建筑模板支架坍塌的原因、教訓(xùn)及支架方案的編制要求

潘衛(wèi)忠 盤錦水漫建筑設(shè)計(jì)有限公司 124200

建筑模板支架坍塌的原因、教訓(xùn)及支架方案的編制要求

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本文主要闡述了建筑模板支架坍塌的原因及造成的危害，同時(shí)也說明了只有科學(xué)編制方案，精心計(jì)算和精心施工，建筑模板支架坍塌事故是可以避免的。

坍塌；施工荷載；穩(wěn)定性；教訓(xùn)；分項(xiàng)系數(shù)；加強(qiáng)層；保證度

隨著我國改革開放的不斷深入，國力的不斷增強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，一些高大的樓堂館舍拔地而起，國家呈現(xiàn)出生機(jī)勃勃的繁榮景象。但由于工程技術(shù)人員的科技含量低，施工人員不按支架方案施工或施工方案不合理，一些建筑工程模板支架的坍塌事故屢見不鮮，給國家和人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來極大的危害和經(jīng)濟(jì)的重大損失，這就要求我們下大力氣，認(rèn)真加以解決。下面就建筑模板支架坍塌的原因、教訓(xùn)以及支架方案的編制要求簡單加以論述。

一、建筑模板支架坍塌的原因

造成坍塌事故的因素大體從以下幾個方面加以論述:

1、模板支架施工方案未經(jīng)審批就進(jìn)行搭設(shè)，特別是“危險(xiǎn)性較大工程”施工方案又未經(jīng)專家組論證。

2、報(bào)審的模板支架方案及設(shè)計(jì)計(jì)算存在嚴(yán)重問題，項(xiàng)目和施工技術(shù)負(fù)責(zé)人對控制立桿伸出長度a值的要求概念模糊。

⑴未按《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定計(jì)算L o并控制a值。技術(shù)人員誤認(rèn)為a值為最上一步的步距，而實(shí)際a值是支架立桿上部伸出頂橫桿之上的自由長度。

⑵施工活荷載的分項(xiàng)系數(shù)（1.4）和永久荷載的分項(xiàng)系數(shù)（1.2）取值不對，計(jì)算值偏小。

⑶未按進(jìn)場鋼管的實(shí)際壁厚計(jì)算，使立桿的穩(wěn)定承載力不夠。

⑷支架中間未按規(guī)定設(shè)置由底到頂?shù)目v向剪力撐。

⑸有些工程未根據(jù)工程條件采取與周邊已有結(jié)構(gòu)進(jìn)行可靠拉結(jié)，以提高支架穩(wěn)定性的措施。

⑹方案編輯粗糙，無細(xì)部作法和節(jié)點(diǎn)詳圖。方案的針對性和可操作性差，無檢查標(biāo)準(zhǔn)和要求。

⑺混凝土的澆筑方案不合理。

3、施工操作和安全管理中存在很多問題。

⑴很多支架未見任何剪力撐，能與周邊結(jié)構(gòu)拉結(jié)的，未進(jìn)行拉結(jié)。

⑵很多工程支架上部采用在搭接短立桿上設(shè)頂托、立桿不落地，直接支于橫桿上。

⑶支架未按步距雙向設(shè)置橫桿，有的部位只有一個方向設(shè)置橫桿，或?yàn)椴贿B續(xù)的斷頭橫桿。

⑷施工現(xiàn)場支架的實(shí)際步距和跨距大于設(shè)計(jì)步距和跨距，不安全狀態(tài)相當(dāng)嚴(yán)重。

⑸扣件架和碗扣架混用，且普遍未設(shè)掃地桿，有的雖設(shè)掃地桿，但離地高度一般為200mm，未達(dá)到300～500mm。

⑹腳手架基礎(chǔ)不符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

⑺扣件普遍擰固不緊，均未達(dá)到40N. m 的要求。

⑻澆筑混凝土?xí)r，混凝土堆料過多，超過25kN。

4、支架材質(zhì)問題

⑴有些施工現(xiàn)場 48*3.5的鋼管，實(shí)際壁厚為3.0mm，甚至個別的鋼管壁厚還小于3.0，而實(shí)際鋼管的穩(wěn)定承載力是3. 5m m壁厚進(jìn)行計(jì)算的，這樣承載力大約會降低13%左右。

