施工现场塔吊倾斜事故树分析

1、施工现场塔吊倾斜事故树分析摘随着建筑工程规模的扩大和速度的提高，塔式起重机以其起升高度高、工 作幅度大等特点，在工业和民用建筑施工中得到越来越广泛的应用。然而由于种 种原因，塔式起重机在使用过程中会出现这样或那样的事故，给企业造成不必要 的经济损失。本文运用安全系统工程的事故树分析法，对某施工现场所发生的塔 吊倾斜事故进行定性定量的分析，探讨了塔吊倾斜事故发生的原因和防治对策， 以达到预防塔吊事故的目的。1、工程概况某在建学生公寓施工现场在吊物的过程中发生塔吊倾斜事故，塔身靠在建筑 物上，扭曲变形，塔吊未造成人员伤亡。该工程主体结构13层施工完，二次结 构施工进展到九层。塔机最上面一道附着以上

2、第二个标准节倾斜，东北角连接螺 栓拉断，西南角附着上第一节标准节压缩变形，该标准节以上塔身倾斜倒向建筑 物一侧并靠在建筑物上，起重臂倒向建筑物另一侧并搭在建筑物顶部造型梁上， 起重臂部分变形。事故现场如图1。图1：事故现场2、事故调查经调查分析，确认事故原因：（1）塔吊力矩限位器失灵，再加上吊运超载，设备结构性能较差是造成此 次事故的直接原因。（2）设备出租单位对设备资料进行造假，同时现场把关不严是造成本次事 故的主要原因。（3）塔司、司索、指挥无证上岗，不了解塔吊的各项性能及塔吊操作规程， 违章作业，冒险蛮干也是造成本次事故的主要原因之一。（4）项目部管理混乱，责任、制度、措施不落实，安全意

3、识淡薄，部分管 理人员为了赶进度，要求工人违章作业，是造成本次事故的重要原因。（5）项目组织机构不完善，没有按要求配备专职的安全管理人员，没有负 责设备的管理人员，没有按照特种设备租赁、安拆一体化的要求进行，对租赁商 进行实地考察评审，没有按要求进行准入、告知备案，没有人监督出租单位进行 维修保养记录和交接班记录，没有人对操作、司索、指挥人员进行安全交底也是 造成本次事故的重要原因之一。3、塔吊倾斜事故树的建立以塔吊倾斜事故为该事故树的顶事件（TOP ），通过事故调查，得出该类事故 的事故树图（图2）。对于该系统而言，事故树中或门较多，整个系统的危险因素多，事故树的最 小割集较多，表明事故发生

4、的模式变换较多，本文从最小割集和最小径集两方面 分析该事故系统。4、塔吊倾斜事故树分析4.1最小割集的求解割集是导致顶事件发生的基本事件的集合，割集中引起顶事件发生的充分必 要条件的基本事件集合为最小割集。它表明这些基本事件发生（不论其他事件发 生或不发生），都会引起顶事件发生，反映系统的危险性。从这个意义上讲，最 小割集越多，说明系统的危险性越大。为了降低系统的危险性，对含基本事件少 的最小割集应优先考虑采取安全措施。一个最小割集对应着事故发生的一种模 式。图2：塔吊倾斜事故树五环区瞄阴物南不安宝世忘日L,备能侄性爰利用布尔代数求该事故树的最小割集：T=X1X2(X3+X4+X5)(X6+X

5、7)(X8+X9+X10+X11)=X1X2X3X6X8+X1X2X3X6X9+X1X2X3X6X10+X1X2X3X6X11+X1X2X3X7X8 +X1X2X3X7X9+X1X2X3X7X10+X1X2X3X7X11+X1X2X4X6X8+X1X2X4X6X9 +X1X2X4X6X10+X1X2X4X6X11+X1X2X4X7X8+X1X2X4X7X9+X1X2X4X7X1 0+X1X2X4X7X11+X1X2X5X6X8+X1X2X5X6X9+X1X2X5X6X10+X1X2X5X6X11+X1X2X5X7X8+X1X2X5X7X9+X1X2X5X7X10+X1X2X5X7X11根据最小

6、割集与结构表达式的关系，可知此事件最小割集个数为24，表明 引起塔吊倾斜事故的隐患很广泛(24种)，根据最小割集的特性：任何一个割 集都是顶上事件发生的一种组合形式，若要消除顶上事件，就要对促使顶上事件 发生的基本事件组合进行分析，找出最重要的因素，然后对症下药，以取得最佳 效果，从而达到在经济上最合理。4.2最小径集的求解径集反映了与割集相反的意义。最小径集则是顶事件不发生所必须的最低限 度的基本事件集合。它表示这些基本事件不发生，顶事件就不会发生，反映了系 统的安全可靠性。有几个径集就会有几个消除事故的途径，从而为选择消除事故 的措施提供了依据。求事故树最小径集的方法是利用它与最小割集的对

7、偶性，将事故树中的与门换成 或门、或门换成与门，将事故树换成成功树（图3），求出成功树的最小割集， 就是原事故树的最小径集。图3、塔吊倾斜成功树成功树的结构函数为：T=X1+X2+X3X4X5+X6X7+X8X9X10X11从而得到最小径集：P1=X1； P2=X2； P3=X3、X4、X5；P4=X6、X7； P5=X8、X9、X10、X114.3结构重要度结构重要度分析，是从事故树结构上分析各基本事件的重要程度。基本事件 结构度越大，它对顶事件的影响程度就越大，反之亦然。利用最小径集可以直接 排出结构重要度的顺序。排序的原则是：给每一个最小径集都赋给分值1，有最 小径集的基本事件平分，然后

8、每个基本事件积累其得分，按其得分的多少，排出 结构重要度的顺序。I (1)= I 2)=1扁(3)=I (4) =I (5)=1/3=0.33I I(7) =1/2=0.5I (8)=I (9) =I (10)=I (11)=1/4=0.25由此可得到各基本事件结构重要度的排序：I (1)= I(2) I 6)I I (3)=I (4) =I (5) I=I (9)=I (10)=I (11)通过以上分析，造成塔吊倾斜事故预案的大小依次是：吊物超载；力矩限制 器失灵；违章指挥；违章作业；起重限制器失灵；安全装置不全；超期服役；责 任制度未落实；安全教育不到位；未进行安全交底；组织机构不完善；4

9、.4结果分析通过事故树的定性分析，塔吊倾斜事故树的最小割集有24个、最小径集有 5个，即导致塔吊倾斜事故的可能原因有24种，可见塔吊倾斜事故较易发生。 但是只要能够采取预防最小径集方案中的任何一个，就能够避免事故的发生。第 一个方案P1=X1，P2=X2是最佳方案，只要能够杜绝吊物超载，力矩限制器 不失灵，塔吊倾斜事故就能够有效的避免。第二方案P4=X6, X7也为有效方案， 只要能够杜绝认得不安全行为，做到不违章指挥，不违章作业，同样可以避免事 故的发生。第三方案P3=X3, X4, X5,P5=X8, X9, X10，X11也较为有效，如 起重量限制器有效、安全装置齐全、使用年限合理、责任制度落实有效、安全教 育到位、安全交底及时、组织机构完善等，也能够有效的避免事故的发生。5、结论事故树简明、直观的找出了塔吊倾斜事故的各种原因与潜在因素，通过求解 基本事件结构重要度，提出了避免塔吊倾斜事故的措施和方法。首先是控制塔吊 本身的不安全状态，减少物的不安全因素。对设备设施要定期进行安全检查，明 确是否符合安全规定，特别是对设备各种安全装置进行检查，杜绝出现安全装置 无效