一起墩柱模板倒塌事故的技术分析
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查 该 吊车 “ 额 定起 重 量表 ” ，主臂 额定 起 重量
Ｗ０ ＝ ＝ ３ ２． ０ ｋＮ＞ ２９ ． ０ｋ Ｎ
副钩 额定起 重 量Ｗ＝ ３ ０ ． ０ ｋ Ｎ ＞ ２ ９ ． ０ ｋ Ｎ ５ ） 分 析
作 业 场地 加 高 后 ， 吊车性 能 可 以满 足 施 工 要 求 。问题 在 于 ：
断裂 部 位位 于 距底 面５ ｍ的第 二 、三 节 模板 连
缆 风绳 应 保 证 模 板在 风 荷 载 作 用下 的直 立 和 稳定 性 。通过 对不 同工 况 的 比较 可知 ， 当砼 浇筑 高
度 为零 时 ， 模 板及 支撑 系统 的受力 最不 利 。 已知 ， 缆 风 绳 截 面 积７ ４ ． ４ ｍ ｍ ｚ ， 重量５ ． ８ Ｎ ／ ｍ， 最 小破断 拉力８ ０ ． ５ ｋ Ｎ， 弹性 模 量 １ ． ２ ｘ １ ０ ＭＰ ａ ， 安 全 系
ｃ Ｏ ｎ Ｓ Ｔ Ｒ Ｕ Ｃ Ｔ Ｉ Ｏ ｎ Ｓ Ａ Ｆ Ｅ Ｔ Ｙ
下 作业 。 副 吊钩额 定起 重量 Ｗ＝ ３ ０ ． ０ ｋ Ｎ ＞ ２ ９ ． ０ ｋ Ｎ
建筑鸯 金 ２ ０ １ ３ 年 第 ９ 期
安全技术
表１
量 Ｗ。 ＝ ６ ５ ． ０ ｋ Ｎ＞ ２ ９ ． ０ ｋ Ｎ，但 不 推 荐 在 如此 大 的仰 角
浦 沅ＱＹ ２ ０ Ｈ 一 ２ 吊车 主 要 性 能 参 数 表
４ ） 最佳 作业 参数 计算
作 业 方 案及 作 业场 地 的 高度 不变 ， 根据 文 献 …
得：
仰 角ｏ ｔ ＝ ６ ４ ． ６ 。 ＜ ７ ９ ． ８ 。
工 作 幅度Ｒ ＝ １ ３ ． ７ ｍ＞ ５ ． ６ ｍ 吊臂 与护栏 的净 距ａ ＝ １ ． ８ ＞ ０ ． ９ ｍ
假 定模 板底部 为 铰接 ， 缆 风绳 节点 为 弹性支 承 。当 初 拉应 力Ｏ ＇ ｏ ＝ １ ０ ０ ＭＰ ａ 时， 由文献得 ：
初 拉 力 ＝ ７ ． ４ ｋ Ｎ，长 度ｌ ＝ ３ ９ ． ３ ｍ＜ ４ １ ． ２ ｍ，重 量
２ ） 分 析
碰撞 产生附加 弯 曲应 力 ，当某 一截面 的抗力 小
１ ． ８ ｍ＞ １ ． ２ ｍ． 也不 至于 发生 碰撞 。
（ ２ ） 模 板 １ ） 调 查
模 板 顶 部 对称 设 有 １ 组４ 根 缆 风绳 ， ６１ ２ ａ ｒ ｍ， 型 号６ ｘ ｌ ９ Ｗ＋ Ｉ ＷＲ． 与地面夹角４ ７ 。 ～ ５ ０ 。 。 缆 风 绳 与模 板、 地锚 之间 ， 分别 采用 钢 丝绳 夹 和花篮 螺栓 连接 。 实测 缆风 绳 长度４ １ ． ２ ｍ～ ４ ２ ． ６ ｍ。缆风绳 的拉力 凭经 验确 定 ． 随意性 较大 。
２ ） 缆 风绳 受力计 算