⑵扣件多數(shù)是“缺斤短兩”的產(chǎn)品，從一些事故現(xiàn)場扣件的斷口可以看出有明顯鑄造缺陷。而扣件上螺母的厚度大多為11～13mm，有的才為9m m，均小于14±0.5mm的標(biāo)準(zhǔn)要求，使其難以上緊。

⑶支架可調(diào)托撐的螺桿偏細(xì)。

⑷不同品種腳手架桿件混用，且所用碗扣件存在立桿的碗扣頭缺上碗扣、限位銷等部位，橫桿斷裂和連接套管變形等問題。這些劣質(zhì)桿配件，卻還用于工程上。

二、教訓(xùn)

1、必須高度重視高大模板支架的設(shè)計(jì)和施工安全；

2、必須高度重視技術(shù)安全工作；

3、必須確保施工安全技術(shù)文件的嚴(yán)格執(zhí)行；

4、重視和支持技術(shù)人員的工作和履行職責(zé)；

5、必須抓緊并盡快解決支架材料的質(zhì)量問題；

6、必須糾正重經(jīng)濟(jì)效益、輕技術(shù)安全的傾向。

三、模板支架施工方案的編制要求

1、把握梁板模板支架工程施工安全特點(diǎn)，綜合考慮技術(shù)安全因素，選擇和確定安全可靠的施工方案。

⑴梁、板模板支架工程的施工安全具有以下共同特點(diǎn)：

①關(guān)系施工安全的影響因素較多，危險(xiǎn)性較大，是重大傷亡事故的多發(fā)領(lǐng)域；

②立桿和豎向受壓構(gòu)件失穩(wěn)破壞是主要危險(xiǎn)。一旦出現(xiàn)失穩(wěn)，會迅速發(fā)生坍塌破壞，樓蓋上、下的施工人員幾乎無躲避和撤離的時(shí)間；

③支架在結(jié)構(gòu)和構(gòu)造、節(jié)點(diǎn)和連接、基礎(chǔ)和連結(jié)、搭設(shè)偏差和作用點(diǎn)對中偏差等方面存在的薄弱部位和潛在隱患，都會在超載或偏載作用的激發(fā)下，出現(xiàn)危險(xiǎn)的事態(tài)變化；

④混凝土澆筑工藝（特別是順序、澆筑層厚度和澆筑速度）對支架承載安全的影響不可忽視；

⑤支架的隱患必須消除于開始澆筑混凝土前，因一旦開始澆筑作業(yè)，就難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和安全地對支架進(jìn)行維修加固工作。

⑵模板支架的技術(shù)安全因素

基于梁板模板支架工程的上述特點(diǎn)，在考慮其設(shè)計(jì)、搭設(shè)和承載要求時(shí)，就必須全面地綜合考慮以下各方面的技術(shù)安全因素，以選擇和確定安全可靠的施工方案。

①模板下分布梁的布置及其承載（強(qiáng)度和撓度）和傳遞、分布荷載作用的能力，確保其傳給支架的荷載作用基本符合計(jì)算值；

②支架結(jié)構(gòu)的承載模式及特點(diǎn)，以及適應(yīng)其承載模式和特點(diǎn)要求的最佳或合理的構(gòu)造參數(shù)；

③立桿或豎向受壓構(gòu)件的約束條件、計(jì)算長度或穩(wěn)定承載能力；

④節(jié)點(diǎn)性能、構(gòu)架的整體剛度和內(nèi)力重分配的能力；

⑤造成支架荷載、內(nèi)力變化和不均與分布的各種影響因素；

⑥造成支架整體及桿件和節(jié)點(diǎn)承載能力降低的各種影響因素；

⑦造成局部的危險(xiǎn)超載或偏載以及沖擊力和側(cè)力作用的各種因素；

⑧桿件的原有變形和支架的安裝變形與搭設(shè)偏差，對支架工作安全的影響；

⑨其他在設(shè)計(jì)中予以考慮，但卻不能忽視的影響因素。

2、依據(jù)支架結(jié)構(gòu)的工作承載特點(diǎn)，加強(qiáng)構(gòu)造設(shè)計(jì)，提高支架的整體性、穩(wěn)定性和內(nèi)力調(diào)整能力。

