淺析高大模板支撐系統(tǒng)坍塌的原因及防治對策

朱曉軍

近年來,隨著我國城市化建設(shè)的不斷推進,建筑物的規(guī)模、體型亦不斷擴大和復(fù)雜,高大模板支撐系統(tǒng)在建筑施工領(lǐng)域的使用越來越頻繁,由于施工過程的管理不善,導(dǎo)致模板支撐系統(tǒng)坍塌事故時有發(fā)生。國家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部對此也高度重視,先后出臺《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法》《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》等相關(guān)法規(guī)予以規(guī)范。筆者根據(jù)多年的現(xiàn)場施工經(jīng)驗結(jié)合近年發(fā)生的高大模板坍塌事故,發(fā)現(xiàn)高大模板支撐系統(tǒng)坍塌事故主要發(fā)生在現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)的大跨度屋蓋、中庭屋蓋、大截面梁以及道路高架橋的現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)梁等。希望能通過對高大模板支撐系統(tǒng)的坍塌原因分析,探討防止對策,減少事故的發(fā)生。

1 高大模板支撐系統(tǒng)坍塌原因分析

1.1 模板支撐系統(tǒng)幾何構(gòu)造模型不合理

1)支撐系統(tǒng)三維結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計不合理。工程技術(shù)人員未根據(jù)模板支撐系統(tǒng)所承載的荷載,對支撐系統(tǒng)的受力桿件的間距、步距進行合理設(shè)計計算,搭設(shè)的架體結(jié)構(gòu)三維尺寸往往偏大,大大降低了支撐架的承載能力。2)支撐系統(tǒng)結(jié)構(gòu)節(jié)點缺少縱、橫向水平連系桿。施工現(xiàn)場為節(jié)省鋼管、扣件的用量,各步交替方向設(shè)置水平連系桿的方法比較普遍,采用該方法直接導(dǎo)致了支撐架立桿的計算長度,在無水平桿方向上為2倍步距,因此承載力大為降低。3)支撐系統(tǒng)與四周建筑物無拉撐點或拉撐點偏少。支撐架與四周建筑物的有效拉撐能夠提高模板支撐體系的結(jié)構(gòu)剛度,如不設(shè)置或設(shè)置偏少將導(dǎo)致支撐架的結(jié)構(gòu)剛度降低。4)支撐系統(tǒng)底部無掃地桿或掃地桿設(shè)置不足,無縱、橫向剪刀撐和水平剪刀撐。直接導(dǎo)致了支撐架的承載能力和整體剛度的下降。5)支撐系統(tǒng)立桿頂部自由懸臂尺寸偏大。立桿頂部的自由懸臂尺寸過大將會導(dǎo)致立桿承受垂直荷載的能力下降。

1.2 模板支撐系統(tǒng)的搭設(shè)材料質(zhì)量低劣

模板支撐系統(tǒng)的搭設(shè)材料一般采用鋼管、扣件,鋼管應(yīng)采用φ 48×3.5 mm焊接鋼管,扣件應(yīng)采用可鍛鑄鐵制作。許多施工單位使用的鋼管、扣件均由市場租賃,由于租賃市場的源頭未得到有效控制,導(dǎo)致大量的劣質(zhì)鋼管、扣件流入施工現(xiàn)場,φ 48鋼管的壁厚從3.5 mm降低至2.5 mm,扣件的重量也大幅降低,直接導(dǎo)致模板支撐架體結(jié)構(gòu)承載能力下降。

1.3 施工現(xiàn)場管理混亂

1)施工單位工程技術(shù)人員不按規(guī)定編制模板工程專項施工方案或施工方案與現(xiàn)場實際搭設(shè)的支撐架嚴重脫節(jié)。2)模板支撐架搭設(shè)前施工單位工程技術(shù)負責(zé)人未對操作人員進行安全技術(shù)交底,搭設(shè)過程中也不組織檢查驗收,任由操作人員評經(jīng)驗隨意搭設(shè)。3)操作人員自身素質(zhì)不高,在搭設(shè)過程中任意改變架體的幾何尺寸,減少架體構(gòu)造連系桿件。

