超高層建筑高大模板支撐系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與施工

武 紅

(山西省第二建筑工程公司，山西 太原 030013)

超高層建筑高大模板支撐系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與施工

武 紅

(山西省第二建筑工程公司，山西 太原 030013)

在詳細(xì)分析高大模板工程垮塌事故原因的基礎(chǔ)上，介紹了高大模板支撐系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)編制和論證，總結(jié)了施工要點(diǎn)和質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，指出確保高大模板支撐系統(tǒng)施工安全的關(guān)鍵在于每一位施工管理人員一絲不茍、嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范、文件和方案做好設(shè)計(jì)、施工與驗(yàn)收工作。

高大模板支撐系統(tǒng)，垮塌，施工方案，質(zhì)量驗(yàn)收

0 引言

近年來(lái)高大模板支撐系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)垮塌事故，造成了大量的人員傷亡、巨額經(jīng)濟(jì)損失和嚴(yán)重的社會(huì)影響；并且一旦發(fā)生事故，為重大安全事故或特大安全事故。企業(yè)除經(jīng)濟(jì)損失和不良社會(huì)影響外，政府會(huì)對(duì)企業(yè)作出嚴(yán)厲處罰，注銷安全生產(chǎn)許可證或暫停建筑市場(chǎng)投標(biāo)資格。因此作為施工單位，必須確保高大模板支撐系統(tǒng)的絕對(duì)安全。

1 高大模板支撐系統(tǒng)

高大模板支撐系統(tǒng)指建設(shè)工程施工現(xiàn)場(chǎng)混凝土構(gòu)件模板支撐高度超過(guò)8 m，或搭設(shè)跨度超過(guò)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(tǒng)。

2 模板工程垮塌事故原因分析

了解模板垮塌工程事故的原因，有利于我們認(rèn)清模板工程設(shè)計(jì)與施工中的要點(diǎn)，保證模板工程的安全施工。根據(jù)模板工程垮塌事故的原因分析，主要有以下幾點(diǎn)：

1)項(xiàng)目部組織機(jī)構(gòu)不健全，缺少擁有資格證的建造師、工程師、安全員和施工員。2)項(xiàng)目部未編制專項(xiàng)施工方案，或方案未按規(guī)定程序進(jìn)行專家論證。3)項(xiàng)目部未按照施工方案對(duì)管理人員、施工班組、操作工人進(jìn)行技術(shù)交底，或雖交底但圖省錢圖省事，未按照方案落實(shí)檢查。4)進(jìn)場(chǎng)的鋼管、扣件、頂托等材料未認(rèn)真驗(yàn)收，材料不合格。5)腳手架地基軟弱，存在回填的虛土、被水浸泡和無(wú)墊板等情況，因地基下沉而導(dǎo)致腳手架整體失穩(wěn)。6)腳手架未按照規(guī)范設(shè)置充足的剪刀撐和掃地桿，甚至完全未設(shè)置剪刀撐。7)腳手架立桿間距過(guò)大，腳手架立桿采用了搭接或者上段的鋼管立柱與下段鋼管立柱錯(cuò)開固定在水平拉桿上，腳手架立桿接頭截面超過(guò)50%。8)腳手架水平桿設(shè)置稀疏或間隔設(shè)置，未按規(guī)定在地面以上200 mm處設(shè)置掃地桿，未按規(guī)定在每道立桿每個(gè)步距設(shè)置縱橫向水平桿。9)腳手架水平桿步距較大，或立桿在最上層水平桿向上至模板底的自由端長(zhǎng)度超過(guò)500 mm。10)腳手架未在周圈外側(cè)和中間有結(jié)構(gòu)柱的部位按規(guī)范與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)置固結(jié)點(diǎn)。11)澆筑混凝土順序不正確，導(dǎo)致模架各部位受力較大，從而導(dǎo)致坍塌?？傊?，與腳手架的設(shè)計(jì)有差距，或原設(shè)計(jì)與經(jīng)驗(yàn)計(jì)算及專家評(píng)審不符。因此，搭設(shè)的架子安全度不足，剛度和強(qiáng)度欠缺。

3 施工方案設(shè)計(jì)要點(diǎn)

方案編制通常由施工計(jì)劃、工藝、安全保證措施、勞動(dòng)力計(jì)劃、計(jì)算書及詳圖等組成。

1)工程概況中要詳細(xì)完整敘述模板工程，包括高大模板工程的特點(diǎn)，繪制施工平面圖及立面圖，可以拍攝現(xiàn)場(chǎng)支模部位已有建筑物和相鄰、相連接建筑物的全貌。

