高大支模架坍塌事故的分析和预防措施_支模架坍塌事故分析

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高大支模架坍塌事故的分析和预防措施

陈擎

摘要：近期建筑行业安全事故中，模板坍塌仍占了较大的比重。本文通过对目前建筑施工模板工程存在的主要问题进行分析总结，查找原因并给出相应的建议，以期达到减少模板坍塌事故的发生。

关键词：高大支模架坍塌事故共性；预防措施；专家安全方案论证及预压。

在现场施工中，考虑到钢管、扣件原材料在施工中的通用性，施工方便、简单，施工现场大量采用钢管、扣件组成的支模体系。但在实际操作中却仍旧事故频发。根据住建部的统计，2011年全国发生房屋市政工程生产安全事故589起，其中模板事故46起，占总数的7.81%。同一年较大级别的安全事故26起，死亡117人，其中模板坍塌事故就有6起，死亡35人，分别占较大事故总数和死亡人数的23%和29.9%。由此可见，支模架坍塌事故不发生则已，一旦发生就极容易出现群死群伤的恶性事故。

1、坍塌事故的共性：

通过对2007年到2014年全国68次支模架坍塌事故样本的总结归纳，可以发现事故主要发生在混凝土框架结构的大跨度屋盖、中庭屋盖、大截面梁等部位。这些部位又多是大空间，高支模施工，空间跨度多在8M以上，结构跨度多在15M以上。事故主要发生在混凝土浇筑过程中，因为支撑体系局部失稳而导致整体失稳，也有部分是在浇筑前因模板安装过程中材料集中堆放而导致坍塌。

2、坍塌事故的原因：

根据对样本的总结分析，事故原因大致包括以下几个方面：

(1)施工单位管理不善，专项方案未编制或者粗制滥造，严重偏离实际情况，技术交底没落实，搭设完成无验收。

(2)作为搭设材料的钢管扣件质量不合格，钢管出现锈蚀变形，钢管壁厚达不到3.0mm，个别不足2.2mm；单个扣件重量达不到0.85kg，螺杆丝口严重缺失；可调支撑螺杆直径小于3.6cm。

(3)支模架体系搭设不符合《建筑施工模板安全技术规范（JGJ162-2008）》要求，结构三维尺寸偏大，杆件缺失等造成支模架结构刚度降低，承载力低下。支模体系在施工前必须有专项施工方案，方案中杆件的跨距、步距以及异性的结构处都有清晰明确的要求，但施工过程中，由于作业人员的操作水平和操作状态、现场杆件的需求量等不可靠因素，导致杆件间距不符合要求，从而致使支模体系荷载量达不到方案要求。如：不重视模板支架底部的基础处理，立杆倾斜，跨距不满足方案要求；水平杆步距过大，缺少扫地杆、剪刀撑，最上一道水平杆未设置或设置不到位，导致立杆自由端超过650mm；扣件扭紧力矩小于45N；支模架连接外架等问题。

(4)支撑体系不满足要求：由于高达支模体系跨度更大，荷载量更大，所以在进行搭设的过程中要求必须采用斜撑、剪刀撑进行整体加固，而在施工过程中，作业人员不按图施工，导致剪刀撑未设置到位的现象时有发生，这是高大支模体系发生坍塌事故最大的隐患之一。

(5)架体整体结构不到位：由于高大支模体系整体高度超过8m，需要的两根立杆进行对接，则需要注意同一跨内的钢管对接断面不能处于同一断面区域内，同时还要对扣件整体扭紧力矩进行检测。

3、此类事故预防措施及建议

从上面是归纳总结来看，要做到支模架安全施工，必须做到管理、技术两手抓，两手硬。

（1）严格进行方案审批。对高大模板支撑系统专项施工方案进行严格把关，根据规范要求，混凝土构件模板支撑高度超过8m，或搭设跨度超过18m，或施工总荷载大于15kN/㎡，或集中线荷载大于20kN/m的模板支撑系统必须进行专家论证。施工单位必须制定相关安全保证体系，在施工前施工企业必须对方案进行内审，监理单位则需对此方案进行评审，最后由专家论证提出相关整改意见。

（2）加强现场原材料及构配件的验收。施工单位必须组织专人进行构配件的进场验收。钢管、扣件应符合国家标准《钢管脚手架扣件》GB15831的规定，钢管规格为φ48×3.6mm,表面应平直，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的痕道，并进行防锈处理。钢管弯曲变形应符合要求。扣件采用可锻铸铁制作的扣件，并进行防锈处理，严禁使用裂缝、变形或螺栓出现滑丝的扣

件，单个扣件重量不能低0.85kg。对于不符要求的钢管扣件必须清退出施工现场，防止因材料批量不合格致使支模架承载力不足而引起坍塌事故。

（3）对主要作业人员及管理人员进行责任划分。

实施“三对应”，一是作业人员与作业区域相对号：首先按照施工作业的轴线划分区域，然后将作业人员的身份信息按作业区域进行登记，做到作业人员与作业区域相对应，明确施工责任。二是按照检查区域明确检查责任，施工单位现场检查人员与检测区域的相对应，并将相关信息记录在案，明确现场检查责任。三是按照旁站区域明确监理人员责任，做到旁站人员与旁站区域的相对应，监理单位按照区域分配专人对施工过程进行旁站检查，并将旁站人员与旁站区域信息记录在案，明确旁站责任。只有这样才能责任到人，权责明晰。

（4）借鉴桥梁工程的做法，引入预压法对高大模板工程进行检验。此小点为笔者的提议，尚未有国家现行规范要求，预压法本多用于市政施工，如桥、路等；原理为为提高软弱地基的承载力和减少构造物建成后的沉降量，预先在拟建构造物的地基上施加一定静荷载，使地基土压密后再将荷载卸除的压实方法。

而在房屋建筑的支模架施工中其实也可采用相关方法，通过预压水囊进行混凝土浇筑前的预压，既能测出支模架整体荷载是否达到要求，还能帮助支模体系进行整体加固，稳固架体。但预压法从未在房屋建筑中进行过试验，同时其在房屋建筑中是否具有操作性还有待验证，加之相关规范尚未出台，本点仅作为参考讨论。

现浇混凝土工程（包括桥梁）施工的钢管满堂支架应进行预压试验，预压分为地基预压和支架预压。而在房屋建筑中则只需要进行支架预压。支架预压技术要求

预压荷载：每个单元内的支架预压荷载应为此单元内上部结构自重及未铺设的模板重量之和的1.1倍，预压荷载在每个单元内宜采用均布形式。

支架预压应按预压单元进行分级加载，且不应少于3级。3级加载依次宜为单元内预压荷载值的60%, 80%、100%；每级加载完成后，应先停止下一级加载，并应每间隔12h对支架沉降量进行一次监测。当支架顶部监测点12h的沉降 量平均值小于2~时，可进行下一级加载。

在全部加载完成后的支架预压监测过程中，当满足下列 条件之一时，应判定支架预压合格: 1各监测点最初24h的沉降量平均值小于lmm;2各监测点最初72h的沉降量平均值小于5mm（5）对支模架加载过程进行严格控制。

一是合理加载。在混凝土浇筑过程中，按由中心向四周均匀扩散浇筑的原则，制定好混凝土的浇筑流程，确保模板支撑体系整体均匀受荷，从而防止支撑体系由于受荷不均而产生的破坏。

二是加强监管。在混凝土的浇筑过程中，施工，监理单位一定要派专人进行值班与旁站，确保安全。

结语