腳手架工程安全事故分析及技術(shù)研究

符 敏

(陜西冶金設(shè)計研究院有限公司，陜西 西安 710032)

腳手架工程安全事故分析及技術(shù)研究

符 敏

(陜西冶金設(shè)計研究院有限公司，陜西 西安 710032)

針對腳手架工程中發(fā)生的安全事故案例，對腳手架安全事故的原因進(jìn)行了科學(xué)剖析，總結(jié)了影響腳手架穩(wěn)定性的主要因素，并提出了相應(yīng)的安全措施及建議。

腳手架，剪刀撐，廊橋，水平荷載

0 引言

據(jù)有關(guān)方面統(tǒng)計，作業(yè)腳手架或模板支撐架坍塌事故占總坍塌事故的30%左右，造成人員的傷亡和財產(chǎn)的損失慘重。綜合以下事故案例，足以說明腳手架對施工安全的重要性，為有效的防治事故的發(fā)生，下面本文對模板支撐腳手架及扣件式鋼管作業(yè)腳手架發(fā)生的事故進(jìn)行剖析。

1 模板支撐腳手架坍塌事故案例

1.1 案例一

某市中心一建筑工程項目，在屋頂樓板現(xiàn)場混凝土澆筑施工時，發(fā)生模板支撐體系坍塌事故。圖1為樓板支撐坍塌的場面。坍塌樓面標(biāo)高21.8 m，樓板厚550 mm，頂板澆筑的混凝土總量423.36 m3。采用扣件式鋼管腳手架和碗扣式鋼管腳手架作為頂板混凝土澆筑的模板支架。事發(fā)時，處于混凝土澆筑過程中，已澆筑的混凝土總量約為198.6 m3。

1.2 案例二

某工程在進(jìn)行演播大廳屋頂混凝土澆筑施工時(演播廳長27 m，寬22.5 m，高14.5 m),采用的扣件式鋼管腳手架模板支撐體系發(fā)生坍塌，事故發(fā)生時已澆筑混凝土約310 m3，總重量約750 t,因支撐體系安全穩(wěn)定性不符合規(guī)范要求，導(dǎo)致整體坍塌。

圖2為現(xiàn)場照片。

1.3 案例三

某大橋工程，對扣件式鋼管腳手架支撐體系正在進(jìn)行荷載試

驗，調(diào)用沙袋試壓，突然“嘩”的一聲，20多米高的腳手架平臺失穩(wěn)，正在施工的4名工人隨著2萬多個沙袋墜落，并被沙袋掩埋。

圖3為現(xiàn)場照片。

2 模板支撐腳手架坍塌事故原因剖析

2.1 腳手架專項方案存在問題

1)模板支架計算未按照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》第5.6條規(guī)定進(jìn)行模板支架計算，并未按照現(xiàn)場實際鋼管壁厚取值。

2)施工方案中未規(guī)定模板支架立桿伸出頂層橫向水平桿中心線至模板支撐點的長度a值。其他條件不變的情況下，a值的減小將大大提高立桿的承載力，因此建議模板支撐體系a值應(yīng)取小于0.8 m為宜，同時根據(jù)鋼管的壁厚對立桿的承載力予以折減。

2.2 腳手架未設(shè)置或未按規(guī)定設(shè)置剪刀撐

設(shè)置剪刀撐可將腳手架由不穩(wěn)定體系變?yōu)榉€(wěn)定體系；腳手架必須設(shè)置剪刀撐，剪刀撐將平行四邊形幾何可變體系，變?yōu)槿切尾蛔凅w系，不設(shè)剪刀撐的架體為不穩(wěn)定體系。同時，設(shè)置剪刀撐可大幅提升臨界荷載，增強(qiáng)腳手架的穩(wěn)定性。《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》中也對腳手架剪刀撐的設(shè)置進(jìn)行了強(qiáng)制規(guī)定。

3 作業(yè)腳手架坍塌事故案例

3.1 案例一

某體育館工程，如圖4所示。搭設(shè)的長35 m、寬5.3 m、高20 m的屋頂網(wǎng)架施工用扣件式鋼管腳手架作業(yè)平臺，利用汽車吊將約為70根總重量約為13 t的次桁架弦桿及腹桿，由地面吊運(yùn)至腳手架上存放，準(zhǔn)備安裝焊接，此時架體發(fā)生整體坍塌。