2 防治對策

2.1 管理對策

1)模板支撐架搭設(shè)前,項目工程技術(shù)負責(zé)人應(yīng)當(dāng)根據(jù)專項施工方案和有關(guān)規(guī)范、標準的要求,對現(xiàn)場管理人員、操作班組、作業(yè)人員進行安全技術(shù)交底,并履行簽字手續(xù)。2)搭設(shè)模板支撐架體的作業(yè)人員必須取得建筑施工腳手架特種作業(yè)操作資格證書,其他相關(guān)施工人員應(yīng)掌握相應(yīng)的專業(yè)知識和技能。3)模板支撐系統(tǒng)應(yīng)在搭設(shè)完成后,由項目部組織驗收,驗收合格,經(jīng)施工單位項目技術(shù)負責(zé)人及項目總監(jiān)理工程師簽字后,方可進入后續(xù)工序的施工。4)用于模板支撐架搭設(shè)的鋼管、扣件等材料應(yīng)對其表面觀感、重量等物理指標進行抽檢,扣件的螺栓擰緊力矩應(yīng)保證在40 N?m～65 N?m之間。5)施工項目部應(yīng)嚴格控制模板支撐架上的施工荷載,選擇合理的混凝土澆筑順序,不得將泵送混凝土輸送管固定在模板支撐架上。6)工程監(jiān)理單位應(yīng)切實履行安全監(jiān)理職責(zé),明確對高大模板支撐系統(tǒng)的重點審核內(nèi)容、檢查方法和頻率要求。

2.2 技術(shù)對策

1)高大模板支撐系統(tǒng)是指建設(shè)工程施工現(xiàn)場混凝土構(gòu)件模板支撐高度超過8 m,或搭設(shè)跨度超過18 m,或施工總荷載大于15 kN/m2,或集中線荷載大于20 kN/m的模板支撐系統(tǒng),屬于超過一定規(guī)模的危險性較大的分部分項工程,應(yīng)由項目技術(shù)負責(zé)人組織相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員,結(jié)合工程實際,編制高大模板支撐系統(tǒng)的專項施工方案,經(jīng)施工單位技術(shù)負責(zé)人簽字后,再按照相關(guān)規(guī)定組織專家論證。2)模板支撐架的三維結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)嚴格按照專項施工方案進行搭設(shè),支撐架立桿采用對接接長,保證傳力明確,沒有偏心。每根立桿的每步均需設(shè)置縱、橫向連系桿件。3)模板支撐架體應(yīng)設(shè)置掃地桿、縱橫向支撐及水平垂直剪刀撐,并與四周建筑物主體結(jié)構(gòu)的墻、柱牢固拉接。4)模板支撐架鋼管底部應(yīng)設(shè)墊木和底座,頂部應(yīng)設(shè)可調(diào)支托,U形支托與楞梁兩側(cè)間如有間隙,必須楔緊,其螺桿伸出鋼管頂部不得大于200 mm,螺桿外徑與立柱鋼管內(nèi)徑的間隙不得大于3 mm,安裝時保證上下同心。5)模板支撐架頂部立桿伸出水平連系桿的長度應(yīng)控制在300 mm以內(nèi)。

2.3 教育對策

1)加強勞務(wù)分包隊伍的管理,提高架子工的專項技能培訓(xùn)和施工隊伍業(yè)務(wù)水平,以增強操作人員的安全保護意識。2)從事施工管理的工程技術(shù)人員應(yīng)加強新標準、新規(guī)范的學(xué)習(xí),努力提高自身業(yè)務(wù)素質(zhì)和工作責(zé)任心,強化施工過程控制。

3 結(jié)語

綜上所述,只要我們在日常的施工管理工作中,認真貫徹執(zhí)行住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部頒布的《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法》《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》以及《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》等法律、法規(guī)和標準要求,全面落實安全生產(chǎn)責(zé)任制,努力提高操作人員的技術(shù)素質(zhì)和全員安全意識,高大模板支撐系統(tǒng)坍塌事故是完全可以避免的。

[1]JGJ 162-2008,建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范[S].

[2]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[Z].北京：住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部,2009.

[3]危險性較大的分部分項工程安全管理辦法[Z].北京：住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部,2009.

[4]徐 為,馮志宏.鋼管扣件式模板支撐系統(tǒng)常見安全問題初探[J].山西建筑,2008,34(1)：170-171.