承插型盤扣式模板支撐體系實踐及工程安全監督

徐 磊

上海市虹口區建筑業管理中心 上海 200082

隨著城鎮化建設步伐的加快，工程建設中各種新技術、新工藝不斷涌現。作為建設工程質量安全監督機構，必須順應時代步伐，適時調整工程監管的重心和方向，在實際工作中需重點關注傳統的施工工藝能否在安全可控的狀態下滿足新型建筑的施工建造要求，如若無法滿足，能否利用新工藝代替傳統工藝，達到既能滿足安全要求，又能滿足施工建造需求。

承插型盤扣式模板支撐體系構造簡單、裝拆方便、施工成本低于其他形式模板支架，在建筑工程中逐步推廣。該體系在安全監管方面的研究較少，必須系統地分析該體系在工程實踐中易出現的安全隱患，從源頭提出安全監督預防控制措施，為該體系在工程中的大力推廣應用保駕護航。

1 傳統模板支撐體系坍塌案例分析

2018年6月24日16時35分，上海市某區大型房地產綜合開發建設項目發生一起混凝土屋面澆筑時模板支架坍塌事故，致1人死亡、2人重傷、7人輕傷，直接經濟損失逾213萬元。

根據不完全統計，2010年至2020年上半年，我國發生的42起各類坍塌事故中，模板支撐體系坍塌事故共11起，占26.2%。

在建設工程領域模板支架坍塌事故一直占有較高的比例，綜合大量模板支撐體系坍塌事故原因分析，大致有以下影響因素。

1.1 鋼管扣件材料以次充好

鋼管扣件在周轉裝卸的過程中，受到外力、天氣、拆卸以及運輸等外界因素影響，部分鋼管產生嚴重彎曲變形，鋼管壁銹蝕，扣件配件螺母滑絲，墊圈缺失、損壞等異?，F象。

2019年6月初，上海市專門開展了鋼管扣件專項檢查，發現部分在建項目鋼管力學性能合格率為88.4%，對接扣件力學性能合格率為92.3%，直角扣件力學性能合格率為65.4%，旋轉扣件力學性能合格率為42.3%，所有扣件配件質量不合格率（含墊圈缺失）為89.7%[1]。上述數據反映出扣件質量問題突出，特別是旋轉扣件和扣件配件的質量不合格率非常高。在新項目施工時，出于各種原因，施工方并未剔除這類不合格扣件。

上海市對鋼管壁厚采取分類、分區域管理，即普通防護欄桿壁厚不小于2.75 mm、模板支撐系統鋼管壁厚不小于3.00 mm、腳手架壁厚不小于3.24 mm。在現場實施中，由于施工單位管理不規范，往往發生用壁厚小的鋼管代替壁厚大的鋼管，給模板支架帶來安全隱患。

由于鋼管、扣件生產廠家為追求利潤最大化，在生產過程中盡可能地控制材料用量，造成所生產的鋼管、扣件壁厚和質量不達標或以負公差為標準，也是造成普通鋼管和扣件質量先天不足的一大原因。

1.2 人為因素導致架體搭設較為隨意

上述上海市某區大型房地產綜合開發建設項目模板支架坍塌致人死亡事故調查報告顯示，事故直接原因就是部分主梁、次梁底部未按規定布置梁底立桿，水平桿、剪刀撐局部缺失，掃地桿全部未設。

1.3 驗收工作流于形式

安全監督機構日常對在建項目的安全監督檢查發現，部分項目填寫的模板支架驗收記錄表中的驗收內容與專項施工方案設計參數不一致，部分項目甚至未填寫模板支架驗收記錄表，或者未記錄模板支架驗收實測數據，參建各方未出具相關驗收意見等。部分項目參建單位模板支架驗收工作形同虛設。

綜上所述，傳統模板支撐體系受到鋼管以及輔材等材料自身因素、人為因素以及其他外界因素的制約，工程實踐應用時仍存在一定的安全風險。特別對于搭設高度5 m及以上、搭設跨度10 m及以上、施工總荷載10 kN/m2及以上、集中線荷載15 kN/m及以上、高度大于支撐水平投影寬度且相對獨立無聯系構件的混凝土模板支撐工程，其安全風險更是呈幾何級數增長。

2 承插型盤扣式模板支撐體系優勢分析

與傳統的鋼管扣件式模板支撐體系比較，承插型盤扣式鋼管支架優勢如下。

1）桿件橫向連接方式主要是通過立桿上的連接盤與水平桿、斜桿的桿端扣接頭輔以插銷的形式進行連接，桿件豎向連接方式則是立桿一端所設的連接套管與所要連接的立桿桿件以套接方式進行連接。有效避免鋼管扣件式模板支撐體系在使用過程中，因扣件及其配件質量不合格導致扣件連接失效等情況發生。

2）承插型盤扣式鋼管支架構配件及其規格在設計之初就已采用“模數化”設計思路進行設計。一般來說，立桿盤扣節點間距按照0.5 m模數設置，橫桿長度按照0.3 m模數設置。搭設過程中，能夠嚴格控制立桿間距、水平桿步距等施工設計參數，不至于因人為因素主導造成架體搭設較為隨意等情況發生。

