高支模的危險性分析與施工控制對策研究

錢承剛

無錫市第五建筑工程有限公司 江蘇 無錫 214101

1 高支模簡況

隨著建設工程的功能需求和建筑風格多樣化的需要，高支模施工越來越多地出現在工業廠房、民用建筑、學校、場館、地下等工程中，如何準確識別工程施工中的高支模危險性，成為控制高支模工程群死群傷事故的首要前提。高支模施工必須從設計、施工、監管、監測、驗收、拆除各個環節進行有效控制，才能對確保安全施工起到至關重要的作用。

2 高支模施工危險性辨識

2.1 高支模的定義

高支模為建設工程施工現場混凝土構件模板支撐高度超過8 m，或搭設跨度超過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。

2.2 高支模的危險性辨識

2.2.1 對于高度和跨度的辨識

高度和跨度容易辨識，達到和超過該數值就必須組織專家論證。但在具體認定過程中，高度是按結構高度還是建筑高度、搭設高度來算，存在一定的認識差異，比較普遍的認知是采用建筑層高較為安全合理。對于跨度一般按軸線較為適宜。

2.2.2 施工總荷載和集中線荷載的辨識

對于施工總荷載大于15 kN/m2，或集中線荷載大于20 kN/m，則需要通過計算才能確定，實際施工中，由于高度和跨度未超過上述數值而未進行論證或者在施工檢查中被叫停的工程屢見不鮮。因未進行專家論證會造成較大的安全隱患，因停工進行專家論證則造成工期和費用的損失。為加強危險性分析，簡化操作，根據經驗，當發現板厚超過350 mm，大梁的截面積超過0.5 m2時必須引起足夠的重視，經計算確定是否需要進行專家論證。

下面就工程實際中遇到的相關問題，通過常用5本規范做分析對比，通過實例進行論證分析。

3 試算舉例

針對該工程選取板厚350 mm、梁斷面500 mm×1 000 mm進行計算分析。

3.1 以JGJ162—2008《建筑施工模板安全技術規范》計算

3.1.1 厚350 mm板的施工總荷載

活載控制時荷載組合S1=0.9×[1.2×(0.9＋24×0.35＋1.1×0.35)＋1.4×2.5]=13.61 kN/m2。

恒載控制的荷載組合S2=0.9×[1.35×(0.9＋24×0.35＋1.1×0.35)＋1.4×0.7×2.5]=13.97 kN/m2。

兩者取大值，施工總荷載S=max[S1, S2]=13.97 kN/m2＜15 kN/m2。

3.1.2 500 mm×1 000 mm梁的集中線荷載

活載控制時荷載組合S＇1=0.9×0.5[1.2×(0.9＋24×1＋1.5×1)＋1.4×2]=15.51 kN/m。

恒載控制的荷載組合S＇2=0.9×0.5[1.35×(0.9＋24×1＋1.5×1)＋1.4×0.7×2]=16.92 kN/m。

兩者取大值，集中線荷載S＇=max[S＇1, S＇2]=16.92 kN/m2＜20 kN/m2。

3.2 以JGJ130—2011《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》計算

JGJ 130—2011第4.1.4條規定：用于混凝土結構施工支撐架上的永久荷載和可變荷載應符合現行行業標準JGJ 162—2008的規定，因此危險性分析扣件式和模板規范相同。