這是支架方案設(shè)計(jì)中最為重要、同時(shí)也是極易出現(xiàn)各種疏漏的環(huán)節(jié)。到位的和適當(dāng)加強(qiáng)的構(gòu)造措施，不僅可以確保支架結(jié)構(gòu)的承載設(shè)計(jì)要求，而且也可以彌補(bǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算工作的不足，提高支架承受異常作用的能力。在細(xì)化支架的方案設(shè)計(jì)中，應(yīng)從以下方面加強(qiáng)構(gòu)造設(shè)計(jì)，提高支架的整體性、穩(wěn)定性和內(nèi)力調(diào)整能力：

⑴加強(qiáng)高重大梁之下與樓蓋外圍（或邊側(cè)）支架構(gòu)造，通過適當(dāng)縮小柱距、步距和加強(qiáng)斜桿、剪力撐設(shè)置，使其在滿足相應(yīng)部位承載要求的同時(shí)，還應(yīng)成為在整個支架之中具有較強(qiáng)的構(gòu)架剛度，能起到勁性墻構(gòu)的作用。

⑵加強(qiáng)支架頂步架構(gòu)造并嚴(yán)格限制立桿位于頂橫桿之上地伸出長度。

由于支架頂部各部位的內(nèi)力分布異常會出現(xiàn)相當(dāng)程度的不均勻情況，一些部位會出現(xiàn)高于1.5倍計(jì)算值的荷載作用，因此，應(yīng)加強(qiáng)頂步支架的整體性構(gòu)造措施，通過加強(qiáng)水平和豎向斜桿與剪力撐的設(shè)置以加強(qiáng)其整體剛度（形成加強(qiáng)層）和提高其抵抗側(cè)向變形和內(nèi)力調(diào)整的能力。頂橫桿應(yīng)盡量接近立桿頂端設(shè)置，可調(diào)頂托絲桿的伸出長度必須控制在規(guī)定之內(nèi)。

⑶加強(qiáng)重集中荷載（集中點(diǎn)荷載≥25kN）之下分布梁和支架的構(gòu)造。應(yīng)采用具有足夠剛度的分布梁（宜采用工字或?qū)ΨQ截面型剛梁）按一分二，二分四、四分八的方式將其分散后作用于其下支架頂部上，不宜相當(dāng)集中地傳給其下支架中部的立桿上。位于支架頂部的1～3步架應(yīng)適當(dāng)縮小步距和加強(qiáng)豎向、水平的斜桿或剪力撐設(shè)置，傳其形成能適應(yīng)巨大內(nèi)力分布和抗側(cè)向變形要求的加強(qiáng)層。

⑷拉通雙向橫桿。支架各層橫桿（兩個方向的水平桿）必須拉通，避免間斷，橫桿接頭應(yīng)靠近立桿。當(dāng)支架含有柱距和步距不同的部分時(shí)，宜采用倍（分）數(shù)關(guān)系尺寸（如0.5L和L,0.5h和h），以便能有一半的橫桿可以全架拉通。

⑸高支架設(shè)置水平加強(qiáng)層。高支架除掃地桿層和頂步架設(shè)置斜桿、剪力撐加強(qiáng)外，還應(yīng)每隔8～12m設(shè)置一個水平加強(qiáng)層，以加強(qiáng)構(gòu)架的整體性和對豎向受壓桿件的約束。

⑹按整體性和穩(wěn)定性要求設(shè)置水平桿、斜桿和剪力撐。

⑺確保節(jié)點(diǎn)連接的構(gòu)造和安裝質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求，必要時(shí)增設(shè)輔助桿、配件。

3、確保設(shè)計(jì)安全的各項(xiàng)計(jì)算應(yīng)全面、清晰、正確和到位。

在編制梁、板模板專項(xiàng)施工方案時(shí)，其各項(xiàng)計(jì)算應(yīng)達(dá)到以下要求：

⑴符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定和工程的實(shí)際情況；

⑵計(jì)、驗(yàn)算項(xiàng)目應(yīng)符合要求、無遺漏；

⑶支架之中具有不同結(jié)構(gòu)形式、構(gòu)造尺寸和荷載情況的組成部分和部位都已包括在計(jì)算項(xiàng)目中；

⑷驗(yàn)算都已選擇了最不利的部位，保證不會存在其他比已驗(yàn)算者更為不利的部位；

⑸在計(jì)、驗(yàn)算中已全面考慮了各種因素的影響，相應(yīng)計(jì)入了適合的調(diào)整系數(shù)；

⑹計(jì)算公式正確，計(jì)算結(jié)果已經(jīng)反復(fù)核實(shí)無誤；

⑺計(jì)算結(jié)果達(dá)到了規(guī)定的安全保證度，即達(dá)到了相當(dāng)于采用“單一系數(shù)法”計(jì)算時(shí)安全系數(shù)K≥1.5（強(qiáng)度計(jì)算）和K≥2.0(穩(wěn)定計(jì)算)的要求，并已根據(jù)對難控因素的考慮，也適當(dāng)提高了對保證度的要求；