3）承插型盤扣式鋼管支架搭設過程較為便捷，俗稱“搭積木”，省去了鋼管扣件式模板支撐體系由于鋼管進場尺寸不匹配需現場二次加工成形及在搭設過程中扣件連接緊固所需時間，加快了施工生產進度，提高了施工生產效率，有利于提升鋼管及其構配件的周轉次數和周轉利用率。

4）從經營市場來說，目前普通鋼管腳手架租賃是按照鋼管長度來計費，承插型盤扣式模板支撐體系租賃是按照質量來計費。從經濟角度來考慮，也給承插型盤扣式模板支撐體系的推廣提供了良好的市場環境。

3 承插型盤扣式模板支撐體系應用案例

承插型盤扣式模板支撐體系較傳統模板支撐體系構造簡單，裝拆方便，對于工期要求較嚴格的項目來說，具有一定的優勢。某大學綜合體育館項目建設單位在施工合同簽訂時明確了施工工期，不能按期履約將受到極大的經濟處罰，施工單位對各種方案進行利弊分析后，最終決定采用承插型盤扣式模板支撐體系。

3.1 工程概況

某大學綜合體育館項目，主體建筑為地上3層、地下1層，總建筑面積約2.88萬 m2。其中，地上建筑面積約2.05萬 m2，地下建筑面積約0.83萬 m2，建筑總高度23.995 m。

地上3層局部為高支模區域，此區域內局部框架梁截面尺寸設計成超重梁形式，其截面尺寸分別為700 mm×2 000 mm、700 mm×2 500 mm、400 mm×500 mm、250 mm×500 mm，梁底支架搭設高度13.75 m。上部結構超重超高梁支架基礎結構形式為厚400 mm地下室底板，混凝土強度為C35。地上3層結構區域超重超高梁支架平面布置如圖1所示。

圖1 地上3層結構區域超重超高梁支架平面布置

3.2 方案比選

本項目實施之初，擬采用鋼管扣件式模板支撐體系，在綜合考慮建設單位的工期要求后發現，若使用鋼管扣件式模板支撐體系會導致整體施工進度滯后，導致在合同所簽訂的施工工期內無法按時履約。本工程模板支架搭設高度超過8 m，且局部框架梁為超重梁，屬于超過一定規模的危險性較大的分部分項工程，采用傳統鋼管扣件式模板支撐體系風險較大。

施工單位在對各類模板支撐架體搭設方案進行綜合比選后，最終選定承插型盤扣式模板支撐體系。具體方案如下。

3.2.1 立桿

立桿作為垂直荷載的主要傳遞者，結構主要承重構件之一，通過設計計算采用材質為Q345A的φ48 mm×3.0 mm鋼管，其上每間隔0.5 m焊接有1組連接盤，用于與水平桿、斜桿連接。

3.2.2 水平桿

水平桿作為水平荷載的主要傳遞構件，經過反復驗算，采用材質為Q235A的φ48 mm×2.5 mm鋼管合金鑄造成形的扣接頭、插銷焊接而成。

3.2.3 可調底座

可調支座用于使架體結構的水平高度保持一致，立桿處于垂直受力狀態，將立桿所承擔的集中荷載分散到支架基礎之上。

3.2.4 斜桿

斜桿與立桿上的連接盤進行扣接，由材質為Q195（Q235B）的φ33 mm×2.5 mm鋼管及桿端扣接頭組成。

3.2.5 頂托內支撐桿

頂托內支撐桿用于支撐梁、板下方木格柵，采用φ48 mm×3.0 mm普通鋼管。

3.3 驗收管理

建筑工程中的材料對建筑工程質量有決定性的影響，建筑材料在使用前必須進行檢驗，以防留下安全隱患，對于承插型盤扣式模板支撐體系而言，在搭設前必須對鋼管、構配件以及搭設完成的支撐體系進行全面驗收，以確保后續的使用安全。

3.3.1 鋼管驗收

1）進場鋼管應有產品質量合格證、質量檢測報告，特別是鋼管材質檢驗應符合現行國家標準GB/T 1591—2018《低合金高強度結構鋼》、GB/T 700—2006《碳素結構鋼》以及GB/T 11352—2009《一般工程用鑄造碳鋼件》[2]的規定。

2）鋼管應無裂紋、凹陷、銹蝕，不得采用對接焊接鋼管；鋼管應平直，直線度允許偏差應為管長的1/500，兩端面應平整，不得有斜口、毛刺。

3）鋼管使用前應對其壁厚進行抽檢，抽檢比例不低于30%。對于壁厚減小量超過10%的應予以報廢，不合格比例大于30%的，應擴大抽檢比例，不合格比例大于50%的，應100%檢驗。

