随着建筑业的不断发展,作为重要施工机械的塔式起重机因其占地面积小、起吊幅度大、安装方便等诸多优点,在施工现场得到了广泛应用 [1]。由于塔式起重机是一种与施工安全紧密相连的施工设备,受塔吊自身危险特质和建筑业存在众多问题的叠加影响,塔机安全事故频繁发生,在施工现场造成严重人员伤亡和巨大经济损失,如2017年5月,太原市万科工地1座20多米的塔吊倒塌,造成3人死亡,1人受伤；同年7月,海珠区中交集团南方总部基地B区项目发生一起塔吊倾斜倒塌事故,造成7人死亡,2人受伤。以致塔吊已成为施工现场主要的危险源,严重制约着建筑业的发展。基于此,本文统计分析了2007—2016年近十年施工现场在役塔吊安全事故的特点,以寻求塔吊安全事故形成的本质原因,进而为降低塔吊安全风险,减少安全事故的发生并以此来促进建筑业的良性发展。
本文所研究的事故全部为塔吊运营阶段的安全事故,不包括塔吊安装、拆迁阶段的事故。塔吊事故案例主要来自于国家安全生产监督管理总局网站、起重工程师网站、住房与城乡建设部事故快报网站和各级地方政府部门网站等,并对政府部门正式公布的2007—2016年间152起在役塔吊安全事故进行统计分析。以上途径获得的案例虽然不可能囊括塔吊运营过程中发生的所有事故[2],但具有一定的代表性,为研究提供可靠的数据和实例支撑。
数据分析主要结合所收集152起事故案例的信息进行解读、梳理,分别运用柱状图、折线图、圆形结构以及事故分析表，来表征不同的塔吊安全事故特点。
1)在役塔吊安全事故逐月分布规律
根据对所收集的数据汇总统计,2007年到2016年逐月的安全事故发生数量情况见图1。从图1中可以看出,塔吊安全事故发生数量在各时段之间呈现出一定幅度的波动性,但也具有季节特性。每年的1月到2月之间由于临近春节和气候等客观原因,许多施工工地停工歇业,塔吊事故明显降低[3],其中2月是全年的谷底。3月份到5月份建筑业逐渐进入旺季,人员伤亡也呈逐渐攀升趋势,6月份略有好转。但是从7月份开始到8月份是事故多发期,7月份更是达到全年的高峰期。原因在于该段时期为高温酷热的天气,建筑行业多为露天作业,繁重的体力投入和强烈的日光照射等原因都会导致塔吊从业人员工作条件变差,容易造成操作失误,从而酿成安全事故。9月之后,塔吊运营情况逐渐好转。综上,伴随季节变化而产生的大雨、降雪、高温酷暑等外界环境直接影响着施工现场塔吊的安全可靠运营,同时也制约着工程项目的进度。其次,从图1可知,多数承包商集中在3月至9月之间施工,工程项目数量增多导致各类塔吊安全事故频发。
图1 2007—2016年在役塔吊各月安全事故走势图
2)在役塔吊安全事故逐时分布规律
对2007年到 2016 年10年的塔吊安全事故统计得到塔吊事故在1 d中的分布见图2。由图2可知,在1 d中事故高发生率时间分别是 9∶00-11∶00 、13∶00-15∶00以及16∶00-18∶00之间。上午出现高发时间段的原因是由于该时段是施工现场最繁忙的时间,各工种、工序交叉作业,紧张的施工节奏,高强度的作业,过多地消耗了工人的精力[3],再加上之前不安全隐患的叠加积累,最终导致事故发生。下午13∶00-15∶00高峰期出现的原因在于此时是许多施工人员休息不够充分,导致精力不充沛,使得塔吊作业人员对突发事件反应迟钝,从而导致安全事故。从图2还可以发现,12∶00-13∶00 是午餐休息时间,但是事故发生几率高于正常作业时段。这是因为该时段工地安全管理比较松懈,加之许多施工人员操作时疲劳、易瞌睡,直接导致事故发生高概率[3]。下午16∶00-18∶00高发时间点出现的原因在于施工人员经过一天的工作,体力消耗很大,身心疲劳,注意力不集中,加之为了在下班之前赶工完成当天施工任务[3],所以尽管此时工程量逐渐减少,但是安全事故发生数却很大。所以,需要项目部合理安排工程进度,并在安全事故高峰期对塔吊运营过程中的危险源通过有效的方法识别和预警来降低事故的发生。
图2 2007—2016年在役塔吊每天每时事故走势图
在役塔吊事故按类型主要分为高处坠落、触电、吊物坠落砸人、机体倾覆、挤压碰撞等。2007—2016年发生的152起在役塔吊安全事故按类型分布情况具体见图3。从图3可以了解,在各类塔吊事故中，吊物坠落砸人事故占比明显超过其他类型的事故,这主要由于起吊过程中材料捆绑不当[4]和现场工人管理等原因导致重物脱落溃散发生的伤亡毁坏。统计结果也表明机体倾覆、高处坠落、吊物坠落砸人三种类型的塔吊安全事故占事故总起数的89%,同时三种类型的事故引起的后果严重并会导致二次伤害。对于这些易发的安全事故类型,施工企业应分别制定专项施工方案[5],开展针对性的预防。
