陳夢華，陳敢澤

（湖北特種設備檢驗檢測研究院宜昌分院，湖北 宜昌 443005）

隨著高速公路和鐵路建設的高速發(fā)展，架橋機在工程建設中的使用日益廣泛，成為橋梁架設工程的重要施工機械設備，發(fā)揮著高效施工中人力不可以替代的作用。但是，在建設施工中架橋機傾覆墜落事故偶有發(fā)生。架橋機脫軌、傾覆、墜落事故一旦發(fā)生，直接導致事故帶來的人員傷亡、設備毀損等生命傷害和重大經(jīng)濟損失。同時架橋機的修復、安裝調試需花費較長時間，直接嚴重影響橋梁架設或路橋建設工程進度。

目前，高速公路和鐵路發(fā)展進程逐漸加快，架橋機在路橋工程建設中還將會更多地使用，發(fā)生事故的概率也在增加，如果發(fā)生傾覆事故，造成的傷亡和經(jīng)濟損失將會更大。

限于篇幅，不能將事故案例一一列舉，僅僅通過多例架橋機事故的調查及其事故鑒定報告實例，分析與歸納導致架橋機事故的主要原因，提出預防事故的措施，以期引起有關人員的高度重視。

1 架橋機事故原因

1.1 培訓和取證形式化、過程化

在架橋機安裝架梁施工操作人員的培訓和取證過程中，沒有認真控制培訓質量，無論是廠商所謂的技術培訓還是安全技術取證培訓考核，很大程度上只是走過場，整個培訓過程僅僅花去3～4h甚至更少，就發(fā)給了特種設備作業(yè)人員證?；蛘咴趶S家、在施工工程現(xiàn)場，由架橋機產(chǎn)品售后服務人員對操作使用人員簡單講講操作程序和調整方法了事。

1.2 相關人員認知與技能欠缺

目前，路橋建設項目采用招標投標模式，橋梁建設的架梁工程多采用分包或發(fā)包制，中標單位或施工單位價值幾百萬的架橋機等大型設備，直接放心地交給專業(yè)技術相對薄弱的外包隊伍使用。這些務工人員中僅有少部分人具有相應的短暫工作經(jīng)歷，在架橋機上上崗的絕大部分人員沒有特種設備的基本理論知識和安全操作能力，他們相關的安全意識欠缺，僅僅通過設備廠商簡單而短暫的所謂技術培訓后就上崗模仿式操作。盡管他們具有滿腔的工作熱情和事業(yè)心，但受其局限，在專業(yè)技術先進、結構龐大的精良裝備面前，他們是心有余而力不足，難免在設備的危險工況或事故征兆面前束手無策。

1.3 工作中出現(xiàn)致命的誤操作

如步履式單導梁架橋機在過孔時柱的調整工況，只要出現(xiàn)誤操作前小車或后小車運行，都必然會直接導致步履式單導梁架橋機的整機傾翻墜落事故。在控制臺上，前小車和后小車工況開關相鄰布置（距離相當近），尤其是露天施工場地工作環(huán)境，使控制臺上元件功能標志模糊不清的設備或者功能元件位置不熟悉的操作者，容易出現(xiàn)類似的誤操作。

1.4 違章使用和改造架橋機

1.4.1 違章使用設備

1）違章過孔作業(yè) 架橋機過孔時違反安全操作規(guī)程，前小車停留在嚴格控制的禁區(qū)，導致事故發(fā)生。

2）違章指揮作業(yè) 某高速公路A 9合同段發(fā)生架橋機倒塌事故中，事故發(fā)生時正進行T型梁試吊裝。架橋機在0號橋臺處的銷軸已卸除，1號墩處的銷軸正在卸除時，T梁突然開始晃動并向側向傾斜，但架橋機滑輪與T梁連接的銷軸沒有卸除，導致T梁拖動架橋機墜落。事故造成架橋機及1片T梁損毀。分析認定，這是一起因違章指揮、違章作業(yè)造成的安全事故。

