高大模板支撐體系坍塌事故原因分析及對策

1、高大模板支撐體系坍塌事故原因分析及對策 摘要 本文通過對常用的鋼管扣件搭設的高大模板支撐系統(tǒng)坍塌事故的分析，總結了引發(fā)模板支撐系統(tǒng)失穩(wěn)破壞的主要原因及加強模板支撐系統(tǒng)施工安全管理的對策。 關鍵詞模板坍塌事故原因管理對策1 引言近年來， 隨著建設工程的不斷繁榮與進步，施工安全事故也越來越受到社會各界的關注，其中高大模板支撐體系是重大傷亡事故的多發(fā)領域。高大模板支撐系統(tǒng)是指建設工程施工現(xiàn)場混凝土構件模板支撐高度超過8m，或搭設跨度超過18m，或施工總荷載大于15kN/ ，或集中線荷載大于20kN/m 的模板支撐系統(tǒng)。2 近年來高大模板支撐系統(tǒng)失穩(wěn)案例回顧近年來因為高大模板支撐系統(tǒng)失穩(wěn)而導致坍塌事故

2、頻繁發(fā)生，以下就有幾個典型的重大安全事故。2.1 2000年 10 月，南京某公司承建的南京某裙樓工地發(fā)生一起重大職工因工傷亡事故。在澆筑頂部混凝土施工中，因模板支撐系統(tǒng)失穩(wěn)，大演播廳舞臺屋蓋坍塌，造成正在現(xiàn)場施工的民工和電視臺工作人員6 人死亡，35 人受傷( 其中重傷11 人 ) ，直接經濟損失70 7815 萬元2.2 2003年浙江省發(fā)生建筑施工模板倒塌重大事故多起, 特別是2003年2月18日, 某研究發(fā)展中心工程施工中, 在澆筑門廳( 結構高度為28.1m, 凈跨24m)混凝土時, 晚上20:00左右發(fā)生支模架坍塌, 造成 13 人死亡,17人受傷的重大傷亡事故.2.3 2007年

3、 2 月12 日下午3 時30 分左右， 廣東省八建集團有限公司南寧分公司正在施工的廣西醫(yī)科大學圖書館二期工程，演講廳舞臺屋蓋工程發(fā)生坍塌事故。造成7 人死亡，7 人受傷，直接經濟損失 32.10983 萬元。3 模板坍塌事故原因分析3 1 設計方面311 荷載計算不科學框架模板的設計，首先應根據(jù)工地的具體條件、材料供應情況、工人技術情況來決定模板的結構形式，然后再進行必要的設計計算，使之在現(xiàn)實的基礎上，力求做到既經濟與合理，又具有一定的先進性。此外，不同構件在設計時，考慮的重點應該有所不同。定型模板、梁模板、主次楞木等主要考慮抗彎強度及撓度；對于支撐柱，主要考慮受壓穩(wěn)定性；對于桁架式楞梁，還

4、應考慮上弦桿的抗彎、抗壓能力。對于木構件，在支座處還應考慮抗剪及承壓等問題。從目前施工企業(yè)編制的施工方案來看，在設計計算方面主要存在以下問題：荷載計算有誤；荷載組合未按最不利原則考慮；對泵送混凝土引起的動力荷載在設計計算中估計不足等，均造成模板支撐體系的安全度大幅度下降。技術規(guī)范不執(zhí)行模板支撐體系適用的規(guī)范和文件主要有：建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范（ JGJ130-2001 ）、建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術規(guī)范（ JGJ166-2008 ），建筑施工模板安全技術規(guī)范（ JGJ162-2008 ）、建設工程高大模板支撐系統(tǒng)施工安全監(jiān)督管理導則。特別是建筑施工模板安全技術規(guī)范 和建設工

5、程高大模板支撐系統(tǒng)施工安全監(jiān)督管理導則明確了模板支撐體系的荷載計算和構造設施要求及驗收管理等有關規(guī)定，但施工單位在方案編制及實際施工過程中均未嚴格貫徹執(zhí)行。如對高大模板支撐系統(tǒng)的地基承載力、沉降等應能滿足方案設計要求，根據(jù)具體情況做相應處理：地基土層宜置于原土層上， 不宜置放于填土層或軟弱地基上；當遇到有松軟土層時， 應將松軟地基土挖除 0.3 0.5m 厚深，采用礫砂或三合土填筑夯實，夯平整后作為地基土， 若還不滿足要求則可采用加寬改澆一條素混凝土地基的方式處理；若條件允許， 可先施工地下溝道和地下的全部預埋管道，后按技術要求處理好挖填土， 再澆筑地坪混凝土墊層，并待達到一定強度后再開始支模