图3 2007—2016年在役塔吊安全事故类型分布图
塔吊运营过程中,作业对象、劳动者、塔吊设备及原材料等在特定的时空环境中, 以相应的组织结构形式有机联系,构成了塔吊生产系统。系统中蕴含着不稳定的事故隐患,在特定的情景下,如果发展、失控,就会触发事故形成。根据事故致因理论,塔吊安全事故的发生是一条长事故链的复杂过程,构成系统的人-机-环-管理等多因素的“不安全状态”，是塔吊系统安全事件链结构、功能和状态产生 “动态扰动”甚至失效变化的潜藏原因[6]。因此在对塔吊安全事故按原因进行分析时,分别从这4个角度入手统计出了2007—2016年在役塔吊各类安全事故的发生频率,结果表明：不同原因的事故其发生的频率和对事故的影响程度不尽相同[7],具体见图4。其中安全管理原因占56%,环境因素为5%,人为因素占28%,机械设备因素占7%,其他为4%。其中安全管理问题是塔吊运营过程中的第一要害,是事故预防的重点。
图4 2007—2016年在役塔吊安全事故原因组成图
塔吊安全事故的发生是多种因素综合作用的结果,其中绝大多数的事故与各种管理问题存在关联。据近10年的塔吊安全事故统计(表1),其中现场安全管理问题达到119个,占28.47%。频繁出现的原因，首先是施工企业领导重生产、轻安全,不少施工企业安全管理人员配置不完善,承包商整体安全技术管理水平较低。其次未组织安全教育培训有103个,占24.64%。具体表现为一线人员安全教育不到位,“三类人员”的安全培训流于形式,不少特种作业的操作人员未经过系统培训,无证上岗[8]。第三是无安全管理制度为58次,占13.86%,主要表现为企业各级安全组织机构形同虚设,各项责任制度不健全[9]。第四是未履行安全生产管理职责为61次,占14.60%,在统计梳理过程中发现,一些施工企业的负责人、项目经理和安全管理人员对于自身的安全生产职责不清晰,对安全生产重视程度不够,严重削弱了安全管理人员的责任心[10]。第五是无专项施工方案28次,占6.70%,事故案例中专项施工方案的编制、审批方面存在的问题比较突出,专项方案普遍存在照搬照抄,缺乏可操作性和针对性。第六无组织安全技术交底48次,占11.48%,没有组织班前活动,作业前安全技术交底未落到实处。最后是出现了安全事故,缺乏及时的应急救援处置，发生的次数为1,占0.24%。
表1 2007—2016塔吊安全管理原因组成表
安全管理在事故中出现的次数频率/%现场安全管理问题1192847未组织安全教育培训1032464无安全管理制度581386未履行安全生产管理职责611460无专项施工方案28670无组织安全技术交底481148应急处置不到位1024合计418100
机械设备的因素主要是指机械设备的不安全状态。在此次统计的152起塔吊安全事故中(表2),涉及到机械设备相关的问题主要包括：1)与弦杆有疲劳裂缝相关的事故1起,占1%。2)由于电器元件、操控装置、信号装置失灵问题导致的生产事故共28起, 占28.28%。3)与个人防护用品(安全帽、安全带、安全鞋)缺陷相关的有10起,占10.10%。问题的形成主要是因为承包商缺乏安全投入,节约施工成本。4)由于螺栓强度、数量或者未紧固原因导致的安全事故7起,占7.1%。5)吊具、索具原因的29起,占29.30%。其中4)和5)两种情况的出现是由于生产厂家多方位的追逐利润,没按工艺要求进行设计和制造,导致塔吊型材的螺栓、钢丝绳等在实际使用过程中出现这样那样的问题。6)维修保养问题的22起,占22.22%。设备陈旧老化、疏于检修、超期服役,极易引发倒塔事故。因此,使用中应定期进行检查和维修。
