鋼管腳手架支撐坍塌事故分析和對(duì)策

◎ 重慶三環(huán)建設(shè)監(jiān)理咨詢有限公司 史棟梁

一 、前言

建筑工程中通常在單體結(jié)構(gòu)體量大、施工荷載重時(shí)，對(duì)砼模板支撐系統(tǒng)就要求承載力高、搭設(shè)靈活?？奂戒摴苣_手架作為模板支架就具有這些特點(diǎn)，且經(jīng)濟(jì)性好，材料可反復(fù)利用后回收，因而目前被廣泛采用。但因腳手架支撐系統(tǒng)整體坍塌造成的安全事故也屢見(jiàn)不鮮，特別是高大模板支架坍塌，造成的群體傷亡和財(cái)產(chǎn)損失十分巨大。本文將從部件質(zhì)量不合格、搭設(shè)方案設(shè)計(jì)編制不合理、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管不到位等方面闡述鋼管腳手架模板支撐系統(tǒng)坍塌事故的主要原因，并探討相應(yīng)的預(yù)防處理措施和提出建議。

二 、鋼管腳手架模板支撐系統(tǒng)坍塌事故原因分析

1、鋼管腳手架部件質(zhì)量低劣

鋼管、扣件、底座等是通常建筑工程中使用的模板支撐腳手架材料的主要組成部件，這些部件的質(zhì)量是直接影響其所構(gòu)建的支撐系統(tǒng)的整體承載能力和穩(wěn)定能力。在《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》中關(guān)于鋼管腳手架要求適用于使用Φ48×3.5焊接鋼管、無(wú)縫鋼管作為模板支撐搭設(shè)的主要材料，亦可采用Φ51×3的焊接鋼管?？奂?yīng)符合《鋼管腳手架扣件》中的相關(guān)質(zhì)量規(guī)定，且扣件應(yīng)經(jīng)過(guò)65N.M扭力距試壓，扣件各部位不得有裂紋。

在經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使下，目前市場(chǎng)上的腳手架材料復(fù)雜多樣，導(dǎo)致鋼管壁厚達(dá)不到規(guī)范要求，扣件自重越來(lái)越低；如Φ48鋼管壁厚，由規(guī)范要求的3.5mm不斷變薄，甚至達(dá)到僅有2.6mm；扣件每個(gè)僅有0.9Kg。這些變化將大大降低配件的力學(xué)性能，比如鋼管壁厚由3.5mm降至2.6mm,其截面積下降25.7%，抗彎能力也相應(yīng)下降約20%，但長(zhǎng)度增加了約40%。同時(shí)鋼管的材質(zhì)也發(fā)生了變化，市場(chǎng)上Q235、 Q215、 Q195混雜，難以對(duì)材質(zhì)進(jìn)行甄別，其質(zhì)量很難保證達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》（GB/T700）中Q235-A級(jí)鋼的規(guī)定。我國(guó)的扣件大多采用鑄鐵制作，但很多鑄鐵本身質(zhì)量保證性就很差，且依據(jù)《建筑施工扣件式腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ130-2001規(guī)定在建筑市場(chǎng)抽查檢測(cè)扣件的抗滑承載力，發(fā)現(xiàn)合格率很低。

另外租賃市場(chǎng)上的鋼管、扣件經(jīng)過(guò)多次周轉(zhuǎn)使用嚴(yán)重磨損，加上保養(yǎng)維護(hù)情況差，造成嚴(yán)重銹蝕、變形、麻坑、開(kāi)裂等，致使搭設(shè)的支撐系統(tǒng)承載能力明顯降低，存在嚴(yán)重的安全隱患，往往造成坍塌事故的發(fā)生。

2、方案設(shè)計(jì)編制不合理

通常模板支撐系統(tǒng)腳手架搭設(shè)方案，特別是高大模板支撐系統(tǒng)，都應(yīng)設(shè)計(jì)編制具有針對(duì)性的專項(xiàng)方案，用于指導(dǎo)施工。但在一些廠礦企業(yè)由于要求不嚴(yán)，缺乏外部監(jiān)管，或?qū)徍烁阈问?，施工單位在編制模板工程安全專?xiàng)施工方案時(shí)，往往不編制專項(xiàng)搭設(shè)方案在施工組織設(shè)計(jì)中簡(jiǎn)單描述或一筆帶過(guò)，或搬抄類似工程已有方案，缺乏針對(duì)性。