6、；待按地基土墊層符合要求后，于其上再鋪設符合設計要求的墊木?；炷翝仓桨肝纯紤]在編制模板施工專項方案時必須同時考慮混凝土澆筑方案，應包括混凝土澆筑方法、澆筑順序、澆筑速度等內容，并根據(jù)混凝土施工工藝和季節(jié)性施工措施等情況，以確定施工時所承受的荷載不超過設計規(guī)定。如混凝土梁施工應分層對稱的澆筑，由跨中向兩端對稱分層澆筑，每層厚度不得大于400mm，上、下層應在初凝前相接，對分層澆筑的梁混凝土還應根據(jù)實際需要和可能在混凝土中適當加點促凝劑；混凝土平板厚度大于200mm時，同一跨板最好從中間往兩邊澆筑，嚴禁一次澆夠厚度。3.2材料選用3 2 1 材料選用的重要性造成模板坍塌事故的幾大原因中，搭設模

7、板的鋼管和扣件質量低劣是重要原因之一，幾乎任何一起模板坍塌事故原因分析中都有一條“選用材料不合格”的說辭。對承重模板結構來說，防止一定條件下出現(xiàn)脆性破壞是十分重要的，因而在選用模板及搭設材料時必須注意材料的特性。 建筑施工模板安全技術規(guī)范 （ JGJ162-2008 ）對經常選用的 5 大類模板材料：鋼材、冷彎薄壁型鋼、木材、鋁合金型材、竹木膠合模板板材進行了明確規(guī)定和說明。模板支架鋼管存在的不安全因素目前由于鋼管、扣件生產及流通領域存在諸多問題，導致施工現(xiàn)場使用的鋼管和扣件多為質量不合格產品， 如鋼管壁厚達不到規(guī)范要求， 鋼管的平直度較差 , 一些鋼管已明顯彎曲等， 致使模板支撐承載能力明顯

8、降低 。這些問題如不解決將造成一系列安全隱患，臂如，鋼管銹蝕：普碳鋼管較易銹蝕，嚴重的會出現(xiàn)麻坑，將影響其承載力。鋼管壁厚變?。阂?guī)范規(guī)定鋼管管壁標準厚度為3.5 mm，而市場采購和租賃的鋼管管壁厚度嚴重不均，實際測量時普遍為2.63.0 mm，其軸向抗壓能力將降低18.713.3% 。此外，鋼管經多年使用和反復周轉，局部壁厚也在變薄。管端端面不平：管端經多次氣割或電焊割，端面嚴重不平整，當鋼管被用作立桿時，在對接扣件部位將出現(xiàn)初彎曲，從而嚴重影響立柱的承載力，易造成失穩(wěn)現(xiàn)象。鋼管彎曲： 經過多年使用，鋼管產生變形和彎曲，而模板系統(tǒng)設計時均按直線鋼管來考慮，不考慮其彎曲變形的，彎曲后的鋼管承載能

9、力將大為降低。3.3施工方面現(xiàn)場管理不到位從多起高大模板支撐系統(tǒng)坍塌事故分析，施工現(xiàn)場管理大體存在以下問題：施工企業(yè)不按規(guī)定編制模板工程安全專項施工方案或不按施工方案搭設模板支撐體系，對高大模板支撐體系施工方案未按要求組織專家論證；監(jiān)理單位對現(xiàn)場監(jiān)管不力，對方案編制不審核，對模板支撐體系不驗收；建設主管部門對模板工程沒有實行有效的監(jiān)管。支撐搭設不規(guī)范高支模的模板施工方案除了設計時要滿足足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性外， 還應注意模板的構造要合理，立桿的垂直偏差要控制嚴格，所用材料選材要把關嚴格，特別是用作立桿的鋼管更應對其規(guī)格、尺寸、翹曲、銹蝕等嚴格要求，對地基土要嚴格平整、夯實，并滿足密實度系數(shù)要

