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,鋼管應采用φ 48×3.5 mm焊接鋼管,扣件應采用可鍛鑄鐵制作。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)負責人應當根據(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)施工人員應掌握相應的專業(yè)知識和技能。3)模板支撐系統(tǒng)應在搭設(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保證在40 N?m～65 N?m之間。5)施工項目部應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)理單位應切實履行安全監(jiān)理職責,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,應由項目技術(shù)負責人組織相關(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設(shè)墊木和底座,頂部應設(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控制在300 mm以內(nèi)。

2.3 教育對策

1)加強勞務分包隊伍的管理,提高架子工的專項技能培訓和施工隊伍業(yè)務水平,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)人員應加強新標準、新規(guī)范的學習,努力提高自身業(yè)務素質(zhì)和工作責任心,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.