3.2 案例二

某重點工程在進(jìn)行廊橋施工中，使用的雙排扣件式鋼管腳手架被大風(fēng)刮倒，幸無人員傷亡。

現(xiàn)場圖片如圖5所示。

3.3 案例三

某重點工程裝修施工采用滿堂紅腳手架。在搭設(shè)過程中突遇大風(fēng)，將已搭設(shè)的腳手架刮倒，架體嚴(yán)重變形。

現(xiàn)場圖片如圖6所示。

3.4 作業(yè)腳手架坍塌事故原因分析

1)腳手架鋼管質(zhì)量存在缺陷：扣件式鋼管腳手架鋼管規(guī)格為φ48×3.5 mm壁厚,現(xiàn)場測量到的鋼管壁厚最薄的為2.1 mm，不符合規(guī)定。

鋼管壁厚及載面與立桿抗壓強(qiáng)度的關(guān)系見表1。

表1 鋼管壁厚及截面與立桿抗壓強(qiáng)度的關(guān)系

2)立桿、橫桿間距過大且超載使用導(dǎo)致腳手架整體失穩(wěn)：

其他條件不變，當(dāng)腳手架的立桿橫距由1.2 m增加為1.5 m時，臨界荷載將隨之降低，大約將下降11%。

3)缺少拉結(jié)點和剪刀撐，扣件螺栓緊固力不夠：

案例二在腳手架使用過程中缺乏安全檢查，腳手架與建筑物拉結(jié)點嚴(yán)重不足，由實驗得知，當(dāng)它條件不變，臨界荷載會隨著拉結(jié)點豎向間距的擴(kuò)大而大幅下降，大約下降33%。

扣件螺栓緊固力矩要求為40 N·m～65 N·m；實際檢測絕大部分的扣件螺栓緊固力矩低于40 N·m，有的更低，甚至于我們用手都可把其擰動。

4)腳手架方案設(shè)計未考慮風(fēng)荷載：

腳手架除了要考慮豎向荷載之外，對水平荷載也要進(jìn)行核算，特別是風(fēng)荷載是水平荷載的主要因素；并且按規(guī)定，采用密目網(wǎng)封閉或彩條布垂直封閉的腳手架，其方案設(shè)計須考慮風(fēng)荷載，但案例二采用彩條布垂直封閉的腳手架其方案設(shè)計卻沒有考慮風(fēng)荷載。

4 影響腳手架穩(wěn)定性的關(guān)鍵點及安全措施

1)結(jié)構(gòu)單元應(yīng)為穩(wěn)定的構(gòu)造形式：

架體按規(guī)定設(shè)置斜桿、剪刀撐、連墻桿或撐、拉件。在通道、洞口以及其他需要加大結(jié)構(gòu)尺寸(高度、跨度)或承受規(guī)定荷載的部位，根據(jù)需要設(shè)置加強(qiáng)桿件或拉撐桿。

2)桿件間距及連接方式：

單排、雙排與滿堂腳手架立桿接長除頂層頂部外，其余各層各步接頭必須采用對接扣件連接，且不得位于相同框架平面內(nèi)。

3)連墻件(拉結(jié)點)：

連墻件和拉結(jié)點的間距應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定的最小間距要求，不得隨意改變間距，從而增大橫桿和立桿的計算長度導(dǎo)致其失穩(wěn)。腳手架的連墻點、撐拉點和懸掛(吊)點必須設(shè)置在能可靠地承受撐拉荷載的結(jié)構(gòu)部位，必要時應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)驗算。

4)剪刀撐的設(shè)置：

腳手架的橫向和縱向平面外方向都應(yīng)設(shè)置剪刀撐。架體不超過24 m時剪刀撐的設(shè)置可以是不連續(xù)的，但是剪刀撐之間間距應(yīng)該不大于15 m。

5)立桿的垂直偏差：

立桿不管多高，其垂直偏差不能超過10 cm。

[1] JGJ 130—2011,建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范[S].

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The analysis and technology research of scaffolding engineering safety incidents

Fu Min

(ShaanxiMetallurgicalDesign&ResearchInstituteCo.,Ltd,Xi’an710032,China)

For the safety incidents examples of scaffolding engineering, this paper made a scientific analysis of the cause of scaffolding engineering safety incidents, and summarized the main factors who affects the stability of the scaffolding and the corresponding security measures suggestion.

scaffold, cross bridging, gallery bridge, horizontal load

1009-6825(2017)20-0232-02

2017-04-26

符 敏(1982- )，男，工程師

TU731.2

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