模 板 由２ 片半 圆形 定型 钢模 组成 ， 节长２ ． ０ 、 ２ ． ５ ｍ。
上下节模板采 用厚 １ ２ ｍｍ法 兰 盘 连 接 。螺 栓 孔 径 １ ７ ． ５ ｍ ｍ， 孔距１ ６ ０ ｍｍ。 普通 螺栓 规格 Ｍ１ ６ ， 性能 等级 ４ ． ６ 级， 产 品等级Ｃ 级（ Ｇ Ｂ ／ Ｔ ５ ７ ８ ２ 一 Ｍ１ ６ ￣ ５ ０ ） 。
于此应 力 时 ． 结 构失稳 。 由于模板 水平连接 部位 的实
际抗 力最 小 （ 螺栓 减 半安 装 ） ， 加上 螺栓 的脱扣 强度
又 小于 螺杆 强度 ， 因此 ， 在外 力作 用下 ， 受 力 最大 的 螺栓 首先脱 扣 ， 进 而影响邻 近的螺栓 依次脱 扣失效 。
Ｑ ＝ Ｏ ． ２ ｋ Ｎ， 中点垂 ￣ ｆ ＝ １ ３ ０ ． ２ ｍ ｍ
接处 。法 兰盘 上 的螺栓 减半 间隔安 装 ， 螺栓 弯 曲变 形， 螺 纹 脱扣 。 对 其余 模板 上 的螺栓 进行 敲击检 测 ，
未发 现移 位 、 松动 现象 。
数３ ． ５ ； 当地基 本 风压 ２ ５ ０ Ｎ ／ ｍ ， 风荷 载 分项 系 数 １ ． ４； 模板顶部水平位移８ ＜Ｒ ￣ ／ ５ ０ ０ ＝ ２ ７ ０ ０ ０ ／ ５ ０ ０ ＝ ５ ４ ｍ ｍｔ 。
臂 尖 滑轮 增 加 臂 长
５ ９ ０ 第二 节 主 臂 截 面 高度 ５ ２ ５
臂 中 心 滑 － 线 ， 篡 距 心 离 至 主 ５ … ７ ｏ 第 。 三 一 节 主 一 臂 截 面 …。 高 度 一 ４ ８ ５
②站位不合理 ， 过于靠近墩柱 ， 导致 吊臂仰角
滑轮 直径 ３ ５ ５ 第 一 节 主 臂 截 面 高度 ６ ０ ０
①作业场地的宽度及承载力不足 ， 违反了场地 应平 坦 坚实且 吊车应 与斜 坡保 持 安全 距 离 的规定 。
经 计算 ， 地面沉陷１ ４ ０ ｍｍ， 吊臂 与 护栏 的净 距 将 减 少１ ． ２ ｍ， 而 实 际净距 仅０ ． ９ ｍ。
过大、 工 作 幅度及 净距 偏小 。 可 以想 见 ， 在如 此恶 劣
黧美 主８ ７ 。第 四 节 主 臂规格 、 质量 及重 复使 用情 况等 。
（ ３ ） 缆 风 绳 １ ） 调查
的作 业条 件 下 ， 即使 不 发 生地 面 沉 陷 ， 操 作 中稍 有 不慎 ， 也 极 易造 成 吊臂 与护 栏 的碰撞 。而若 采用 最 佳 参 数 作业 ，即使 出 现上 述沉 陷 ，这 时 的 净 距ａ ＝
工作拉力 Ｔ ＝ １ ０ ． ３ ｋ Ｎ， 水 平 分 力 Ｈ＝ ６ ． ９ ｋ Ｎ， 垂 直 分力Ｖ ＝ ７ ． ７ ｋ Ｎ 安 全 系数 Ｋ ＝ ８ ０ ． ５ ／ １ ０ ． ３ ＝ ７ ． ８ ＞ ３ ． ５
５ ９
螺栓 正 常情 况下 的失 效 形式 应该 是 螺杆 断裂 ，
脱扣 属非 正 常失效 。 影 响普通 螺栓 脱扣 强度 的 因素