2)目前編制的主要依據(jù)有：a.工程施工圖紙、現(xiàn)場(chǎng)概況和本工程施工組織設(shè)計(jì)。b.JGJ 162-2008建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范。c.JGJ 130-2011建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范。d.GB 50204-2011混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范。e.GB 50666-2011混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范。f.JGJ 59-2011建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)。g.GB 50009-2001建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(2006年版)。h.GB 50017-2003鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范。i.GB 50018-2002冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范。j.GB 50005-2003木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范。k.GB 15831-2006鋼管腳手架扣件。l.GB/T 17656-2008混凝土模板用膠合板。m.JGT 156-2004竹膠合板模板。n.JGJ 59-2011建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)。o.JGJ 8-2008建筑變形測(cè)量規(guī)范。p.JGJ 80-91建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范。q.《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理辦法》(建質(zhì)[2009]87號(hào))。

3)應(yīng)列出各種規(guī)格梁、頂板的腳手架支撐系統(tǒng)的詳細(xì)數(shù)據(jù)，如表1所示，不同梁腳手架系統(tǒng)相同時(shí)可合并列出。

表1 游泳池0.4×1.5梁模板支撐系統(tǒng)方案

a.腳手架鋼管的合理設(shè)計(jì)和配置。應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)方案合理配置鋼管的長(zhǎng)度和數(shù)量，立管能用單根長(zhǎng)管的盡可能采用單根長(zhǎng)管，當(dāng)支模高度在6 m～11.5 m時(shí)，采用兩種不同長(zhǎng)度的鋼管長(zhǎng)短交叉配置，保證相鄰鋼管的接頭不在同一截面上。大于11.5 m高的腳手架體系以此類推。

b.梁模板施工工藝。抄平彈線→支撐架搭設(shè)→支柱頭模板→鋪梁底模板→拉線找平(起拱)→綁扎梁筋→封側(cè)模。

c.梁模板施工工藝。放線并報(bào)驗(yàn)→搭設(shè)滿堂腳手架→鋪設(shè)鋼管主龍骨→鋪設(shè)木龍骨→鋪木膠板面層→自檢報(bào)驗(yàn)。

d.要注明混凝土澆筑順序以及混凝土澆筑過(guò)程中的注意事項(xiàng)，澆筑順序一般是從頂板兩端向中間對(duì)稱澆筑。注明高大模板架支撐系統(tǒng)各部位的計(jì)算荷載和允許承受的施工荷載值。

4)目前的計(jì)算書，大多采用專業(yè)計(jì)算軟件進(jìn)行計(jì)算，部分工程技術(shù)人員認(rèn)為有專業(yè)計(jì)算軟件計(jì)算，就可以不學(xué)習(xí)、不鉆研計(jì)算了，其實(shí)計(jì)算時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況輸入正確的參數(shù)，才能保證計(jì)算正確，因此工程技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)真學(xué)習(xí)，并通過(guò)實(shí)踐積累輸入?yún)?shù)的相關(guān)規(guī)范知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，以確保計(jì)算準(zhǔn)確。

a.而對(duì)于特殊結(jié)構(gòu)軟件里面也不包括相應(yīng)的計(jì)算，這時(shí)仍應(yīng)采用手工計(jì)算。因此應(yīng)理解、熟練運(yùn)用《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》和《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》中的計(jì)算公式。

b.當(dāng)立桿間距相近時(shí)，應(yīng)按較大值計(jì)算其安全性。

c.現(xiàn)在市場(chǎng)上的鋼管很少有φ48×3.5鋼管，大多為φ48×3鋼管，所以通常按照φ48×3鋼管進(jìn)場(chǎng)和計(jì)算。

d.附圖應(yīng)按照施工圖紙?jiān)敿?xì)規(guī)劃設(shè)計(jì)，應(yīng)按照實(shí)際距離尺寸計(jì)算高大模板區(qū)域內(nèi)每根立桿在平面圖內(nèi)的準(zhǔn)確位置，由于房間尺寸的不一致，立桿之間的距離只能相接近，例如在同跨內(nèi)可能出現(xiàn)950，1 000，1 050三種尺寸，都應(yīng)按實(shí)際標(biāo)注到平面圖中。而不應(yīng)該籠統(tǒng)簡(jiǎn)單地在某兩桿之間標(biāo)注1 000，這樣的標(biāo)注與實(shí)際不吻合，工人不能完全按圖施工，從而導(dǎo)致工人認(rèn)為方案紙上談兵，不符合實(shí)際，而拋棄方案，隨意施工。所以附圖中的尺寸必須是經(jīng)過(guò)自己準(zhǔn)確計(jì)算，符合實(shí)際，詳細(xì)完整的。