3.3 以GB50666—2011《混凝土結構工程施工規范》計算

3.3.1 厚350 mm板的施工總荷載

施工總荷載S=[1.35×(0.9＋24×0.35＋1.1×0.35)＋1.4×0.9×2.5]=16.22 kN/m2＞15 kN/m2。

3.3.2 500 mm×1 000 mm梁的集中線荷載

集中線荷載S＇=0.5[1.35×(0.9＋24×1＋1.5×1)＋1.4×0.9×2.5]=19.395 kN/m＜20 kN/m2。

3.4 以JGJ300—2013《建筑施工臨時支撐結構技術規范》計算

3.4.1 厚350 mm板的施工總荷載

活載控制時荷載組合S1=1.2×(0.9＋24×0.35＋1.1×0.35)＋1.4×2.5=15.122 kN/m2。

恒載控制的荷載組合S2=1.35×(0.9＋24×0.35＋1.1×0.35)＋1.4×0.9×2.5=16.22 kN/m2。

兩者取大值，即施工總荷載S=max[S1, S2]=16.22 kN/m2＞15 kN/m2。

3.4.2 500 mm×1 000 mm梁的集中線荷載

活載控制時荷載組合S＇1=0.5[1.2×(0.9＋24×1＋1.5×1)＋ 1.4×2.5]=17.59 kN/m。

恒載控制的荷載組合S＇2=0.5[1.35×(0.9＋24×1＋1.5×1)＋1.4×0.9×2.5]=16.395 kN/m。

兩者取大值，即集中線荷載S＇=max[S＇1, S＇2]=19.395 kN/m2＜20 kN/m2。

3.5 以GB51210—2016《建筑施工腳手架安全技術統一標準》計算

3.5.1 厚350 mm板的施工總荷載

活載控制時荷載組合S1=1.2×(0.9＋24×0.35＋1.1×0.35)＋1.4×2.5=15.12 kN/m2。

恒載控制的荷載組合S2=1.35×(0.9＋24×0.35＋1.1×0.35)＋1.4×0.7×2.5=15.52 kN/m2。

兩者取大值，即施工總荷載S=max[S1, S2]=15.52 kN/m2＞15 kN/m2。

3.5.2 500 mm×1 000 mm梁的集中線荷載

活載控制時荷載組合S＇1=0.5[1.2×(0.9＋24×1＋1.5×1)＋ 1.4×2.5]=17.59 kN/m。

恒載控制的荷載組合S＇2=0.5[1.35×(0.9＋24×1＋1.5×1)＋1.4×0.7×2.5=19.04 kN/m。

兩者取大值，即集中線荷載S＇=max[S＇1, S＇2]=19.04 kN/m2＜20 kN/m。

3.6 試算結論

通過對不同規范荷載的驗算發現計算不盡相同，以GB 50666—2011和JGJ 300—2013的計算相同且為最大。

對于厚350 mm板的施工總荷載，JGJ 162—2008和JGJ 130—2011施工總荷載達到13.97 kN/m2，GB 51210—2016施工總荷載達到15.22 kN/m2，GB 50666—2011和JGJ 300—2013施工總荷載達到16.22 kN/m2，對照15 kN/m2標準，僅JGJ 162—2008不需要論證，其他規范均需要論證，這會造成認識上的困惑，有些企業則會采用JGJ 162—2008的計算來規避專家論證。

對于5 0 0 m m×1 0 0 0 m m梁的集中線荷載，JGJ 162—2008和JGJ 130—2011集中線荷載經計算為16.92 kN/m，GB 51210—2016集中線荷載為19.04 kN/m，GB 50666—2011和JGJ 300—2013集中線荷載為19.40 kN/m，均未超過20 kN/m，但以GB 50666—2011和JGJ 300—2013計算的集中線荷載最大為19.40 kN/m，接近20 kN/m，如果再大一點，也會造成采用JGJ 162—2008和GB 51210—2016計算的集中線荷載不需要論證，而GB 50666—2011和JGJ 300—2013計算的集中線荷載需要論證的困惑。對于臨界梁也會有企業根據不同規范的選擇來規避專家論證。

鑒于5本規范之間的不同差異，不同的企業、項目部在執行上會有不同的選擇，主管部門和專家之間也會有不同的意見，怎么解決由于不同規范之間產生的分歧和亂象，結合本人多年來參加專家論證的經驗，本著確保安全的理念，建議采用GB 50666—2011和JGJ 300—2013的試算比較安全。

同時呼吁，各地主管部門在本地實施專家論證時盡可能地規范統一，為此給出如下建議：

1）危險性分析執行規范時應從嚴控制。

2）各地區主管部門可以組織本地專家溝通協調，規范本地區的危險性較大的分部分項工程的執行差異，確保地方規定必須不低于國家標準。比如有些地區規定了厚350 mm的板必須進行專家論證，梁斷面達到多大后必須進行專家論證，也不失為一個有效的解決辦法。

3）從住房和城鄉建設部公布的2018年8月份全國安全生產形勢來看，當前安全生產形勢不容樂觀，地方主管部門必須有足夠的擔當，承擔起規范地方危險性較大的分部分項工程的執行差異，出臺相關的地方規定來引導企業規范做法。

4）各企業也應該充分研究，對各本規范的差異，通過規范本企業的執行標準與做法，從規范選取、構造措施具體化、方案實施落地、施工圖繪制深度、技術交底的有效性等方面建立企業執行的規范動作和要領，并組織開展培訓。

4 高支模施工控制對策

結合本公司承建的江蘇通用科技有限公司煉膠車間工程的高支模施工，從編制、審查、組織的專家論證以及論證后的修改體會，以及本人多年來參加無錫市建設工程危險性較大的分部分項工程積累的專家論證經驗，對涉及高支模施工的5本規范進行充分研究，提出在解決高支模危險性分析后，在高支模施工中需要重視和落實的控制要點與對策[1-4]。

4.1 重視施工前的準備

4.1.1 施工前的準備

首先編制專項施工方案，組織專家論證。重視高支模的設計和驗算的依據性、充分性、針對性。在實際工作中，大量的方案編制關于計算軟件的選用（未更新）和參數設置生搬硬套現象相當普遍，有的根本就沒有修改，不能針對工程實際，正確設置合理的參數選用。