ｃ Ｏ ｎ Ｓ Ｔ Ｒ Ｕ Ｃ Ｔ Ｉ Ｏ ｎ Ｓ Ａ Ｆ Ｅ Ｔ Ｙ
Ｗ０ ＝ ＝ ３ ２． ０ ｋＮ＞ ２９ ． ０ｋ Ｎ
副钩 额定起 重 量Ｗ＝ ３ ０ ． ０ ｋ Ｎ ＞ ２ ９ ． ０ ｋ Ｎ ５ ） 分 析
作 业 场地 加 高 后 ， 吊车性 能 可 以满 足 施 工 要 求 。问题 在 于 ：
断裂 部 位位 于 距底 面５ ｍ的第 二 、三 节 模板 连
缆 风绳 应 保 证 模 板在 风 荷 载 作 用下 的直 立 和 稳定 性 。通过 对不 同工 况 的 比较 可知 ， 当砼 浇筑 高
度 为零 时 ， 模 板及 支撑 系统 的受力 最不 利 。 已知 ， 缆 风 绳 截 面 积７ ４ ． ４ ｍ ｍ ｚ ， 重量５ ． ８ Ｎ ／ ｍ， 最 小破断 拉力８ ０ ． ５ ｋ Ｎ， 弹性 模 量 １ ． ２ ｘ １ ０ ＭＰ ａ ， 安 全 系
ｃ Ｏ ｎ Ｓ Ｔ Ｒ Ｕ Ｃ Ｔ Ｉ Ｏ ｎ Ｓ Ａ Ｆ Ｅ Ｔ Ｙ
下 作业 。 副 吊钩额 定起 重量 Ｗ＝ ３ ０ ． ０ ｋ Ｎ ＞ ２ ９ ． ０ ｋ Ｎ
建筑鸯 金 ２ ０ １ ３ 年 第 ９ 期
安全技术
表１
量 Ｗ。 ＝ ６ ５ ． ０ ｋ Ｎ＞ ２ ９ ． ０ ｋ Ｎ，但 不 推 荐 在 如此 大 的仰 角
浦 沅ＱＹ ２ ０ Ｈ 一 ２ 吊车 主 要 性 能 参 数 表
４ ） 最佳 作业 参数 计算
作 业 方 案及 作 业场 地 的 高度 不变 ， 根据 文 献 …
得：
仰 角ｏ ｔ ＝ ６ ４ ． ６ 。 ＜ ７ ９ ． ８ 。
工 作 幅度Ｒ ＝ １ ３ ． ７ ｍ＞ ５ ． ６ ｍ 吊臂 与护栏 的净 距ａ ＝ １ ． ８ ＞ ０ ． ９ ｍ
假 定模 板底部 为 铰接 ， 缆 风绳 节点 为 弹性支 承 。当 初 拉应 力Ｏ ＇ ｏ ＝ １ ０ ０ ＭＰ ａ 时， 由文献得 ：
初 拉 力 ＝ ７ ． ４ ｋ Ｎ，长 度ｌ ＝ ３ ９ ． ３ ｍ＜ ４ １ ． ２ ｍ，重 量
２ ） 分 析
碰撞 产生附加 弯 曲应 力 ，当某 一截面 的抗力 小
１ ． ８ ｍ＞ １ ． ２ ｍ． 也不 至于 发生 碰撞 。
（ ２ ） 模 板 １ ） 调 查
模 板 顶 部 对称 设 有 １ 组４ 根 缆 风绳 ， ６１ ２ ａ ｒ ｍ， 型 号６ ｘ ｌ ９ Ｗ＋ Ｉ ＷＲ． 与地面夹角４ ７ 。 ～ ５ ０ 。 。 缆 风 绳 与模 板、 地锚 之间 ， 分别 采用 钢 丝绳 夹 和花篮 螺栓 连接 。 实测 缆风 绳 长度４ １ ． ２ ｍ～ ４ ２ ． ６ ｍ。缆风绳 的拉力 凭经 验确 定 ． 随意性 较大 。
２ ） 缆 风绳 受力计 算
模 板 由２ 片半 圆形 定型 钢模 组成 ， 节长２ ． ０ 、 ２ ． ５ ｍ。