4）架體桿件及其他構配件表面應進行熱鍍鋅，且表面應光滑，在連接處不得有毛刺、滴瘤和多余結塊。

3.3.2 配件驗收

1）連接盤、扣接頭、插銷以及可調螺母的調節手柄采用碳素鑄鋼制造時，其材料的機械性能不得低于現行國家標準GB/T 11352—2009《一般工程用鑄造碳鋼件》中，牌號為ZG230－450的構件的屈服強度、抗拉強度、延伸率的要求。

2）應有生產許可證、產品質量合格證；應按現行國家標準GB/T 11352—2009《一般工程用鑄造碳鋼件》的規定抽樣檢測。

3）鑄鋼制作的連接盤的厚度不得小于8 mm，鋼板沖壓制作的連接盤厚度不得小于10 mm，允許尺寸偏差±0.5 mm；鑄件表面應光滑，不得有砂眼、縮孔、裂紋、澆冒口殘余等缺陷，表面黏砂應清除干凈；沖壓件不得有毛刺、裂紋、氧化皮等缺陷。

4）各焊縫有效高度應符合規定，焊縫應飽滿，焊藥應清除干凈，不得有未焊透、夾渣、咬肉、裂紋等缺陷。

5）可調底座（托座）表面宜浸漆或冷鍍鋅，涂層應均勻、牢固。

3.3.3 模板支架驗收

1）應根據經批準的模板支架專項施工方案進行驗收，重點關注現場實際搭設情況與方案的符合性。

2）現場重點檢查模板支架是否按照專項施工方案及JGJ 231—2010《建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術規程》相應的基本構造要求設置斜桿。可調底座（托座）伸出水平桿的懸臂長度必須符合設計限定要求，水平桿桿端扣接頭應銷緊，立桿基礎應符合要求，立桿與基礎間無松動或懸空現象。

3）檢查驗收的主要項目、技術要求等參見文獻[2]附表，本文不贅。

4 安全監督要點

作為工程安全監督人員，必須熟悉模板支架相關技術規范并依據經批準的專項方案進行安全監督。本文根據此前成功的工程案例，總結出以下承插型盤扣式模板支撐體系安全監督要點。

4.1 嚴格把控承插型盤扣式模板支撐體系編審程序

超過一定規模的承插型盤扣式模板支撐體系，施工單位應對其編制專項施工方案并組織專家論證，然后對專項施工方案進行修改通過后，由施工單位技術負責人審核簽字、加蓋公章，并由總監理工程師審查簽字、加蓋執業印章后方可實施。作為安全監督人員應重點把控專項施工方案的編制、審批到具體實施。

4.2 現場重點把控鋼管（配件）質量，杜絕以次充好

鋼管（配件）進場時，應有生產廠家出具的生產許可證、產品質量合格證等質保資料；鋼管（配件）入庫前，應比對其型號、規格、尺寸、材質、外徑（壁厚）允許偏差等基本參數以及感觀質量是否符合相關行業規范標準的要求；鋼管（配件）使用之前，是否按照相關行業規范要求委托有資質的第三方工程質量檢測機構進行抽樣檢測，并應由其出具相應的合格質量證明文件。

4.3 模板支架檢查，確保支架穩定

模板支架基礎對于支架的整體穩定極為關鍵，工程監督人員現場巡視檢查時，應重點檢查基礎是否符合設計要求，并應平整堅實，立桿與基礎間應無松動、懸空現象，底座、支墊應符合規定；搭設的架體三維尺寸應符合設計要求，搭設方法和斜桿、鋼管剪刀撐等設置應符合相關規定；可調托座和可調底座伸出水平桿的懸臂長度應符合設計限定要求；水平桿桿端扣接頭與立桿連接盤的插銷應擊緊至所需插入深度的標志刻度。

4.4 其他要點

支架安拆人員必須持證上崗，并在作業之前，對作業班組進行安全技術交底。登高作業時，必須做好個人安全防護措施。支架搭設、拆除及混凝土澆筑期間，應設置警戒區域和警示標志，并由現場專職安全管理人員進行現場監護，嚴禁無關人員隨意進入施工區域。應當對支架進行經常性的檢查和維修保養，定期進行支架地基基礎的沉降觀測，發現支架有缺陷或存在安全隱患時必須及時采取相關措施，當支架缺陷或安全隱患可能危及人身安全時，必須停止作業。遇臺風、暴雨天氣，天氣過程結束后，及時對支架進行仔細檢查，發現有松動、變形、損壞或脫落等現象應派人立即進行修復，并重新組織驗收[3-4]。

5 結語

本文首先系統地分析了傳統模板支撐體系容易坍塌的原因，總結了傳統模板支撐體系的不足，再結合多個在建項目使用承插型盤扣式模板支撐體系的先行先試實踐經驗，系統地提出了承插型盤扣式模板支撐體系安全監督的要點。從工程安全監督機構的日常巡視檢查來看，該體系相較于鋼管扣件式模板支撐體系在工期、資源節約等方面優勢較為明顯。而且通過多個項目實踐，系統化地提出監督要點并付諸實施后，日常監督時開具的整改條目數量也大幅減少。