分析高支模施工中坍塌的原因以及預控措施

【摘要】雖然近年來的房屋施工安全狀況已有很大改善，但由于高支模施工是建筑主體施工的重點工作，存在著較大的技術挑戰和管理難度，施工質量影響因素很多，如高支模支架的設計計算不合理、搭設材料的質量檢驗不過關、施工管理制度不甚完善，都時常導致高支模在施工過程中發生坍塌事故。要保障建筑主體結構施工的安全進行，加強高支模施工安全管理是十分必要的。

【關鍵詞】高支模；坍塌原因；預控措施

隨著經濟的不斷發展，社會對大型建筑的需求出現猛增。大型建筑工程的建設過程，必然需要進行高支模施工。根據《建設工程高大模板支撐系統施工安全監督管理導則》（建質（2009）254號），高支模是指搭設高度在8m及以上、搭設跨度大18m及以上、施工總載荷15kN/m^2或集中線載荷在20kN/m^2以上的混凝土模板支撐工程。高支模常用的鋼管、扣件式結構，相比起其他材料的支架，具有拆裝方便、搭建靈活、經濟高效等優點。然而，高支模施工常常具有較大的危險性，其技術含量高、施工計算過程復雜，在安全控制方面呈現出較大的難度。一旦發生坍塌事故，往往會出現較大的生命財產損失。因此必須從高支模事故的原因入手進行分析，采取有效的預控措施。

1、高支模施工坍塌事故的危害及其特點

隨著高大工程的增加，建筑工程建設中的高大支撐結構也越來越多，同時，高支模坍塌事故也時有發生。高支模的坍塌，通常發生在混凝土快要澆注完成時，此時高支模的載荷最大，也最容易使施工缺陷暴露，且常常造成巨大的人員傷亡和財產損失，后續的救治、賠償措施也相當復雜繁瑣；尤其需要注意的是，在已經發生的高支模坍塌事故責任認定中，幾乎沒有不可抗的意外事故，而基本都是由于設計、施工方面沒有按照安全規程操作而造成的安全責任事故。因此，只要遵守安全規范，是完全可以大幅減少甚至避免坍塌事故的發生的。

2、高支模施工坍塌事故的原因總結

2.1高支模支架計算與構造不合理

高支模施工坍塌事故發生的根本原因是其結構的設計和計算存在缺陷。模板支撐穩定性的影響因素較為復雜，施工過程的突發狀況較多，若結構設計人員不能很好地掌握相關的力學理論方法，極易導致支架在施工過程中失穩。我國《建筑施工扣件式腳手架安全技術規范》的制定過程，參考了英國1982年《Code of PracticeforFalsework》等相關技術規范，但由于年代較久，其中的一些力學模型已不再適用于當前的施工條件；另外，我國在自身的模板支撐結構安全領域的研究，仍處在不斷發展的階段，相關理論工作有待完善；在實際施工過程中，常常因為結構設計不合理，導致支架不能夠承受瞬間增大的載荷，引起失穩坍塌。

2.2搭設材料質量不過關

高支模支架搭設材料主要是鋼管和扣件兩類。鋼管材料由于制造、存放問題，常出現裂紋、銹蝕和彎曲等缺陷，且厚度往往不能達到標準，使得承載能力嚴重下降；扣件也常常因鑄造缺陷而發生損壞。另一方面，在材料的搭設過程中，常常為了節省時間，出現不按照設計方案布置桿間距；剪刀撐、拉接點的質量和數量也常常不符合要求；缺少掃地桿等問題，造成支架質量不過關，以至于發生坍塌事故。

2.3施工安全管理制度不完善

在高支模工程施工中，許多現場管理人員缺乏對安全管理的認識，沒有把安全責任落實，沒有按照規定對現場的安全狀況進行核查，導致許多本應當及時糾正的問題不斷積累；另一方面，由于施工企業所雇傭的施工人員大都為臨時工和農民工，其整體素質不高，難以完全理解相關安全措施的必要性，使得安全管理難度進一步加大。雖然當前高支模施工的安全管理制度已基本建立，但由于一些監理單位責任心不強，相關制度難以完全落實到位，審批手續走形式，為安全管理工作埋下了隱患。