3）忽視橋面坡度指標 按照設計標準，橋面橫向坡度為2%，過孔軌道的軌距為5m，2股軌道同一橫斷面軌頂高差為100mm，某架橋機事故現(xiàn)場沒有采用措施調平軌頂高差≤10mm這個指標。架橋機在橫向傾斜的軌道上質心向左偏移，同時過孔臺車車輪右側輪緣擠壓軌道側面形成側向作用力，加劇劣化了過孔軌道的不穩(wěn)定狀態(tài)。

4）在伸縮縫處運梁車受到?jīng)_擊振動 某架橋機事故現(xiàn)場的路基回填路面與橋面連接處，后運梁車前輪胎在過度鋼板前路面與橋面存在80mm高低差沒有墊平，運移T梁的運梁車行進時使前輪胎在此處受阻，對架橋機和運梁車構成的系統(tǒng)產(chǎn)生沖擊與振動，直接誘發(fā)過孔鋼軌斷裂和橋架傾翻。事故現(xiàn)場，T梁拴掛在后起重小車吊具上之后，前運梁車沒有從T梁下方退出來。

5）鋼軌質量、軌道安裝與精度 某架橋機事故現(xiàn)場的過孔軌道全部采用型號為P43銹跡斑駁、麻坑密布的廢舊鋼軌，事故后的鋼軌幾乎全長度范圍內(nèi)彎曲變形。在斷裂鋼軌的斷口的腹板處，有采用火焰割矩割出的孔洞，影響了鋼軌的強度，當軌道承受外載荷的沖擊作用時，造成鋼軌斷裂。

浮置的枕木和鋼軌本身沒有可靠的穩(wěn)定性；過孔軌道接頭采用鋼板割制的夾板，使用普通粗制螺栓，在連接處存在連接不可靠和松動問題，不能保證臺車在軌道上平穩(wěn)運行；過孔軌道的枕木截面尺寸規(guī)格不一致，各枕木上平面高差超差，現(xiàn)場沒有利用調整墊片等調整；當車輪輪壓作用在沒有墊實的鋼軌上，尤其是存在缺陷的鋼軌段上時，鋼軌局部壓陷變形過大而導致斷裂。過孔鋼軌的質量缺陷和軌道安裝調整精度存在事故必然隱患。

1.4.2 違章改造設備

某起架橋機事故調查中查出，檢驗檢測部門在安裝驗收檢驗時提供的該臺架橋機跨度參數(shù)為30m，而移裝后事故時過孔跨度為40m，使用條件不符合設備設計性能參數(shù)，僅僅采用萬能構件拼裝接長主梁就架設40m預應力梁，屬于典型違章改造與使用設備。

1.5 設備安全保護功能不完善

步履式單導梁架橋機為單臂簡支型構造，采用步履式移動。但對于過孔時2#柱不受力狀態(tài)下，1#柱是絕對不能操作向前、后移動的。而操作臺上1#、2#柱前、后移動工況選擇開關相鄰布置，容易誤操作，但該機型的安全保護裝置中沒有設計這種誤操作保護功能。

1.6 技術文件缺乏指導作用

隨機技術文件存在不足。一些架橋機的隨機技術文件中大量渲染功能、先進技術、安全保護、環(huán)境、特點等內(nèi)容，而對指導操作使用、防止和規(guī)避災難風險的相關重要內(nèi)容卻一言以蔽之，或者含糊其辭，沒有技術指標，甚至模棱兩可，缺乏真正意義上的指導書作用。往往是由于這些不嚴謹?shù)奈淖郑ɑ蛘咧笇詢?nèi)容只字不提）給工程實際帶來了重大災害。

1）對安全操作要求不明確 架橋機的隨機技術文件中，對于可能引起嚴重的誤操作事故發(fā)生的關鍵性內(nèi)容，沒有明確的提示文字或注意事項，一些技術生疏的操作者和設備使用人員，很難自覺的對其引起足夠的重視。

2）安裝技術條件模棱兩可，不能滿足架橋機的安全使用條件 在施工現(xiàn)場或事故現(xiàn)場可以看到，柱橫移軌道墊木大部分多于2層，墊層高度一般超過550mm，并且橫移軌道沒有1個錨固點，軌道僅僅通過墊木浮置于橋墩。多層墊木構成的支承方式，使架橋機承受縱向水平載荷的能力很差，對整機工作縱向穩(wěn)定性不利。使用說明書中也根本查不到架橋機橫移軌道下方墊木的層數(shù)和限制高度的要求。

