī)無(wú)關(guān)的人員未撤離至安全地點(diǎn)。

7.本樁機(jī)由深圳市基礎(chǔ)工程有限公司租用，樁機(jī)出租方為深圳市晟輝機(jī)械有限公司。

三、相關(guān)計(jì)算

1.整機(jī)重心高度（G）計(jì)算

重心高度G=c×tanα

式中：c為履帶寬度，α為穩(wěn)定角。（《TR8341全液壓連續(xù)入巖樁機(jī)使用說(shuō)明書(shū)》）中，履帶寬度為5570 mm，穩(wěn)定角為5°）

G =(5570 mm÷2) ×tan 5°

=2785 mm ×0.0875

=2437 mm

2.失穩(wěn)狀態(tài)破壞力力臂（L）計(jì)算

破壞力力臂L=重心高度×tan β

式中：β為桅桿左右傾斜角，為1.5°（見(jiàn)《TR8341全液壓連續(xù)入巖樁機(jī)使用說(shuō)明書(shū)》5.4.1.3）

L=24.37×tan1.5°

=0.638m。

四、事故原因分析

（一）直接原因

樁機(jī)在調(diào)整穩(wěn)定過(guò)程中，提前解開(kāi)了固定鉆桿與立柱的捆綁帶。

在樁機(jī)前、后支腿尚未調(diào)整到位時(shí)，解開(kāi)了鉆桿底端與樁機(jī)立柱的左側(cè)端頭固定捆綁帶，導(dǎo)致積聚的能量迅速釋放，重約30噸的鉆桿向樁機(jī)左側(cè)擺動(dòng)，隨后向右側(cè)擺動(dòng)，產(chǎn)生鐘擺效應(yīng)。當(dāng)再次向左側(cè)擺回時(shí)，鉆桿頂部與動(dòng)力頭連接處斷裂，瞬間鉆桿向樁機(jī)左側(cè)甩出，鉆桿錘頭底部砸到地面上，樁機(jī)立柱受到鉆桿巨大的反作用力，左后側(cè)斜撐被扭彎變形，同時(shí)立柱最下端高強(qiáng)螺栓全部斷裂，倒向樁機(jī)左后方。

依據(jù)1：《TR8341全液壓連續(xù)入巖樁機(jī)使用說(shuō)明書(shū)》第一章第1.4條“運(yùn)轉(zhuǎn)操作時(shí)的注意事項(xiàng)”警告：“不準(zhǔn)野蠻操作，尤其是急停、急行、回轉(zhuǎn)；立柱、斜撐的慣性力過(guò)大，會(huì)造成機(jī)械各部的損壞，而且安全必下降，因此絕對(duì)禁止。”

依據(jù)2：《深圳市國(guó)際展覽中心城市更新單元基坑支護(hù)及土石方工程潛孔錘綜合成孔施工專(zhuān)項(xiàng)方案》第4.3.2.2安全操作要點(diǎn)規(guī)定：“潛孔錘樁機(jī)移位前，采用鋼絲繩將鉆頭固定，防止鉆頭左右來(lái)回晃動(dòng)碰觸造成安全隱患。”

依據(jù)3：現(xiàn)場(chǎng)勘察固定捆綁帶無(wú)斷裂痕跡。

（二）間接原因

1.樁機(jī)行走移位的地面松軟，安全防護(hù)措施不到位。

樁機(jī)行走移位的地面未按《TR8341全液壓連續(xù)入巖樁機(jī)使用說(shuō)明書(shū)》的要求采取有效措施確保地基能承受最大比壓。樁機(jī)第一次在松軟且不平整的地面上行駛，司機(jī)發(fā)現(xiàn)樁機(jī)有沉降與傾斜時(shí)立即回退，鋪墊鋼板后繼續(xù)前行（現(xiàn)場(chǎng)鋪墊鋼板的厚度為18MM，低于說(shuō)明書(shū)中25MM要求）。在此過(guò)程中，由于樁機(jī)加速、制動(dòng)所產(chǎn)生的動(dòng)載荷作用，導(dǎo)致鉆桿晃動(dòng)，能量積聚。