3、高支模施工坍塌事故的預控措施

3.1支架設計計算方案的編制

對于支架設計計算方案的編制，建議采用永久性結構設計的方法進行考慮。在對整體進行安全設計時，關鍵是要建立合理的分析模型，選用鉸接框架模型作為基本單元體，其中水平、垂直支撐桿起到幾何定型和內力調節的作用，而斜桿作為主要的受力桿件。在支撐架類型的選擇上，要參考實際載荷的大小、跨度、高度等參數，對于不同的結果應該采用不同級別的支架，尤其是對于載荷的考慮，不能僅僅滿足日常施工的載荷要求，還要考慮到風載、振動、沖擊等環境變化帶來的額外載荷，將實際載荷乘上載荷系數（1～1.4）后用作載荷計算。另外，支架設計過程中，施工材料的缺陷也是需要考慮的問題，可能會影響結構穩定性的材料因素有：鋼管的初始彎曲率，其數值的細微變化，都會對整根鋼管的實際承載能力帶來嚴重影響；鋼管的實際壁厚可能比標稱壁厚小，即使在偏差范圍內，可會削弱一定的鋼管承載能力，為了保證設計的安全，應該按照實際壁厚取值。

3.2支架搭設施工的方案審核與管理

高大模板支撐系統施工方案在正式落實前，一定要現有技術部門牽頭，組織本單位的技術、安全、質量等部門的專業人員進行審核簽字，再組織專家對方案的構造計算科學性、施工條件的合理性和相關標準的規范性進行論證。論證專家應不少于5名，包括建設單位的項目和技術負責人、監理總工程師、安全負責人、技術負責人、項目管理負責人和勘查設計單位的相關人員。在進行現場施工時，要求高支模施工作業人員必須經過嚴格培訓，具備腳手架特種作業操作資質；高支模的地基和支撐系統應具備足夠的承載性能，承載力不足的地方要采取夯實、墊板、排水等措施以提高強度；為了保證高支模的穩定性，應當按照規范設置掃地桿、剪刀撐和相關拉接結構，對于特別高大的支撐結構，還應當有用以保證整體穩定性的構造措施。

3.3高支模施工安全管理

根據《建設工程高大模板支撐系統施工安全監督管理導則》（建質（2009）254號），進行高支模支架的搭設前，首先要檢驗搭設材料的質量，避免使用劣質的鋼管和扣件。腳手架的鋼管是結構強度的主體，必須是符合國家標準的A3鋼，扣件為可鍛鑄鐵材料。在鋼管和扣件入場使用前，必須檢查其產品合格證明和檢測單位的檢測報告，并對部分材料進行抽檢，抽檢數量不得低于搭設用量的30%，當出現不合格情況時，則要進行100%的檢驗。鋼管需要保證表面的平整光潔，彎曲度符合要求，扣件不能有縮松、裂紋等鑄造缺陷。對于現場的施工人員，除了要求其持有特殊工種上崗資質以外，還必須由公司出面進行安全法律法規的教育工作，由項目人員負責介紹施工現場的安全狀況；由班組技術人員負責做好各專業的安全技術交底工作。在進行實際施工時，除了必須滿足建筑施工安全檢查標準以外，還要在現場做好安全監督措施：控制現場秩序，對非作業人員和作業人員的違規行為進行監督和制止設置安全警示標志，對作業重要注意事項進行警示。在支架搭設完畢后，還應當采用班組、項目和公司先后三級驗收制度，對于不符合規范的，要及時進行整改。

結語：

總而言之，高支模施工是一項高技術、高風險，需要全面安全預控措施的建筑工程施工技術。隨著大型建設項目的不斷增多，高支模的應用也將越來越廣泛。為了保障人民的生命財產安全，確保施工的順利進行，設計施工單位必須嚴格進行高支模建設的理論計算，制定科學的施工方案；同時，要從現場的材料、人員、安全管理等多角度出發，落實安全審查、監督、驗收制度，從而保障施工的安全進行。本文僅從高支模施工坍塌事故的原因出發，對相關預控搭施進行了簡要探討，對于相關研究工作具有一定的參考意義。