整個(gè)系統(tǒng)的承載能力和穩(wěn)定性計(jì)算是保證安全的關(guān)鍵條件，荷載計(jì)算有誤或考慮不周、系統(tǒng)承載力計(jì)算完全按規(guī)范進(jìn)行是兩個(gè)主要方面。施工中常出現(xiàn)荷載組合未按最不利原則考慮，建筑工程施工過(guò)程中常有施工荷載大于使用荷載和荷載形式發(fā)生變化的情況，有時(shí)這也將成為腳手架支撐系統(tǒng)坍塌的主要因素。例如在多層或高層混凝土結(jié)構(gòu)連續(xù)施工時(shí)，上面層的自重和施工荷載需要下面一層承受，但它有時(shí)遠(yuǎn)大于該層的設(shè)計(jì)使用荷載，由于下層拆除過(guò)早等原因造成這些荷載不能向下傳遞，也將引發(fā)結(jié)構(gòu)變形或破壞而引發(fā)腳手架系統(tǒng)坍塌。系統(tǒng)承載力計(jì)算完全按規(guī)范進(jìn)行，沒(méi)有考慮上述系統(tǒng)部件本身的缺陷造成的影響，安全系數(shù)不夠，也將造成坍塌事故的發(fā)生。

另外未充分考慮到施工荷載重的動(dòng)力荷載，如混凝土在泵送時(shí)產(chǎn)生的推力，對(duì)模板支撐系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性造成不利影響，形成安全隱患?；蛘邔?duì)施工荷載由于拆模、混凝土澆筑順序變化、材料堆積等因素發(fā)生較大變化時(shí)的安全系數(shù)考慮不足，導(dǎo)致發(fā)生安全事故。

3、缺乏使用中的施工現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)管理

首先、一些施工單位不按規(guī)定編制模板工程安全專項(xiàng)施工方案，或缺乏針對(duì)性。在采購(gòu)或租賃材料時(shí)追求經(jīng)濟(jì)利益，致使進(jìn)場(chǎng)的部件材料不合格；不嚴(yán)格審查特種作業(yè)人員的上崗資質(zhì)，對(duì)架子工不進(jìn)行培訓(xùn)、交底就上崗，導(dǎo)致搭設(shè)方案不能按規(guī)范及編制要求進(jìn)行，出入較大。在支撐系統(tǒng)搭設(shè)完成后不組織相關(guān)部門(mén)驗(yàn)收就開(kāi)始使用，或驗(yàn)收“走形式”，參加人員不合要求，敷衍通過(guò)。這些都埋下了安全隱患。

第二、施工順序的安排不合理。例如建筑工程施工過(guò)程中常常出現(xiàn)深梁分層澆筑的情況，如果因未對(duì)工人進(jìn)行技術(shù)交底等原因?qū)е履程庬哦逊e過(guò)多，也可能導(dǎo)致支撐系統(tǒng)坍塌。梁板結(jié)構(gòu)拆模過(guò)早有時(shí)也成為引發(fā)腳手架發(fā)生傾覆的重要原因。

第三、私自改變支撐系統(tǒng)使用功能。鋼管腳手架用作模板支撐系統(tǒng)時(shí)，要保證其使用功能和受力的單一性，模板支撐腳手架、裝飾腳手架，卸料轉(zhuǎn)運(yùn)平臺(tái)等不能混搭，因?yàn)椴煌挠猛居邢鄳?yīng)的搭設(shè)要求和使用限制。但在施工過(guò)程中施工單位經(jīng)常為圖方便隨意更改用途，例如在模板支撐腳手架或裝飾外架上搭設(shè)木板等作為材料轉(zhuǎn)運(yùn)平臺(tái)或吊掛支撐點(diǎn)，致使局部荷載過(guò)大，腳手架發(fā)生垮塌。

第四、其他原因?qū)δ_手架系統(tǒng)造成破壞。設(shè)備安裝、火災(zāi)、 隨意拆除等因素也可能直接導(dǎo)致腳手架坍塌。在建筑工程特別是工業(yè)建筑施工過(guò)程中，常遇到土建結(jié)構(gòu)未完成即進(jìn)行設(shè)備安裝的情況，由于在吊裝設(shè)備時(shí)可能要在腳手架上開(kāi)出吊裝孔洞，就難免要對(duì)腳手架的整體性造成破壞，就可能引起坍塌。而火災(zāi)和隨意拆除部分腳手架桿件會(huì)是腳手架系統(tǒng)局部失去承載能力和失去支撐系統(tǒng)整體的平衡穩(wěn)定，導(dǎo)致垮塌。