⑻各項(xiàng)計(jì)算條理清晰、各項(xiàng)數(shù)據(jù)齊全，便于審查核對；

⑼計(jì)算結(jié)構(gòu)與實(shí)架實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符，或者已根據(jù)各項(xiàng)檢驗(yàn)和實(shí)架實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對原計(jì)算結(jié)果進(jìn)行修正調(diào)整；

⑽計(jì)算結(jié)果和各項(xiàng)施工限控要求匯編成表，便于施工監(jiān)控。

4、應(yīng)按嚴(yán)格執(zhí)行支架的設(shè)計(jì)與措施規(guī)定和必須將安全隱患與潛在危險(xiǎn)消除于開始混凝土澆筑作業(yè)之前的要求，加強(qiáng)各階段的檢查和驗(yàn)收工作，同時(shí)制定好在澆筑期間的安全監(jiān)護(hù)（控）措施。

由于梁、板模板支架、特別是高支架的坍塌事故幾乎都發(fā)生在澆筑混凝土的途中，且極其短暫、幾乎無逃避的時(shí)間，因此必須按照將一切安全隱患和潛在危險(xiǎn)都應(yīng)消除于開始混凝土作業(yè)之前的要求，加強(qiáng)專項(xiàng)施工方案的檢查、驗(yàn)收和施工監(jiān)護(hù)（控）措施，并應(yīng)達(dá)到以下各項(xiàng)要求：

⑴將實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)和施工安全的限控要求（即設(shè)計(jì)參數(shù)和措施的控制項(xiàng)目）轉(zhuǎn)為具體的檢查驗(yàn)收項(xiàng)目及內(nèi)容，納入檢查驗(yàn)收之中；

⑵采取嚴(yán)格的、多階段檢查驗(yàn)收方法，按工序、按階段、按進(jìn)程（搭設(shè)到的部位）制定檢查驗(yàn)收要求，避免隱患和誤差的累積；

⑶確定各階段檢查驗(yàn)收工作的責(zé)任制，落實(shí)到人和落實(shí)到書面記錄（認(rèn)簽）工作上；

⑷將檢查的要求和整改措施細(xì)化后，納入方案的附件中。

在制定澆筑混凝土期間的安全監(jiān)控措施時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

①禁止在澆筑作業(yè)進(jìn)行之中、監(jiān)護(hù)人員進(jìn)入支架之中進(jìn)行檢查和維護(hù)工作。必須采取安全的方式進(jìn)行監(jiān)測（視）工作；

②需要進(jìn)入支架中進(jìn)行檢查工作時(shí)，必須停止?jié)仓鳂I(yè)或在其間歇時(shí)間內(nèi)，并有安全監(jiān)護(hù)和安全撤出的措施；

③在澆筑作業(yè)開始后，因發(fā)現(xiàn)問題，需要對支架進(jìn)行調(diào)整加固時(shí)，應(yīng)有經(jīng)過審定簽字的加固措施。

5、按施工安全和技術(shù)創(chuàng)新要求加強(qiáng)支架的試驗(yàn)和研究工作。

由于目前在高大復(fù)雜樓（屋）蓋模板和安裝支架的設(shè)計(jì)和施工安全方面，還存在著許多急需研究解決的課題，因此在編制重大支架工程的專項(xiàng)施工方案時(shí)，一般都需要進(jìn)行一些必要的材料與構(gòu)配件檢驗(yàn)和基本構(gòu)架與實(shí)架實(shí)驗(yàn)，測定構(gòu)配件、節(jié)點(diǎn)的實(shí)際性能和支架的實(shí)際承載力，以確定應(yīng)采用的設(shè)計(jì)方法和計(jì)算系數(shù)以及解決其他“吃不太準(zhǔn)”和“不甚放心”的問題，確保支架的承載安全。