4.1.2 不同規范的選擇

鑒于高支模施工涉及多本規范，計算要求不一，根據本人多年的施工經驗和論證經驗，目前JGJ 130—2011的規范要求較嚴，建議對于超高和超重梁的工程，應從嚴控制。關于5本規范計算的差異對比、選擇的合適與否，也是認識的另一個爭議點，此處不展開。

4.1.3 專家論證工作

方案經審批和按專家論證意見修改并經專家組長簽字后，做好技術交底工作。交底的重要依據是有能指導施工的平面圖、立面圖、剖面圖、節點詳圖，以及參數匯總表，并配以文件說明，將方案中的要點在圖紙中展現出來。高支模設計圖紙也是檢查驗收的重要依據。

4.1.4 原材料的選擇

嚴格按規范和計算的鋼管壁厚進行材料進場的檢查，經監理現場見證取樣送檢，扣件檢測合格方可使用，可調托撐應注明規格型號，合理選擇。市場上的可調托撐一般難以達到規范的要求，對于重型梁可調托撐的選用尤為重要。項目部需加強材料的進場驗收把關，對于大型工程材料應按批次分批檢驗。對于高支模，建議鋼管壁厚不低于2.7 mm，不得存在負公差。

4.1.5 實現樣板引路

搭設前實行搭設標準區域的樣板施工，全面落實方案的各項要求。當操作工人和技術人員熟練掌握施工搭設要求和監控要點后方可大面積施工。必要時開展質量小組QC活動，提升質量管理水平。

4.1.6 持證上崗

操作工人必須做到持證上崗、人證合一，從而保證施工搭設的質量和要求。

4.1.7 工具用具的選擇

鑒于實際施工工人較多的采用電動扳手，因此必須使操作工人對電動扳手的使用達到40～65 N·m的標準，操作熟練掌握，工地配備足夠數量的帶讀數的力矩扳手用于專項檢查。

4.2 強化高支模支架過程施工

4.2.1 立桿基礎

立桿基礎必須按要求設置穩定、可靠，現場一般以混凝土硬化為主，并應做好排水措施，對于立桿落于樓板面的，要確保下部支撐不得拆除或保證有足夠的承載力，對于超重大梁尚需做好上下立桿對齊措施。廠房工程的邊梁外的地坪硬化處理參照室內地坪做法，回填土的密實度應達到設計要求，并有檢驗合格報告作驗證。

4.2.2 剪刀撐的設置

為了保障高支模施工技術措施的全面落實，應重點加強高支模支架搭設要求，水平剪刀撐和豎向剪刀撐必須同步搭設。關于剪刀撐的設置是高支模構造的又一重點，5本規范關于構造各不相同，根據本人多年來的論證和施工現場經驗，扣件式腳手架的構造比較安全。

4.2.3 加強節點控制

重視立桿頂部的懸臂端搭設符合規范要求，嚴格按設計圖紙進行施工。為了確保架體的穩定性，必須做好抱柱工作，每兩步一抱，連接牢固，并延伸二跨。

4.2.4 確保雙向水平桿的設置

架體的雙向水平桿必須齊全完整，嚴禁缺失。實際施工中操作班組往往圖省事，按經驗來操作，為節約用工省掉另一方向的水平桿，絕大多數的安全事故均和此有關，因此必須嚴格控制。

4.2.5 設置安全防護和通道

對于架體高于10 m的和樓面有洞口處尚應在中間設置安全防護網，確保高處墜落措施落實到位，并做好臨邊洞口的防護工作。同時，搭設好人員的上下施工通道，以確保安全施工。

4.3 加強高支模工程的過程檢查與驗收

4.3.1 明確驗收責任人

根據建質辦（2018）31號文，關于專項施工方案內容（七）驗收要求包括：驗收標準、驗收程序、驗收內容、驗收人員等。這是新增加的內容，必須高度重視。可以看出，該文件對驗收提出了更高的要求，明確了驗收的目的、重要性，將驗收內容更加的細化和可執行，施工中必須強化施工的過程檢查，明確檢查責任人和具體人員分工的內容部位。檢查做到具體明確，如兩步架進行一次檢查，明確誰負責等，可以通過編制高支模專項檢查用表來實施檢查。

