高大模板支撐體系坍塌事故原因分析及對(duì)策

1、高大模板支撐體系坍塌事故原因分析及對(duì)策 摘要 本文通過對(duì)常用的鋼管扣件搭設(shè)的高大模板支撐系統(tǒng)坍塌事故的分析，總結(jié)了引發(fā)模板支撐系統(tǒng)失穩(wěn)破壞的主要原因及加強(qiáng)模板支撐系統(tǒng)施工安全管理的對(duì)策。 關(guān)鍵詞模板坍塌事故原因管理對(duì)策1 引言近年來， 隨著建設(shè)工程的不斷繁榮與進(jìn)步，施工安全事故也越來越受到社會(huì)各界的關(guān)注，其中高大模板支撐體系是重大傷亡事故的多發(fā)領(lǐng)域。高大模板支撐系統(tǒng)是指建設(shè)工程施工現(xiàn)場(chǎng)混凝土構(gòu)件模板支撐高度超過8m，或搭設(shè)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?yàn)楦叽竽０逯蜗到y(tǒng)失穩(wěn)而導(dǎo)致坍塌事故

2、頻繁發(fā)生，以下就有幾個(gè)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(tái)屋蓋坍塌，造成正在現(xiàn)場(chǎng)施工的民工和電視臺(tái)工作人員6 人死亡，35 人受傷( 其中重傷11 人 ) ，直接經(jīng)濟(jì)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(jié)構(gòu)高度為28.1m, 凈跨24m)混凝土?xí)r, 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(shí)30 分左右， 廣東省八建集團(tuán)有限公司南寧分公司正在施工的廣西醫(yī)科大學(xué)圖書館二期工程，演講廳舞臺(tái)屋蓋工程發(fā)生坍塌事故。造成7 人死亡，7 人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失 32.10983 萬元。3 模板坍塌事故原因分析3 1 設(shè)計(jì)方面311 荷載計(jì)算不科學(xué)框架模板的設(shè)計(jì)，首先應(yīng)根據(jù)工地的具體條件、材料供應(yīng)情況、工人技術(shù)情況來決定模板的結(jié)構(gòu)形式，然后再進(jìn)行必要的設(shè)計(jì)計(jì)算，使之在現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)上，力求做到既經(jīng)濟(jì)與合理，又具有一定的先進(jìn)性。此外，不同構(gòu)件在設(shè)計(jì)時(shí)，考慮的重點(diǎn)應(yīng)該有所不同。定型模板、梁模板、主次楞木等主要考慮抗彎強(qiáng)度及撓度；對(duì)于支撐柱，主要考慮受壓穩(wěn)定性；對(duì)于桁架式楞梁，還

4、應(yīng)考慮上弦桿的抗彎、抗壓能力。對(duì)于木構(gòu)件，在支座處還應(yīng)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(shè)計(jì)計(jì)算方面主要存在以下問題：荷載計(jì)算有誤；荷載組合未按最不利原則考慮；對(duì)泵送混凝土引起的動(dòng)力荷載在設(shè)計(jì)計(jì)算中估計(jì)不足等，均造成模板支撐體系的安全度大幅度下降。技術(shù)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(shù)規(guī)范（ JGJ130-2001 ）、建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范（ JGJ166-2008 ），建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范（ JGJ162-2008 ）、建設(shè)工程高大模板支撐系統(tǒng)施工安全監(jiān)督管理導(dǎo)則。特別是建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范 和建設(shè)工