环境是塔吊运营过程中直接与外界的接触,是塔吊安全运营不可忽略的因素。通过对2007—2016年塔吊安全事故报告的分析，发现多数事故的发生与工地现场交叉作业有关, 这是由于塔吊运转半径范围内往往有多个施工班组施工作业,直接暴露的安全隐患多,造成的后果严重；有的与塔机工作空间有关,工地现场往往非常拥挤、狭窄,群塔作业时相邻塔机之间的作业半径多有重叠,容易引发碰撞而产生事故。特别是塔机工作时与相邻建筑物(外架)或场地上方架设的电力线路之间的安全距离小于规范要求,为塔吊正常运转埋下潜在事故隐患。也与气候、温度相关,比如大风雨雪、大雾等恶劣天气增加了塔吊安全事故的发生率。而环境中的温度、视线遮挡和照明受限则会诱使人的行为产生失误从而间接导致事故形成。塔吊基础承载强度、基础几何尺寸、预埋螺栓的抗拉强度等不能满足相关规范标准要求,亦易造成塔吊倾覆。
表2 2007—2016年塔吊机械设备影响因素组成表
机械设备因素在事故中出现的次数频率/%维修保养222222螺旋强度、数量或者未紧固771吊具、索具存在缺陷292930电器元件、操控装置、信号装置失灵282828弦杆有疲劳裂缝11个人防护用品缺陷(安全帽、安全带等)101010起重机臂焊接22合计99100
根据导致事故次数排序(图5),依次是：交叉作业，塔吊基础，外架影响，与既有建筑物的距离，6级以上大风，视线遮挡、照明受限，群塔作业及架空输电线。
图5 2007—2016年施工现场环境因素组成图
人的因素具体是指在塔吊运营过程中,有可能会引起塔吊安全事故的不安全行为,是导致塔吊安全风险发生的最直接因素。在塔吊在役时,塔吊司机、信号工、司索工等特种作业人员无证上岗,安全意识淡薄,作业时存在着大量的违规行为。通过对2007—2016年塔吊安全事故报告汇总统计(图6),主要包括：1)超负荷运行,长期超载使用引起塔机事故,占7.07%。2)司机违章作业，占31.19%。问题的出现在于塔吊驾驶员操作技能低下,突发情况下处理不正确以及起吊方式不合理,不按规定停放,例如垂直支腿未支撑在坚实地面、水平支腿未伸到位等。3)监理人员未认真执行巡查制度或对危险性较大的起吊操作未实施现场跟班监控或旁站监理，为20.58%。4)材料堆放及捆绑,在起吊过程中,由于司索工材料绑扎方式不当、塔吊吊钩内钢丝绳滑脱以及钢丝绳断裂等原因,吊物坠落而造成的物体打击，占9.97%。5)工人违章作业，占18.65%,缺乏必要的安全知识和安全意识,违章施工、违反劳动纪律是违规操作的主要体现。6)指挥错误，占18.65%。这是由于信号工未按起吊安全操作规程使用旗语、手势、口哨等信号指挥造成的。
图6 2007—2016年人为因素组成图
通过上述对在役塔吊安全事故发生规律和致因的统计分析,可以更清楚地了解目前塔吊运营安全生产管理所存在的问题,也为针对性地提出塔吊安全管理对策,减少在役塔吊安全事故发生提供路径选择[11]。
1)利用标语、安全讲座等多种渠道,广泛深入宣传塔吊安全生产知识,在施工现场营造良好安全氛围。加大对建设项目各参与主体强化安全生产法律法规标准的教育培训,特别是重点加强塔吊司机、信号工等特种作业人员的安全教育和培训,以提高作业人员和安全管理人员的素质,增强安全工作意识和安全操作技能,减少违规操作行为,努力降低事故发生率。
2)构建安全组织机构,健全安全管理体系,充实安全管理人员,严格落实安全规章制度,制定安全应急预案,制定合理的塔吊作业专项方案,并对特种作业人员进行有针对性的交底。对塔吊等起重机械实施动态风险分析与评估,对塔吊运营过程中的危险源进行事先辨识和监管,以期及时发现安全隐患,把塔吊安全事故控制在萌芽状态。
3)定期进行起重机械日常使用、保养和维修工作,确保施工现场塔吊工况良好。
4)加大建筑安全投入,采用先进安全的施工工艺,重视个人安全防护设施配备,不断改善塔吊从业人员的作业环境,构建合理的作息制度[2],从客观上降低塔吊事故隐患的发生。
5)政府主管部门严格执行相关法律,完善安全监管体系,把施工起重机械设备纳入重点监控范围,定期开展塔吊等起重机械设备安全隐患大检查,确保重大危险源在可控状态。
1)基于2007—2016年发生的152起塔吊事故,并对事故发生的特点、规律及成因进行了统计梳理,其中按发生的时间对塔吊事故进行分析,发现：每年3—9月是塔吊事故的高发期,每天上午9∶00-11∶00、下午13∶00-15∶00以及16∶00-18∶00之间是塔吊事故高发时间点。
2)按人-机-环境-管理四个维度对塔吊事故的成因进行分析,发现安全管理缺失是事故高发的主要原因。其中安全管理中最为突出的是施工现场安全管理问题。
参 考 文 献
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