4.3.2 嚴格按圖施工

加強過程中的搭設，應嚴格按設計圖紙進行操作檢查，避免后整改造成施工困難。明確檢查的節點高度和具體要求。

4.3.3 立桿垂直度控制

對于高支模高度較高，如搭設高度超過10 m以上，立桿的垂直度會出現較大的偏差，對此應嚴格控制，加強過程檢查，否則一經搭設調整相當困難。

4.3.4 扣件的力矩檢查

采用鋼管扣件搭設高大模板支撐系統時，還應對扣件螺栓的緊固力矩進行抽查，對梁底扣件應進行100%檢查。

4.3.5 建議推廣工具式腳手架的運用

隨著工具式腳手架的興起，越來越多的地方出臺了關于高支模采用工具式腳手架的地方要求，相信未來必然是發展趨勢。

4.4 確保高支模的拆除安全

4.4.1 拆除前的交底

高支模的拆除應嚴格按專項方案要求進行，拆除前對操作工人進行技術交底，檢查班組施工人員的持證上崗情況。

4.4.2 拆除的要求

1）高支模的拆除是高支模施工的又一個重要的安全危險源，由于架體高，應分區域拆除，執行先支的后拆，后支的先拆的要求，拆除應分小組分區協調進行，拆下的材料傳遞地面，嚴禁亂扔亂放。

2）拆除應設置警示區，并有專人現場監管。

3）嚴禁先拆除全部支撐架體，板下留有模板，以后再進行拆除，不規范的操作極易產生安全隱患引發安全事故。

4.5 混凝土施工控制要求

在高支模施工中，混凝土施工是其中重要的一道工序。混凝土施工要求往往在方案中籠統簡單，應針對不同的梁板結構進行有效的控制。

4.5.1 明確澆筑方式

應明確澆筑的設備和站位，實際中常常會出現因泵車支架支撐失穩而造成安全事故。泵管應有效固定，與架體分離，不受交叉影響。對于采用布料機的尚需進行支架的安全校核。

4.5.2 確澆筑順序

明確澆筑的順序流向，畫出澆筑的線路圖。不得由施工操作人員隨意確定，應確保施工人員明確方案的意圖，做到規范施工。

4.5.3 分層下料的具體要求

1）對于澆筑的梁的分層厚度和板的堆載的限制要求，應具體明確，現實中操作工人往往圖方便進行一次下料，或者往一個方向進行澆筑，極易引起高大模板支撐系統的失穩傾斜，引發安全和質量事故。

2）梁的分層一般控制在400 mm以內，板面堆載一般控制在150 mm以下，澆筑過程應符合專項施工方案要求，并確保支撐系統受力均勻。

4.5.4 強調先澆筑柱

混凝土澆筑應先澆筑柱，待柱混凝土強度達到設計強度的75%以上，支架與柱進行每兩步一抱結，增加架體的穩定性。

4.5.5 澆筑中的監控

混凝土施工前和過程中必須加強監測工作，采用儀器進行沉降和位移的有效監測，必須設置出報警值用于監控。避免采用人工看模的原始方法，大量的安全事故皆因此而發生，必須充分重視。一旦出現異常，迅速撤離人員，啟動應急救援預案，進行有效的應急措施和處置。應急救援預案必要時應進行演練，以確保啟動時的應對能充分有效。

4.6 關于監測監控

4.6.1 監測監控的要求

1）支撐結構應按有關規定編制監測方案，包括測點布置、監測方法、監測人員及監測主要儀器設備、監測頻率和監測報警值。

2）監測的內容一般包括支撐結構的位移監測和沉降監測。

3）位移監測的布置可分為基準點和位移監測點，其布設為每個支撐結構應設置基準點；在支撐結構的頂層、底層及每5步設置位移監測點；監測點應設置在角部和四邊的中間位置。

4）監測項目的監測頻率應根據支撐結構規模、周邊環境、自然條件、施工階段等因素確定，位移監測頻率不應少于每日1次，內力監測頻率不應少于2 h一次，監測數據變化量較大或速率加快時，應提高監測頻率。

5）出現以下緊急情況應啟動應急救援：監測數據達到報警值；支撐結構的荷載突然發生意外變化；周邊場地出現突然的較大沉降或嚴重開裂的異常變化。

6）監測報警值應采用監測項目的累計變化量和變化速率值進行控制。

4.6.2 現實中的問題及對策

1）實際操作中布設的監測點往往無法觀測，如布設在架體中部位置，由于架體鋼管密集，基本無法進行。

2）為切實解決這一問題，建議布設應有針對性，主要在架體的外圍和向內推算可以觀測的位置，有條件的可以采取信息化技術手段，通過設置應力片等措施解決，實現信息的及時傳輸，這在部分地區已經有推廣應用，未來將是發展的趨勢。

3）鑒于高支模的監測監控是方案的一個重要組成部分，而實際操作中真正做到有效監測的少之又少，或流于形式，有的因方案缺少具體的監測方法而無法實施觀測。因此項目部應對監測監控充分重視，配備必要的儀器設備和明確架體的監測方法，保障監測的有效性和可實施性。

5 結語

綜上所述，高支模設計、施工、檢查、監控，需要專業技術人員和班組共同去按方案落實。只有在思想上高度重視，行動上嚴格要求，措施到位，責任到人，嚴格過程控制的有效實施，才能確保高支模施工的質量和安全。