上下节模板采 用厚 １ ２ ｍｍ法 兰 盘 连 接 。螺 栓 孔 径 １ ７ ． ５ ｍ ｍ， 孔距１ ６ ０ ｍｍ。 普通 螺栓 规格 Ｍ１ ６ ， 性能 等级 ４ ． ６ 级， 产 品等级Ｃ 级（ Ｇ Ｂ ／ Ｔ ５ ７ ８ ２ 一 Ｍ１ ６ ￣ ５ ０ ） 。
于此应 力 时 ． 结 构失稳 。 由于模板 水平连接 部位 的实
际抗 力最 小 （ 螺栓 减 半安 装 ） ， 加上 螺栓 的脱扣 强度
又 小于 螺杆 强度 ， 因此 ， 在外 力作 用下 ， 受 力 最大 的 螺栓 首先脱 扣 ， 进 而影响邻 近的螺栓 依次脱 扣失效 。
Ｑ ＝ Ｏ ． ２ ｋ Ｎ， 中点垂 ￣ ｆ ＝ １ ３ ０ ． ２ ｍ ｍ
接处 。法 兰盘 上 的螺栓 减半 间隔安 装 ， 螺栓 弯 曲变 形， 螺 纹 脱扣 。 对 其余 模板 上 的螺栓 进行 敲击检 测 ，
未发 现移 位 、 松动 现象 。
数３ ． ５ ； 当地基 本 风压 ２ ５ ０ Ｎ ／ ｍ ， 风荷 载 分项 系 数 １ ． ４； 模板顶部水平位移８ ＜Ｒ ￣ ／ ５ ０ ０ ＝ ２ ７ ０ ０ ０ ／ ５ ０ ０ ＝ ５ ４ ｍ ｍｔ 。
臂 尖 滑轮 增 加 臂 长
５ ９ ０ 第二 节 主 臂 截 面 高度 ５ ２ ５
臂 中 心 滑 － 线 ， 篡 距 心 离 至 主 ５ … ７ ｏ 第 。 三 一 节 主 一 臂 截 面 …。 高 度 一 ４ ８ ５
②站位不合理 ， 过于靠近墩柱 ， 导致 吊臂仰角
滑轮 直径 ３ ５ ５ 第 一 节 主 臂 截 面 高度 ６ ０ ０
①作业场地的宽度及承载力不足 ， 违反了场地 应平 坦 坚实且 吊车应 与斜 坡保 持 安全 距 离 的规定 。
经 计算 ， 地面沉陷１ ４ ０ ｍｍ， 吊臂 与 护栏 的净 距 将 减 少１ ． ２ ｍ， 而 实 际净距 仅０ ． ９ ｍ。
过大、 工 作 幅度及 净距 偏小 。 可 以想 见 ， 在如 此恶 劣
黧美 主８ ７ 。第 四 节 主 臂规格 、 质量 及重 复使 用情 况等 。
（ ３ ） 缆 风 绳 １ ） 调查
的作 业条 件 下 ， 即使 不 发 生地 面 沉 陷 ， 操 作 中稍 有 不慎 ， 也 极 易造 成 吊臂 与护 栏 的碰撞 。而若 采用 最 佳 参 数 作业 ，即使 出 现上 述沉 陷 ，这 时 的 净 距ａ ＝
工作拉力 Ｔ ＝ １ ０ ． ３ ｋ Ｎ， 水 平 分 力 Ｈ＝ ６ ． ９ ｋ Ｎ， 垂 直 分力Ｖ ＝ ７ ． ７ ｋ Ｎ 安 全 系数 Ｋ ＝ ８ ０ ． ５ ／ １ ０ ． ３ ＝ ７ ． ８ ＞ ３ ． ５
５ ９
螺栓 正 常情 况下 的失 效 形式 应该 是 螺杆 断裂 ，
脱扣 属非 正 常失效 。 影 响普通 螺栓 脱扣 强度 的 因素
ｃ Ｏ ｎ Ｓ Ｔ Ｒ Ｕ Ｃ Ｔ Ｉ Ｏ ｎ Ｓ Ａ Ｆ Ｅ Ｔ Ｙ