三、相應(yīng)防范控制措施和建議

1、嚴(yán)格控制用于支撐系統(tǒng)的部件質(zhì)量。

用于支撐系統(tǒng)的部件必須具備生產(chǎn)廠家許可證、產(chǎn)品質(zhì)量合格證明、檢驗(yàn)證明和產(chǎn)品標(biāo)識(shí)等質(zhì)量保證條件施工單位才能購(gòu)買(mǎi)、租用。其次，按照國(guó)家相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)關(guān)鍵部件鋼管、扣件按批次進(jìn)行抽樣送檢，對(duì)檢驗(yàn)不合格的鋼管、扣件一律不得使用。加強(qiáng)對(duì)在施工用材的檢查，發(fā)現(xiàn)購(gòu)進(jìn)或租用質(zhì)量存在嚴(yán)重缺陷的腳手架材料的，應(yīng)要求停止使用并全數(shù)退場(chǎng)，對(duì)情節(jié)嚴(yán)重的可停工或暫扣其安全施工許可證。堅(jiān)決打擊生產(chǎn)、銷售、租賃不符合國(guó)家規(guī)范要求的鋼管腳手架部件生產(chǎn)企業(yè)，杜絕其流入市場(chǎng)。

2、依據(jù)工程特點(diǎn)認(rèn)真設(shè)計(jì)編制方案。

每個(gè)工程的地基、施工周期、荷載情況、施工順序等影響腳手架支撐系統(tǒng)的因素都不同，要根據(jù)這些特點(diǎn)進(jìn)行專項(xiàng)方案的考慮和編制。特別是針對(duì)高大模板工程的施工方案還要嚴(yán)格執(zhí)行《危險(xiǎn)性較大工程安全專項(xiàng)施工方案編制及專家論證審查辦法》的相關(guān)要求，組織專家組進(jìn)行論證審查；安全專項(xiàng)施工方案的編制和實(shí)施要經(jīng)監(jiān)理認(rèn)真審核和督促實(shí)施。方案中應(yīng)對(duì)荷載組合按最不利原則考慮，同時(shí)充分考慮施工荷載情況變化和材料缺陷等原因，取適當(dāng)?shù)陌踩禂?shù)。

集中荷載特別大（如結(jié)構(gòu)大梁）、動(dòng)荷載較大處、懸挑梁板、轉(zhuǎn)運(yùn)平臺(tái)等在腳手架支撐系統(tǒng)中的重點(diǎn)部位，在編制方案時(shí)應(yīng)設(shè)置切實(shí)可行的監(jiān)測(cè)方案和應(yīng)急方案，以保證能對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)模板及支架水平側(cè)移和沉降等發(fā)生超出要求范圍或趨勢(shì)時(shí)，應(yīng)立即采取相應(yīng)的處理措施。

3、加強(qiáng)施工過(guò)程中對(duì)鋼管腳手架的搭設(shè)和維護(hù)管理。

嚴(yán)格審查腳手架搭設(shè)專業(yè)承包和勞務(wù)分包單位和人員的資質(zhì)和培訓(xùn)、交底情況，不得違法轉(zhuǎn)包和無(wú)證上崗。加強(qiáng)對(duì)施工人員特別是架子工和焊工的技能培訓(xùn)與考核，強(qiáng)化安全教育與交底。搭設(shè)安裝前嚴(yán)格按照專項(xiàng)技術(shù)方案和有關(guān)操作規(guī)程的要求，配備足夠、有效的扭力計(jì)、安全帶等設(shè)備，保證作業(yè)人員的安全和搭設(shè)質(zhì)量。

臨時(shí)在整個(gè)支撐系統(tǒng)任意層堆放、懸掛建筑材料、模板、施工機(jī)具或其他物料時(shí)，都應(yīng)充分考慮其對(duì)系統(tǒng)承載力和穩(wěn)定性的不利影響，荷載較大時(shí)，應(yīng)進(jìn)行荷載計(jì)算，必要時(shí)應(yīng)對(duì)樓面、屋面腳手架進(jìn)行加固以達(dá)到安全要求。