5)高大模板支撐系統(tǒng)方案編制后，報(bào)公司技術(shù)質(zhì)量部門組織外部專家論證，通過(guò)專家論證，審批簽字齊全后方準(zhǔn)施工。

4 施工要點(diǎn)和注意事項(xiàng)

高大模板工程必須嚴(yán)格按照審批過(guò)的專項(xiàng)施工方案和相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求施工，有很多管理人員和操作人員對(duì)高大模板工程存在僥幸心理，不尊重科學(xué)技術(shù)，不相信審批過(guò)的方案，認(rèn)為自己的施工經(jīng)驗(yàn)高明，管理人員過(guò)程交底和控制不嚴(yán)。無(wú)數(shù)的事故證明任何一個(gè)環(huán)節(jié)施工時(shí)偷工減料，按經(jīng)驗(yàn)隨意施工，都極有可能造成模板坍塌事故，自食惡果。

1)高大模板支撐系統(tǒng)的地基承載力、沉降等應(yīng)能滿足方案設(shè)計(jì)要求，否則極易發(fā)生質(zhì)量事故或安全事故。

2)對(duì)于未硬化處理的地基，特別要注意現(xiàn)場(chǎng)的排水，對(duì)于被雨水浸泡的局部地基，要先將該部位地基重新處理，使其承載力與其他部位承載力相似。

3)支設(shè)竹膠模板后，通常在澆筑混凝土?xí)r會(huì)先澆水濕潤(rùn)模板，或在綁扎鋼筋前用水沖刷雜物，而這種做法是嚴(yán)重錯(cuò)誤的，因其水會(huì)流入模板下的腳手架區(qū)域，使地基承載力遭受破壞，澆筑混凝土?xí)r極易因?yàn)榫植苛U下沉導(dǎo)致模板支撐系統(tǒng)坍塌。

4)支撐系統(tǒng)立柱接長(zhǎng)應(yīng)采用對(duì)接扣件連接，嚴(yán)禁采用搭接，相鄰兩立柱的對(duì)接接頭不得在同步內(nèi)，且對(duì)接接頭沿豎向錯(cuò)開的距離不宜小于500 mm，嚴(yán)禁將上段的鋼管立柱直接固定在水平桿上。

5)高空作業(yè)時(shí)應(yīng)按照規(guī)范做好四口五臨邊的安全防護(hù)，安全防護(hù)架必須高出操作面1.8 m，防止高處墜落人員或墜物傷人。

5 結(jié)語(yǔ)

在超高層建筑高大模板支撐系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與施工中，只要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范和文件在施工前科學(xué)詳細(xì)地編制專項(xiàng)施工方案，按照程序進(jìn)行專家論證和審批，在施工中嚴(yán)格按照方案施工和過(guò)程檢查，腳手架搭設(shè)完成后，由施工單位、監(jiān)理單位和建設(shè)單位的主要負(fù)責(zé)人認(rèn)真驗(yàn)收，其高大模板支撐系統(tǒng)是能夠確保質(zhì)量合格和安全無(wú)事故的，其中最重要的也就是需要每一位施工管理人員一絲不茍、嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范、文件和方案做好設(shè)計(jì)、施工與驗(yàn)收工作。

[1] 建質(zhì)[2009]254號(hào)，建設(shè)工程高大模板支撐系統(tǒng)施工安全監(jiān)督管理導(dǎo)則[Z].

Design and construction of high template support system of super-high-rise building

WU Hong

(Shanxi2ndBuildingEngineeringCompany,Taiyuan030013,China)

The paper specifically analyzes high template engineering collapse causes, introduces the design compilation and argument of high template support system scheme, summarizes construction points and quality examination, and points out some suggestions, such as strict construction, strict norms, files and schemes, perfect design, construction and examination and acceptance work as well.

high template support system, collapse, construction scheme, quality examination

1009-6825(2014)22-0106-03

2014-05-09

武 紅(1978- )，女，工程師

TU755.2

A