10、求，然后在其上再澆筑混凝土墊層，待達到規(guī)定的強度后方可支模。嚴格做到板梁的立柱在橫桿相連方向間距相等。在多次的檢查中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場施工人員往往不按規(guī)范規(guī)定的構造要求進行搭設，有的缺少剪刀撐和掃地桿， 使得支撐體系的整體穩(wěn)定性無法保證；有的現(xiàn)場作業(yè)人員不重視模板支撐立桿底部的構造處理，造成雨季施工地基產生明顯的不均勻沉降，導致模板支撐產生較大的次應力，極易發(fā)生垮塌。系統(tǒng)驗收不重視很多現(xiàn)場的扣件扭緊力矩達不到規(guī)范要求的40-65N?m，施工單位和監(jiān)理單位也疏于檢查，造成混凝土澆筑時扣件下滑，支架整體性不夠，導致支架坍塌事故。4 加強模板支撐系統(tǒng)施工安全管理對策4 1 認真編制高大模板支撐系統(tǒng)的專項施工方

11、案施工單位應依據(jù)國家現(xiàn)行相關標準規(guī)范，由項目技術負責人組織相關專業(yè)技術人員，結合工程實際， 編制高大模板支撐系統(tǒng)的專項施工方案。模板工程支架應先設計后施工。模板設計包括支撐系統(tǒng)穩(wěn)定計算、 支撐支模架的樓地面能承受的強度計算、構造措施和材料種類，使模板支撐系統(tǒng)具備足夠的強度、 剛度和穩(wěn)定性， 并應考慮現(xiàn)場各種不利條件，重視斜向支撐， 增加模板支撐系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性。設計時應考慮各種不利因素，如現(xiàn)場鋼管已使用多年的實際情況，將48×3.5 鋼管作為48×3.0來考慮，并考慮到扣件的承載能力遠低于鋼管承載能力的現(xiàn)狀，當扣件承載能力不足時，可采用雙扣件。模扳設計不僅要有計算書，而且要

12、對細部構造畫出大樣，包括材料選用、規(guī)格尺寸、接頭方法、水平橫桿布置間距和剪刀撐設置要求等。模板施工技術方案，須包括模板制作、安裝、拆卸的安全措施，以及安全交底。4 2 嚴格按經專家論證并進行修改完善后的專項方案實施在模板工程實施過程中，操作人員應嚴格按照模板設計技術方案進行實施，不準隨意更改，如存在問題， 必須經模板設計人員同意或經上一級技術主管批準后方可進行修改。模板工程在使用過程中，特別是處于大風時期，必須及時進行檢查和監(jiān)視，一旦發(fā)現(xiàn)變形超過允許范圍，必須停止使用，經檢查和修復后方可重新使用。此外模板拆除必須滿足混凝土施工規(guī)范要求。技術交底必須有書面文字為依據(jù)，不能采用向一線操作工人直接口

13、頭交底方式，且交底不能局限于班組長。支模架和腳手架的拆除應作好充分準備， 對混凝土強度是否達到施工方案提出的要求等方面，應做好詳細的技術安全交底工作。4 3 做好鋼管等進場搭設材料的檢測驗收工作鋼管在使用前應先進行檢查，凡是變形的鋼管應調直，過度變形和嚴重磨損的鋼管不得使用?？奂涍^檢查后才能使用，達不到鎖扣能力的扣件不能使用，大量實踐證明，因扣件 （主要是回轉扣件）質量不好導致事故發(fā)生的現(xiàn)象不少，其危害性不容忽視。4 4 充分發(fā)揮監(jiān)理單位和政府監(jiān)督部門的監(jiān)督管理作用監(jiān)理單位對高大模板支撐系統(tǒng)的搭設、拆除及混凝土澆筑實施巡視檢查，發(fā)現(xiàn)安全隱患應責令整改， 對施工單位拒不整改或拒不停止施工的，應當及時向建設單位報告。建設主管部門及監(jiān)督機構應將高大模板支撐系統(tǒng)作為建設工程安全監(jiān)督重點，加強對方案審核論證、驗收、 檢查、監(jiān)控程序的監(jiān)督。5 結語值得指出的是模板支設過程屬于一個系統(tǒng)