依據(jù)1：《TR8341全液壓連續(xù)入巖樁機(jī)使用說(shuō)明書(shū)》第一章第1.2條“基本注意事項(xiàng)”警告：“本樁架的立柱不允許左右傾斜，否則會(huì)引起各部件損壞及整機(jī)傾斜的危險(xiǎn)。為此，必須要求作業(yè)地面水平”；1.3條“一般注意事項(xiàng)”警告：“對(duì)于松軟地面必須進(jìn)行改造或墊鋪鐵質(zhì)墊板以確保地基能承受最大比壓。防止因地面下沉而導(dǎo)致樁架傾倒”；第1.9條“行走時(shí)注意事項(xiàng)”警告：“行走時(shí)，地面上必須鋪設(shè)鋼板（建議鋼板厚度30MM以上）”；第二章第2.2.3.9“安全操作規(guī)程”：“3、檢查施工地面，必須鋪設(shè)25MM厚以上的鋼板以確地面滿(mǎn)足樁機(jī)的接地比壓要求”；第三章3.5.9條“注意”：“經(jīng)過(guò)路面必須仔細(xì)平整，軟弱地面要采用墊板保護(hù)”。

依據(jù)2：《深圳市國(guó)際展覽中心城市更新單元基坑支護(hù)及土石方工程潛孔錘綜合成孔施工專(zhuān)項(xiàng)方案》第4.3.2.2安全操作要點(diǎn)規(guī)定：“因大型、重型機(jī)械及設(shè)備較多，現(xiàn)場(chǎng)工作面需進(jìn)行平整壓實(shí)，防止機(jī)械下陷，甚至發(fā)生機(jī)械傾覆事故”、“當(dāng)旋挖樁機(jī)、潛孔錘、履帶吊等機(jī)械行走移位時(shí)，施工作業(yè)面保持基本平整，設(shè)專(zhuān)人現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)一指揮，無(wú)關(guān)人員撤離現(xiàn)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，避免發(fā)生樁機(jī)傾倒傷人事故。”

2.現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)指揮未及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患，未平整壓實(shí)松軟的地面；第一次行走平移未鋪鋼板；第二次行走平移時(shí)鋪設(shè)的鋼板厚度不滿(mǎn)足要求；樁機(jī)移動(dòng)行走區(qū)域的無(wú)關(guān)人員未撤離至安全區(qū)域。

依據(jù)：現(xiàn)場(chǎng)勘察與調(diào)查。

五、事故性質(zhì)

違規(guī)作業(yè)導(dǎo)致樁機(jī)傾覆事故。

六、事故預(yù)防措施

1.作業(yè)施工前現(xiàn)場(chǎng)工作面需進(jìn)行平整壓實(shí)，防止機(jī)械下陷，甚至發(fā)生機(jī)械傾覆事故。

2.機(jī)械設(shè)備操作人員和指揮人員嚴(yán)格遵守安全操作技術(shù)規(guī)程，工作時(shí)集中精力，謹(jǐn)慎工作，不擅離職守，嚴(yán)禁酒后操作。

3.樁機(jī)作業(yè)前，檢查機(jī)械性能，不得在螺栓松動(dòng)或缺失狀態(tài)下啟動(dòng)；作業(yè)中，保持樁機(jī)液壓系統(tǒng)處于良好的潤(rùn)滑；施工現(xiàn)場(chǎng)所有設(shè)備、設(shè)施、安全裝置、工具配件以及個(gè)人勞動(dòng)保護(hù)用品必須經(jīng)常檢查，保持良好使用狀態(tài)，確保完好和使用安全。

4.當(dāng)樁機(jī)機(jī)械行走移位時(shí)，施工作業(yè)面保持基本平整，設(shè)專(zhuān)人現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)一指揮，無(wú)關(guān)人員撤離現(xiàn)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，避免發(fā)生樁機(jī)傾倒傷人事故。

5.樁機(jī)潛孔錘就位前，在樁位附近地面鋪設(shè)鋼板，防止因自重過(guò)大，發(fā)生機(jī)械下陷及孔口地面垮塌。已完成的樁孔和臨時(shí)坑洞，及時(shí)回填、壓實(shí)，防止樁機(jī)陷入發(fā)生機(jī)械傾覆傷人。

6.樁機(jī)潛孔錘作業(yè)前，檢查振動(dòng)樁錘減振器與連接螺栓的緊固性，不得在螺栓松動(dòng)或缺件的狀態(tài)下啟動(dòng)；夾持器與振動(dòng)器連接處的緊固螺栓不得松動(dòng)，液壓缸根部的接頭防護(hù)罩應(yīng)齊全。

7.懸掛振動(dòng)樁錘的起重機(jī)吊鉤上設(shè)防松脫的保護(hù)裝置，振動(dòng)樁錘懸掛鋼架的耳環(huán)上加裝保險(xiǎn)鋼絲繩；潛孔錘混氣罐、霧氣罐屬高壓容器，使用前進(jìn)行壓力測(cè)試，確保使用安全可靠。