談模架支撐體系可靠性研究

梁 智 勇

(山西一建集團有限公司，山西 太原 030012)

談模架支撐體系可靠性研究

梁 智 勇

(山西一建集團有限公司，山西 太原 030012)

通過對模架支撐體系重要性的分析，研究了其在國內外的應用現(xiàn)狀，并對模架支撐體系存在的局限性和不足進行了探討，闡述了具體的防范措施，以保證模架支撐體系的安全可靠性。

模架支撐，建筑工程，質量，安全

模架支撐體系在建筑工程中現(xiàn)澆混凝土結構的施工中起著不可替代的作用，在施工中，模架支撐體系承擔并傳遞上部模板、鋼筋、混凝土的靜荷載，以及上部操作人員行走及設備運行產(chǎn)生的動荷載，同時是混凝土結構本身的質量和強度的保證。如果在施工中，模架支撐體系的構造不合理，結構的強度或其本身剛度無法達到要求，會導致構件發(fā)生破壞或混凝土開裂；如果模架支撐體系的穩(wěn)定性不夠，會導致模架的整體坍塌，造成不堪設想的嚴重后果。因此，模架支撐體系的安全可靠度在建筑工程施工中起著決定性的因素。

在建筑工程施工中，我們常見的模架支撐體系通常有扣件式鋼管模架支撐體系和碗扣式模架支撐體系兩種。但由于扣件式鋼管模架支撐體系在建筑施工使用過程中具有通用性強、承載力大、拆裝方便、結構剛度大、整體性好的優(yōu)點，所以在當下市場的應用量較大，占據(jù)有絕對的市場。據(jù)有關部門的不完全統(tǒng)計，扣件式鋼管模架支撐體系占模架總使用量的70%左右。但近年來，尤其剛過去的2014年，發(fā)生了多起重大模架支撐體系坍塌的安全事故。根據(jù)相關調查顯示，這些安全事故大多是由于模架不穩(wěn)，搭設不規(guī)范等原因造成的。看似簡單的模架，如果大意疏忽，就會給社會，給企業(yè)帶來巨大的災難。因此，對模架支撐體系的研究有著重要的社會和工程意義。

1 模架支撐體系的重要性

在建筑工程施工過程中，模板在鋼筋混凝土結構中起著不可替代的巨大作用。但是，模板其本身并不具有承載比較大的荷載的能力，還需要依靠下部模架體系的支撐，模架體系則是保證混凝土形狀并保障安全施工的重中之重。

1)隨著社會的進步，科技的發(fā)展，高樓大廈也如雨后春筍般飛快的成長。這些高樓大廈，少則近百米，多則四五百米，以前的磚混結構和現(xiàn)代新興的鋼結構均無法實現(xiàn)，那么，這個任務就交給了混凝土結構。在混凝土結構的施工中，模板工程是一項工程的直觀效果，如果模板工程不合格，即使結構再新穎、建筑再高大宏偉，也無法讓人有一個好的印象。通常，模板大致有兩種，一種是竹膠板，也就是常見的木模板，另一種是鋼模板，現(xiàn)代工程中，木模板的使用量相當大，其有著重量輕，二次利用方便，施工方便等特點，因此，大多建筑工程選用木模板。但是木模板其本身承載荷載的能力有限，主要依靠下部的模架體系的支撐，對于模架體系，整體外界環(huán)境要求其應具有耐磨、耐潮濕、剛度大等特點，也正是由于這些條件，使得現(xiàn)代模架體系材料的研究和投資十分火熱。

2)在經(jīng)濟方面，模架支撐體的工程預算占到混凝土結構工程量預算的30%左右，工期量甚至達到50%。因此，模架支撐體系的研究和發(fā)展對建筑工程中節(jié)約總投資和工期有著積極的作用。

3)在建筑工程中，質量不僅關乎到企業(yè)的名譽，還關乎業(yè)主的利益，因此，建筑工程的質量必須得到保證。而模架支撐體系質量保證是建筑工程整體質量保證的前提。倘若模架支撐體系的強度和剛度未達到承受施工過程中所施加荷載的要求，勢必會導致模架支撐體系坍塌、扭曲甚至更為嚴重的工程事故的發(fā)生。

4)多年以來，模架支撐體系都是按照經(jīng)驗來做，沒有按照規(guī)范或是通過設計和嚴謹?shù)挠嬎銇韴?zhí)行，使得各地的建設標準大相徑庭，此外，設計和實際嚴重脫節(jié)，這也是導致理論與實際相去甚遠的原因之一。

