□中國建筑業協會機械管理與租賃分會調研組
2014年7月18日，“威馬遜”臺風正面襲擊海南省，臺風中心風力達到或超過17級。臺風對經過地區的建筑起重機械造成重大的破壞，大量塔機倒塌或受損。如果能通過對在超強風力作用下塔機倒塌或受損具體情況進行了解并作科學分析，從而給塔機設計、制造、使用、管理等環節提供有價值的參考意見和建議，制定有針對性的應對措施和方案，將是一件對于推動建筑起重機械行業安全管理水平有意義的事。在這一背景下，中國建筑業協會機械管理與租賃分會組織了國內部分專家和業界人士赴海南，對海南地區因臺風造成塔機倒塌和受損情況進行了實地調查和分析。
一、調查方法
7月24日至7月25日，調研組經過對7個塔機倒塌或受損的事故現場共19臺倒塌、受損塔機作了實地查勘，訪問了兩位目擊者和多名現場管理人員，召開了三次座談分析會，形成了本次調查報告。
二、調查結果
7月18日下午3：30左右，超強臺風威馬遜(Typhoon Rammasun)從海南省文昌市翁田鎮沿海登陸，據中國中央氣象臺公布資料，臺風登陸時是以巔峰強度登陸，是繼1973年臺風瑪琪后，41年來登陸華南的最強風暴，最高風速達到17級(60米/秒)。
本次超強臺風造成了海口、文昌、澄邁、老城、萬寧等市、區至少77臺塔機倒塌、76臺塔機傾斜或嚴重受損(據海南省協會提供不完全統計數據附件二《海南臺風塔機倒塌受損情況匯總分析座談會》)。
通過調查組對七個事故現場20臺倒塌、受損塔機現場查勘，主要有以下五個方面的表現形式：
1.螺栓聯接失效(含聯接套焊縫脫落)：倒塌6臺，占調查事故塔機的30%。分別為：1)文昌月亮灣雅居樂工地3臺QTZ63塔機，塔機高度約90米，標準節螺栓斷裂，其中兩臺塔機主機倒塌至地面；另一臺主機倒塌至90米高樓面，起重臂懸掛在樓頂和外墻面。2)月亮灣合景工地兩臺，一臺TC5010塔機，高度約45米，主機倒塌至地面；另一臺QTZ80塔機，高度約120米，主機倒塌至屋頂樓面，起重臂懸掛在屋頂和外墻面；海口長濱四路與長濱西一路交叉口工地東側1臺QTZ63塔機，主機倒塌至地面。
2.主肢失穩：6臺，占調查事故塔機的30%。分別為：1)文昌月亮灣雅居樂工地1臺QTZ63塔機，主枝失穩后拉裂兩道附墻，主機整體倒塌至地面。2)月亮灣合景工地1臺QTZ80塔機，高度約120米，主機倒塌至屋頂樓面，起重臂懸掛在屋頂和外墻面。3)海口市移動控制中心兩臺TC7035塔機，施工鋼結構工程，安裝高度約100米、最上面一道附墻以上自由高度約40米。其中一臺主機倒塌至地面，另外一臺主機折翻至屋頂樓面，起重臂懸掛在屋頂和外墻面。4)海口市國瑞城項目兩臺TC7035塔機，安裝高度約120米、最上面一道附墻以上自由高度約40米，兩臺主機倒塌至地面。
3.附墻聯接失效：5臺，占調查事故塔機的25%。分別為：1)文昌合景工地1臺TC5610塔機，安裝高度約60米，最上一道附墻框聯接孔耳板拉裂導致整機倒塌至地面。2)海口“海岸·賽拉維”北面項目3臺QTZ63塔機，附墻拉桿為自制拉桿，距離超長，拉桿折彎失穩，兩臺塔機倒塌至屋面樓頂，一臺塔機上部整體傾斜靠在屋頂未倒塌。3)海口長濱四路與長濱西一路交叉口工地西側1臺TC5610塔機附墻預埋拉脫，整機倒塌至地面。
4.回轉半徑范圍障礙碰撞：共兩臺，占調查事故塔機的10%。嚴重受損1臺，輕微受損1臺。海口“海岸·賽拉維”南面項目兩臺臺風前安裝塔機，高度均為20米左右，其中一臺QTZ5213塔機起重臂卡在另外一臺TC5610塔機上弦桿與拉桿連接處，導致起重臂從根部折彎受損。
5.基礎失效：1臺，占調查事故塔機的5%。海口市“移動控制中心項目”東側中建八局工地一臺TC5610塔機，標準高度約36米，目測整機出現向北傾斜現象。
在調查組對事故現場查勘過程中，還觀察到三個現象。
1.同一個區域半徑內，平頭塔機基本上一臺未倒塌，但尖頭式塔機成片倒塌(海口市市政府東側片區)。施工現場的大約5～6臺平頭塔機，安裝高度約60米，未觀察到有倒塌現象。而旁邊及同一個工地內倒塌和傾斜的，全部是尖頭塔機，大約10～12臺。