5、程高大模板支撐系統(tǒng)施工安全監(jiān)督管理導(dǎo)則明確了模板支撐體系的荷載計(jì)算和構(gòu)造設(shè)施要求及驗(yàn)收管理等有關(guān)規(guī)定，但施工單位在方案編制及實(shí)際施工過程中均未嚴(yán)格貫徹執(zhí)行。如對(duì)高大模板支撐系統(tǒng)的地基承載力、沉降等應(yīng)能滿足方案設(shè)計(jì)要求，根據(jù)具體情況做相應(yīng)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(dāng)遇到有松軟土層時(shí)， 應(yīng)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(shí)，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(yù)埋管道，后按技術(shù)要求處理好挖填土， 再澆筑地坪混凝土墊層，并待達(dá)到一定強(qiáng)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(shè)符合設(shè)計(jì)要求的墊木?；炷翝仓桨肝纯紤]在編制模板施工專項(xiàng)方案時(shí)必須同時(shí)考慮混凝土澆筑方案，應(yīng)包括混凝土澆筑方法、澆筑順序、澆筑速度等內(nèi)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(shí)所承受的荷載不超過設(shè)計(jì)規(guī)定。如混凝土梁施工應(yīng)分層對(duì)稱的澆筑，由跨中向兩端對(duì)稱分層澆筑，每層厚度不得大于400mm，上、下層應(yīng)在初凝前相接，對(duì)分層澆筑的梁混凝土還應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要和可能在混凝土中適當(dāng)加點(diǎn)促凝劑；混凝土平板厚度大于200mm時(shí)，同一跨板最好從中間往兩邊澆筑，嚴(yán)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(shè)模

7、板的鋼管和扣件質(zhì)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(duì)承重模板結(jié)構(gòu)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(shè)材料時(shí)必須注意材料的特性。 建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范 （ JGJ162-2008 ）對(duì)經(jīng)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(jìn)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(chǎn)及流通領(lǐng)域存在諸多問題，導(dǎo)致施工現(xiàn)場(chǎng)使用的鋼管和扣件多為質(zhì)量不合格產(chǎn)品， 如鋼管壁厚達(dá)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(yán)重的會(huì)出現(xiàn)麻坑，將影響其承載力。鋼管壁厚變薄：規(guī)范規(guī)定鋼管管壁標(biāo)準(zhǔn)厚度為3.5 mm，而市場(chǎng)采購和租賃的鋼管管壁厚度嚴(yán)重不均，實(shí)際測(cè)量時(shí)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(jīng)多年使用和反復(fù)周轉(zhuǎn)，局部壁厚也在變薄。管端端面不平：管端經(jīng)多次氣割或電焊割，端面嚴(yán)重不平整，當(dāng)鋼管被用作立桿時(shí)，在對(duì)接扣件部位將出現(xiàn)初彎曲，從而嚴(yán)重影響立柱的承載力，易造成失穩(wěn)現(xiàn)象。鋼管彎曲： 經(jīng)過多年使用，鋼管產(chǎn)生變形和彎曲，而模板系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)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(chǎng)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(chǎng)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(xiàng)施工方案或不按施工方案搭設(shè)模板支撐體系，對(duì)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(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管不力，對(duì)方案編制不審核，對(duì)模板支撐體系不驗(yàn)收；建設(shè)主管部門對(duì)模板工程沒有實(shí)行有效的監(jiān)管。支撐搭設(shè)不規(guī)范高支模的模板施工方案除了設(shè)計(jì)時(shí)要滿足足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性外， 還應(yīng)注意模板的構(gòu)造要合理，立桿的垂直偏差要控制嚴(yán)格，所用材料選材要把關(guān)嚴(yán)格，特別是用作立桿的鋼管更應(yīng)對(duì)其規(guī)格、尺寸、翹曲、銹蝕等嚴(yán)格要求，對(duì)地基土要嚴(yán)格平整、夯實(shí)，并滿足密實(shí)度系數(shù)要