2 國內模架支撐體系存在的問題

我國屬于發(fā)展中國家，基礎建設正如日中天，國內模架支撐體系無論在技術上還是材料上都有了長足的進步，但與美國、德國等發(fā)達國家相比，國內模架支撐體系在管理和技術水平方面依然存在著不小的差距，總結起來，大致有以下幾點。

2.1 建筑材料市場混亂

模架支撐體系很重要的一個構件——鋼管，在國內市場，通常把鋼管分為兩種，一種是國標，另一種是非標，所謂的國標與非標，其區(qū)別主要在鋼管的質量方面。曾有過報道，非標鋼管通過機械來將鋼管兩頭砸回去一些，使得鋼管從兩頭測量壁厚，與國標鋼管的壁厚是一致的，其中間部分的厚度則差的很多。試想，這樣的非標鋼管流入施工現(xiàn)場，其豎向承載力以及穩(wěn)定性都無法得到保證，模架體系的可靠度自然也就打了折扣。一些施工企業(yè)在利益的驅動下，選擇這種非標鋼管，而且模架的搭設也不按規(guī)范和方案來執(zhí)行，依舊是憑經(jīng)驗，最后只能是得不償失。

2.2 安全隱患普遍

國內市場上目前使用的模架支撐體系有一大部分都屬于劣質或是超期使用的，這些劣質材料的使用每年都會給社會帶來巨大的安全隱患。

質監(jiān)局曾就建筑安全事故進行過調查統(tǒng)計，據(jù)不完全統(tǒng)計顯示，在近八年的時間里建筑工程中發(fā)生扣件式鋼管腳手架倒塌事故80多起，造成多人傷亡。國家相關部門曾就鋼管和扣件進行過專項整治，但安全事故仍然不斷。隨著相關研究的更加深入，新型腳手架——碗扣式腳手架被開發(fā)并推向了市場，但市場缺乏制造標準和相關質量標準，生產(chǎn)廠家自然而然就采取不規(guī)范的生產(chǎn)模式，偷工減料等現(xiàn)象屢見不鮮，這也是導致市場上碗扣式腳手架不合格率高的一個原因，在實際生產(chǎn)使用中也存在著很大的安全隱患。

2.3 設計與實際脫節(jié)

在我國的建筑施工中，長期以來，一直不將模架支撐體系作為一個整體結構來計算，而是將其作為臨時設施來對待，導致其設計和實際相脫節(jié)，表現(xiàn)在設計與工況脫節(jié)，設計與施工脫節(jié)等。就目前國內情況來看，扣件式鋼管模板支撐架的研究很多還停留在結構力學的水平和階段，不能很精確的反映扣件式鋼管模板支撐體系的實際受力性能。

3 防范措施

3.1 模架支撐體系的設計

從建筑工程施工標準來看，對于模架支撐體系的設計需要結合施工實際及規(guī)范要求，對工程理論數(shù)據(jù)的計算、對周邊環(huán)境的分析、對施工工藝的確定、對施工組織及機械設備、器具、材料的確定等都給予了明確規(guī)定。通常情況下，模板支撐體系是作為專項工程由相關技術人員進行編制，按照最不利原則，從工程靜荷載和動荷載上進行準確計算和調整，如對風荷載的分析、對構件側壓力、局部混凝土傾斜、堆積高度，以及振動效率等方面進行荷載計算，以促進模板支撐體系在滿足科學性的同時具有可操作性。

3.2 模架支撐體系的設計和施工操作要點

1)在模架支撐系統(tǒng)的設計施工中，應使荷載，如自重(永久荷載)、靜荷載、施工荷載等以及荷載組合全面、準確，荷載傳力路線明確，并注意使集中荷載直接傳遞到豎向受力桿件上。

2)最上部的水平支撐要與豎向建筑結構頂牢，或與豎向支撐連接牢固，使垂直荷載的水平力以最短的線路傳遞到豎向結構或支撐桿件上。

3)支撐系統(tǒng)的根部或底部必須平整、堅固、結實，要有符合設計要求的墊板和結實、堅固的支座，防止支撐底部沉陷。

4)對于一些特殊的部位，要配有安全設防安全警示牌，不得隨意堆載和上人。

[1] 程緒楷.建筑施工技術[M].北京：化學工業(yè)出版社,2001.

Reliability research on formwork support system

Liang Zhiyong

(ShanxiNo.1ConstructionGroupCo.,Ltd,Taiyuan030012,China)

According to the analysis of the importance of the formwork support system, the paper researches its application at home and abroad, explores its limitation and insufficiency, illustrates its prevention measures, ensure the safety and reliability of the formwork support system.

formwork support, construction engineering, quality, safety

2015-04-20

梁智勇(1976- )，男，工程師

1009-6825(2015)19-0083-02

TU755.22

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