嚴(yán)禁私自改變支撐系統(tǒng)使用功能，應(yīng)嚴(yán)格按方案和規(guī)范要求使用腳手架，當(dāng)用途有所變化時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的驗(yàn)算和加固措施后方可進(jìn)行。嚴(yán)禁在支撐系統(tǒng)上開(kāi)孔或進(jìn)行局部拆除，如卻有必要，必須進(jìn)行驗(yàn)算、制定有效的加固措施后方能實(shí)施。

支撐系統(tǒng)拆除時(shí)首先要保證混凝土強(qiáng)度達(dá)到規(guī)范要求拆模強(qiáng)度，另外還要考慮已有結(jié)構(gòu)是否能承受現(xiàn)有的施工荷載，防止倒塌事故或使結(jié)構(gòu)發(fā)生變形、開(kāi)裂等質(zhì)量問(wèn)題。拆除應(yīng)嚴(yán)格遵守從上而下，先非承重后承重的順序原則，禁止拋擲材料等。

對(duì)混凝土輸送、澆筑工藝充分考慮動(dòng)荷載，加強(qiáng)過(guò)程管理。對(duì)產(chǎn)生動(dòng)荷載較大處，須提前進(jìn)行加固（可采取加密立桿，縮小水平的步距，設(shè)置剪刀撐等來(lái)防止失穩(wěn)），盡量避免將輸送泵直接置于模板上或泵管由模板支撐腳手架來(lái)承架；同時(shí)混凝土澆筑順序、方向、每層厚度等也會(huì)影響到模板支承的受力和穩(wěn)定性，避免混凝土堆集過(guò)高造成模架局部荷載集中、應(yīng)力突變，破壞模架的穩(wěn)定性，特別對(duì)大梁、斜梁、懸挑結(jié)構(gòu)處的混凝土澆筑技術(shù)更應(yīng)加倍重視。

嚴(yán)禁在支撐系統(tǒng)下堆放易燃、易爆物品，防止火災(zāi)對(duì)受力系統(tǒng)產(chǎn)生破壞引發(fā)坍塌。重視對(duì)落地腳手架地基的觀察和保護(hù)，避免雨水浸泡、沖刷，發(fā)生不均勻沉降或沉降量過(guò)大時(shí)及時(shí)進(jìn)行加固處理。

4、盡快完善模板工程安全技術(shù)規(guī)范方面的法律。

用法律和制度來(lái)構(gòu)建更有利的安全保證體系，如荷載在腳手架承載能力和穩(wěn)定性計(jì)算中必須按最不利荷載組合進(jìn)行驗(yàn)算；在搭設(shè)構(gòu)造要求上要考慮地基、基礎(chǔ)變形影響；這些都應(yīng)在相應(yīng)的法律法規(guī)要求中有所體現(xiàn)和要求。

在鋼管、扣件等部件的質(zhì)量方面也要明確切實(shí)可行的檢測(cè)和驗(yàn)收方法，地方政府和各行業(yè)系統(tǒng)可根據(jù)工程特點(diǎn)制定鋼管腳手架的生產(chǎn)、使用、租賃等方面的標(biāo)準(zhǔn)和管理辦法，建立健全鋼管、扣件安全檢測(cè)制度及報(bào)廢制度，控制鋼管、扣件的使用年限，并在相應(yīng)的監(jiān)管部門(mén)職責(zé)中和施工現(xiàn)場(chǎng)檢查驗(yàn)收項(xiàng)目中作明確要求。

四、結(jié)論

鋼管腳手架作為建筑工程施工過(guò)程中支撐系統(tǒng)構(gòu)建的主體，目前被廣泛運(yùn)用在該行業(yè)，但應(yīng)特別加強(qiáng)安全事故的防范，重視使用部件自身質(zhì)量，制定嚴(yán)密的搭設(shè)方案，嚴(yán)格按照規(guī)范和審批的方案要求搭設(shè)和使用，注重使用過(guò)程中的保護(hù)和監(jiān)測(cè)，應(yīng)急措施要能確實(shí)實(shí)現(xiàn)，確保施工安全，避免發(fā)生坍塌事故給國(guó)家集體利益和人生命造成損害。