在某事故現(xiàn)場1臺步履式單導梁架橋機查到，2#柱的頂升油缸柱塞的伸出長度為830mm?？梢姡麢C在過孔工況的質心高度應能至少降低600mm，架橋機應該在低質心高度狀態(tài)完成過孔作業(yè)，墊層高低影響整機質心高度，質心越高穩(wěn)定性越差。質心高度對架橋機的工作穩(wěn)定性和非工作穩(wěn)定性都有直接影響。

1.7 架橋機失修帶故障運行

架橋機的零部件存在故障，部件功能失靈或動作不靈敏，都能導致架橋機傾覆事故的發(fā)生。架橋機維護修理不善，如1臺事故架橋機由于平時維護修理不當，2號運梁車制動裝置不靈敏，致使2號運梁車與架橋機發(fā)生相撞事故，架橋機隨即脫軌前傾而傾翻，造成了嚴重的經(jīng)濟損失和人員傷亡。

工程中有些架橋機的主要受力結構件已經(jīng)出現(xiàn)比較嚴重的彎折變形，液壓系統(tǒng)的元器件反復修理而不能修善，設備存在著安全事故隱患，勢必導致了架橋機傾翻事故的必然性。

架橋機鉸點的連接銷軸都應該安裝有開口銷，現(xiàn)場少數(shù)相關部位沒有能見到開口銷和銷孔中被銷插過的痕跡。

某事故現(xiàn)場，0#柱上端由法蘭座與第一節(jié)機臂（主梁）下蓋板焊接連接，從法蘭的焊縫撕裂，斷裂處，δ20mm的鋼管沒有開焊縫坡口；0#柱伸縮節(jié)Ⅱ?194mm鋼管在銷軸孔段存在著陳舊性彎折變形，鋼管上銷孔存在壓潰現(xiàn)象。說明該結構件屬于帶缺陷使用。陳舊性彎折變形，很大程度上降低了鋼管在配合處的機械性能，也成了結構件的薄弱點。0#柱鋼管和機臂第四節(jié)的破壞，也正好說明架橋機帶缺陷的結構件材料機械性能較快降低，相應工況中外載荷產(chǎn)生的應力使結構件產(chǎn)生破壞。

1.8 架橋機構造特征的影響

架橋機在構造上外形龐大，結構復雜。懸臂式架橋機需吊著梁片通過橋頭路基對位，行走時質心高，輪壓大，極易發(fā)生傾覆?，F(xiàn)在主要使用的單梁式或雙梁式架橋機，雖比懸臂式先進許多，但其結構仍不太合理，如機體長、自重大、輪壓大、質心高，而且安全保護裝置設計不是十分完善，一旦發(fā)現(xiàn)架橋機傾斜，難以采用應急補救辦法，多數(shù)情況下只能發(fā)生。

1.9 路基和線路等環(huán)境條件

路基和線路質量差是導致架橋機傾覆的主要原因之一。在新線和既有線上都存在路基隱患，如墓穴、弧石坑、局部回填、拋填大石塊或凍土塊、積水浸泡、暗流等情況。其中每一種情況都曾發(fā)生過架橋機傾覆事故。特別是橋臺與橋頭填土之間常有夯填不實情況，往往是事故多發(fā)地段。線路質量差，如曲線地段外軌超高過大導致架橋機機身傾斜而引起傾覆事故，線路坡度不平順導致架橋機溜滑也易引起其前傾。

1.10 認識與管理方面的漏洞

有些施工單位對項目中標后層層轉包，重要的、危險的作業(yè)項目沒有管理人員和監(jiān)理人員在作業(yè)現(xiàn)場，這些管理工作的漏洞形成安全生產(chǎn)的失控。

施工單位以及機組人員對架橋機過孔和調整作業(yè)認識不足，缺乏管理制度和安全工作力度。架橋機過孔作業(yè)為危險工況，如在過孔作業(yè)中，施工現(xiàn)場沒有相應安裝資質的專業(yè)技術人員指導過孔作業(yè)。相應的責任人員和工程監(jiān)理人員沒有在施工現(xiàn)場履行職責，對工程管理存在失控現(xiàn)象，使這些特別需要技術支持的施工現(xiàn)場形成了空穴。