2.同一個工地上，自由高度較高的塔機倒塌而自由高度較低的塔機未受損。例如國瑞城工地6臺TC7035塔機，安裝高度均為100米至120米，其中兩臺倒塌的塔機自由高度達到40米左右，而其他4臺未受損的塔機自由高度均在30米以內。
3.幾乎所有倒塌或受損塔機在臺風來臨前均未做降塔、下降套架或塔身做纜繩加固處理。
在對目擊者和現場管理人員訪談中了解到，在臺風作用力下，起重臂和平衡臂發生向上翹起的過程(國瑞城工地TC7035塔機現場管理人員)，這對于起重臂和平衡臂根部銷采用快裝式卡板設計的塔機帶來一個挑戰。在對文昌月亮灣現場一臺QTZ63塔機查勘過程中，發現起重臂根部銷聯接卡板變形，根部銷從過渡節銷孔處脫離。
在于海南龐源公司安裝工的訪談中了解到，該公司的1臺TC7052塔機起重臂根部銷在臺風中脫離1顆，起重臂從根部折彎，至今仍懸在100多米的空中。
三、事故原因分析
1.主因：我國國內塔機依據GB3811-2008《起重機設計規范》和GB/T13752-1992《塔機設計規范》設計最大風載荷為42米/秒(相當于12級臺風)，而本次臺風達到17級，大大超過事故塔機設計的抗風能力。因此，風力過大是導致以上塔機倒塌或受損的主要原因。
2.其他原因：
1)設計標準和規范存在缺陷。國內塔機設計標準和規范，是針對所有一般地區的。海南、廣東、廣西、福建等沿海地區屬于臺風多發地區，但這些地區并未制定符合本區域氣候條件的塔機準入地方標準，以至于進入這些地區的塔機不能完全滿足抗風需要。
2)現場管理存在問題。①附墻系統的管理存在問題：主要存在預埋件埋設不牢固，附墻拉桿私自加工制作及安裝不規范而檢驗檢測并未發現及要求整改，附墻框設計制作不規范，附墻框未按規定安裝十字內撐(有些是廠家未設計內撐)等問題。②標準節螺栓連接時，未按規定采用力矩扳手將螺栓緊固到規定的預緊力矩，造成標準節連接四只角受力不均勻，可能導致在風載荷作用下連接螺栓斷裂。③塔機保養不到位，回轉不能隨風自由旋轉或旋轉不靈活。④群塔工地未做好塔機高低差錯落，導致同一水平線上存在兩臺塔機碰撞。
3)應對臺風預案不足，經驗欠缺，與發達國家和地區相比有較大的差距。
我國香港、臺灣地區和日本，均屬于臺風多發地區，但以上這些地區和國家在遭受強臺風襲擊時，并未出現塔機成片倒塌和受損的現象，得益于這些地區與國家設立了自己的地區準入標準、制作了完備的應急預案。
本次臺風預報在2014年7月17日中午形成，18日凌晨5：30預報等級提升為超強臺風，至7月18日下午3：30登陸。期間有較為充足的預防時間。但從事故調查情況看，所有倒塌或受損塔機，均未做出相應預防。
本次調查認為，如果在臺風預報警告發出后，施工現場采取以下應急措施，或許能避免一些塔機的倒塌或受損。
1.降低高塔的自由高度。
2.降低套架高度至地面或最上一道附墻處。
3.加裝附墻框十字撐桿。
4.檢查并緊固標準節連接螺栓。
5.檢查并加固附墻系統。
6.檢查回轉系統，打開回轉剎車。
7.錯開交叉塔機的安裝高度。
8.有條件的現場塔身用纜繩加固。
四、調查建議
經過事故現場勘查、走訪等調查后，專家組于7月25日下午召開了《海南臺風塔機倒塌或受損情況匯總分析會》，與會專家和業界人士作出以下建議：
1.建議海南相關部門收集一定時期內臺風和強臺風登陸數據，制定符合本地區氣候條件的塔機設計、制造準入地方標準。
2.根據海南地區臺風分布情況，學習借鑒香港、臺灣地區的做法，制定海南地區防臺風專項預案和管理辦法。
3.組織空氣動力學、機械制造、材料力學等領域專業人士從理論上研討及論證塔機在臺風中的表現(包括“平頭塔機與尖頭塔機在強臺風作用下受力表現”、“標準節螺栓連接與銷軸連接在臺風作用力的表現”、“圓管式塔身與方管式塔身在臺風中的表現”、“起重臂、平衡臂快裝式根部銷在臺風中的表現”等課題)，探討相關產品準入標準。
4.后續施救過程中，注意方案評審、施救過程控制，正式吊裝前反復試驗試吊，避免次生災害發生。(建筑時報）