6、提高編制水平，嚴(yán)格審批要求：

⑴提高編制水平，就是應(yīng)從以下幾個方面提高梁板模板支架專項(xiàng)方案初稿（一版）的編制水平：

①編制人員應(yīng)當(dāng)熟悉和掌握有關(guān)的規(guī)范、規(guī)定和知識，依據(jù)工程條件，施工要求、技術(shù)安全工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和難點(diǎn)做好方案編制工作；

②方案應(yīng)在綜合考慮全面性、可行性、可靠性和合理性要求的基礎(chǔ)上，做到條理清晰、重點(diǎn)突出、計(jì)算正確和措施到位；

③要想編制合理、正確的方案，以下部分必須闡述和分析到位：

A實(shí)現(xiàn)技術(shù)和安全要求的關(guān)鍵環(huán)節(jié)、難點(diǎn)與需要解決好的問題；

B初選方案的分析比較和擇定方案的要求；

C支架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和承載安全的保證要求與控制措施；

D支架的荷載和內(nèi)力分析；

E設(shè)計(jì)計(jì)算方法和采用的調(diào)整系數(shù)；

F設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果的安全可靠性（保證度）分析；

G檢測和實(shí)架實(shí)驗(yàn)工作的要求與成果分析；

H構(gòu)造的保證（控制與加強(qiáng)）措施；

I施工限控指標(biāo)和規(guī)定；

J施工安全管理規(guī)定與安全責(zé)任制；

K檢查驗(yàn)收和異常情況應(yīng)急處置規(guī)定。

④在文字方面應(yīng)達(dá)到通順、用詞準(zhǔn)確和前后呼應(yīng)，減少重復(fù)和贅述，避免前后脫節(jié)和矛盾；在圖表方面應(yīng)做到清晰和與文字說明相輔相成；在計(jì)算方面應(yīng)做到反復(fù)校對無誤。

⑵嚴(yán)格審批要求就是應(yīng)按以下要求嚴(yán)格履行審定程序和審核（查）職責(zé)，確保方案達(dá)到編制的要求：

①一般應(yīng)采取以下審批程序：提出初稿——初稿校隊(duì)和審核——出報(bào)審稿——按審批意見修改出報(bào)批一稿——組織專家但審查論證——按論證意見修改后出報(bào)批二稿——必要時(shí)請專家再審、簽字——正式批準(zhǔn)。即一般模板支架方案應(yīng)經(jīng)過三稿（初稿、送審稿、報(bào)批稿）定案，“危險(xiǎn)性較大”的模板支架工程則需四稿以上才能定稿，并正式用于施工。

②審核工作應(yīng)注意以下的重點(diǎn)審查要求：

A選用方案的可行性、合理性和先進(jìn)性，是否存在不可行或不安全的缺陷；

B支架結(jié)構(gòu)和構(gòu)造的合理性，是否存在計(jì)算覆蓋不住或保證不了的薄弱部位；

C荷載計(jì)算的正確性，是否存在荷載計(jì)算不實(shí)的情況；

D強(qiáng)度和穩(wěn)定性驗(yàn)算的正確性，是否存在采用公式不對、少取調(diào)整系數(shù)、計(jì)算誤差或未達(dá)到安全保證（可靠）度要求的情況；

E澆筑方案的安全性，是否對支架的安全產(chǎn)生不利影響；

F施工安全措施和檢查驗(yàn)收規(guī)定是否到位；

G其他不符合編制要求的重要問題。

模板支架安全方案的編制是一項(xiàng)重要的工作，只有領(lǐng)導(dǎo)重視、科學(xué)編制、反復(fù)推敲、多次論證，符合要求后才能指導(dǎo)施工，只有這樣才能保證模板支架不能坍塌、施工作業(yè)人員的生命安全才能得到保障、國家和個人的財(cái)產(chǎn)才能免遭損失，工程才能順利進(jìn)行。

[1] 建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范.JGJ130-2001.中國建筑工業(yè)出版社. 2001.

[2] 建筑施工梁板模板支架設(shè)計(jì)和施工安全管理暫行規(guī)定（建議稿）.2006.

[3] 施工手冊.第四版.中國建筑工業(yè)出版社.2003.

[4] 建筑施工腳手架實(shí)用手冊. 中國建筑工業(yè)出版社.1994.