對步履式單導梁架橋機，從結構和受力方面，最危險工況除了出現(xiàn)在過孔時最大懸臂長度狀態(tài)以外，1#、2#柱等調整過程也不容忽視。尤其在高墩大跨度坡道條件下過孔調整時，應防止外力導致架橋機失穩(wěn)事故。

由于鋪軌數(shù)量是衡量鐵路建設進度的主要統(tǒng)計指標，施工組織設計時留給鋪架單位的鋪架工期本來很緊張，而在施工中路基施工單位、橋隧施工單位由于種種原因往往工期滯后，而總工期不變甚至有時還提前，留給鋪架單位的鋪架時間更短。鋪架單位趕進度晝夜加班，使員工疲憊；為趕工期而圖快圖省事不按規(guī)則施工，使鋪軌后的線路質量差，而給架橋機通過時留下事故隱患；架橋機架橋時施工人員為趕工期往往省略有關安全措施，這樣發(fā)生事故的概率增加。

1.11 裝備售后服務工作短缺

有些裝備廠商把銷售成交看成了服務終點，缺乏對裝備售后技術服務的理念，對同一產(chǎn)品反復在施工現(xiàn)場出現(xiàn)事故的某些相關廠商，不能不對此引起沉重思考。

2 預防措施

1）大多數(shù)架橋機事故都包含著人為因素，呼吁相關部門能夠加以重視。

2）上崗人員必須具有相應的實際工作技能。

3）架橋機產(chǎn)品流入市場前，設計制造部門應該向用戶提供功能合適、安全保護裝置齊全的產(chǎn)品，同時應該有對國家財產(chǎn)和人民生命負責任合格的技術指導文件；產(chǎn)品流入社會后，廠商應該有良好的售后服務道德和技術指導的延伸，應該責無旁貸的承擔起這份社會責任。

4）在橋梁建設方面，要求工程施工單位嚴格按照《鐵路路基施工規(guī)范》修筑好路基，保證其質量而不留事故隱患；鋪架單位嚴格參照《鐵路架橋機架梁規(guī)則》施工防止或杜絕發(fā)生傾覆事故。

5）針對架橋機頻繁事故，產(chǎn)品研發(fā)部門急待開發(fā)對產(chǎn)品可能出現(xiàn)的致命誤操作事故的保護功能。呼吁優(yōu)秀的設計工作者，在研發(fā)階段著力于對誤操作保護功能的開發(fā)研究，使產(chǎn)品能可靠防止誤操作導致的嚴重事故的發(fā)生，這也是對社會和人類做出的杰出貢獻。如步履式單導梁架橋機柱移動操作工況的誤操作保護功能。

6）在高墩坡道大跨度重梁條件下采用架橋機架梁工藝時，對于非架梁工況質心高度大的架橋機（如步履式單導梁架橋機），過孔工況的穩(wěn)定性問題應該引起足夠的重視，盡量降低整機質心高度，增加整機穩(wěn)定性，有效的規(guī)避架橋機失穩(wěn)墜落和傷害事故發(fā)生。

7）質監(jiān)部門具有強大的專業(yè)技術隊伍，在嚴格執(zhí)行國家對特種設備安全監(jiān)察的同時，不要忘記對所轄區(qū)域特種設備使用單位的技術支持。

3 結 論

綜上分析，架橋機傾翻墜落事故原因可以概括為人、物、環(huán)境等幾個方面，關鍵因素是人。

設計制造單位為用戶提供安全保護功能完善的架橋機，強化架橋機的安全管理和技術管理，施工單位增強員工責任心，嚴格執(zhí)行《特種設備安全監(jiān)察條例》，提高員工素質和專業(yè)技術水平，杜絕違章作業(yè)、違章指揮，嚴格按照架橋機安全操作規(guī)程使用設備。

只要各個相關部門各負其責，各盡其職，可以杜絕或防止架橋機瞬時整機傾翻或墜落事故的發(fā)生。 O

[1] GB 3811-2008，起重機設計規(guī)范[S].

[2] GB 5905-1986，起重機試驗規(guī)范和程序[S].

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[5] GB 10183-1988，橋式和門式起重機制造及軌道安裝公差[S].

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