10、求，然后在其上再澆筑混凝土墊層，待達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度后方可支模。嚴(yán)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(chǎng)施工人員往往不按規(guī)范規(guī)定的構(gòu)造要求進(jìn)行搭設(shè)，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(chǎng)作業(yè)人員不重視模板支撐立桿底部的構(gòu)造處理，造成雨季施工地基產(chǎn)生明顯的不均勻沉降，導(dǎo)致模板支撐產(chǎn)生較大的次應(yīng)力，極易發(fā)生垮塌。系統(tǒng)驗(yàn)收不重視很多現(xiàn)場(chǎng)的扣件扭緊力矩達(dá)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(shí)扣件下滑，支架整體性不夠，導(dǎo)致支架坍塌事故。4 加強(qiáng)模板支撐系統(tǒng)施工安全管理對(duì)策4 1 認(rèn)真編制高大模板支撐系統(tǒng)的專項(xiàng)施工方

11、案施工單位應(yīng)依據(jù)國家現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，由項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人組織相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員，結(jié)合工程實(shí)際， 編制高大模板支撐系統(tǒng)的專項(xiàng)施工方案。模板工程支架應(yīng)先設(shè)計(jì)后施工。模板設(shè)計(jì)包括支撐系統(tǒng)穩(wěn)定計(jì)算、 支撐支模架的樓地面能承受的強(qiáng)度計(jì)算、構(gòu)造措施和材料種類，使模板支撐系統(tǒng)具備足夠的強(qiáng)度、 剛度和穩(wěn)定性， 并應(yīng)考慮現(xiàn)場(chǎng)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(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮各種不利因素，如現(xiàn)場(chǎng)鋼管已使用多年的實(shí)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(yuǎn)低于鋼管承載能力的現(xiàn)狀，當(dāng)扣件承載能力不足時(shí)，可采用雙扣件。模扳設(shè)計(jì)不僅要有計(jì)算書，而且要

12、對(duì)細(xì)部構(gòu)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(shè)置要求等。模板施工技術(shù)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(yán)格按經(jīng)專家論證并進(jìn)行修改完善后的專項(xiàng)方案實(shí)施在模板工程實(shí)施過程中，操作人員應(yīng)嚴(yán)格按照模板設(shè)計(jì)技術(shù)方案進(jìn)行實(shí)施，不準(zhǔn)隨意更改，如存在問題， 必須經(jīng)模板設(shè)計(jì)人員同意或經(jīng)上一級(jí)技術(shù)主管批準(zhǔn)后方可進(jìn)行修改。模板工程在使用過程中，特別是處于大風(fēng)時(shí)期，必須及時(shí)進(jìn)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(jīng)檢查和修復(fù)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(shù)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(zhǎng)。支模架和腳手架的拆除應(yīng)作好充分準(zhǔn)備， 對(duì)混凝土強(qiáng)度是否達(dá)到施工方案提出的要求等方面，應(yīng)做好詳細(xì)的技術(shù)安全交底工作。4 3 做好鋼管等進(jìn)場(chǎng)搭設(shè)材料的檢測(cè)驗(yàn)收工作鋼管在使用前應(yīng)先進(jìn)行檢查，凡是變形的鋼管應(yīng)調(diào)直，過度變形和嚴(yán)重磨損的鋼管不得使用。扣件應(yīng)經(jīng)過檢查后才能使用，達(dá)不到鎖扣能力的扣件不能使用，大量實(shí)踐證明，因扣件 （主要是回轉(zhuǎn)扣件）質(zhì)量不好導(dǎo)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(duì)高大模板支撐系統(tǒng)的搭設(shè)、拆除及混凝土澆筑實(shí)施巡視檢查，發(fā)現(xiàn)安全隱患應(yīng)責(zé)令整改， 對(duì)施工單位拒不整改或拒不停止施工的，應(yīng)當(dāng)及時(shí)向建設(shè)單位報(bào)告。建設(shè)主管部門及監(jiān)督機(jī)構(gòu)應(yīng)將高大模板支撐系統(tǒng)作為建設(shè)工程安全監(jiān)督重點(diǎn)，加強(qiáng)對(duì)方案審核論證、驗(yàn)收、 檢查、監(jiān)控程序的監(jiān)督。5 結(jié)語值得指出的是模板支設(shè)過程屬于一個(gè)系統(tǒng)