高大支模架坍塌事故控制分析

潘潔

（杭州市西湖區(qū)建設工程質量安全監(jiān)督站,杭州 310012）

高大支模架坍塌事故控制分析

潘潔

（杭州市西湖區(qū)建設工程質量安全監(jiān)督站,杭州 310012）

隨著我國改革開放的不斷深入，建筑行業(yè)得到快速發(fā)展，形成多元化的建筑行業(yè)格局。模板工程是建筑施工的基礎性工程，對建筑整體的穩(wěn)定性發(fā)揮著至關重要的作用。目前，由于建筑施工管理水平比施工工藝發(fā)展慢，導致高大支模架頻發(fā)坍塌事故，嚴重威脅工人和財產安全。論文從高大支模架安全角度出發(fā)，深入分析坍塌事故的原因，并提出相應的控制對策。

高大支模架；坍塌；事故控制

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.07.057

1 引言

目前，我國社會經濟高速發(fā)展，人們對建筑使用功能空間的需求不斷提高。高層建筑數(shù)量逐年增加[1]，各個行業(yè)中廣泛應用高跨度、多層數(shù)的混凝土現(xiàn)場澆灌技術，例如，在交通領域中的大跨度連續(xù)橋梁建設，以及城市高架橋的混凝土箱梁、混凝土橋墩等。在建筑施工過程中，模板施工技術水平直接關系到高大模板支撐系統(tǒng)的質量。下面針對高大支模架坍塌事故，結合案例進行詳細分析。

2 案例介紹

2015年9月，A施工現(xiàn)場進行結構混凝土澆筑時，突然出現(xiàn)坍塌事故，導致高大支模架加固施工工人被埋，造成4死1傷的慘劇，如圖1所示。事故出現(xiàn)以后，建筑物大廳南側700m2的范圍，均出現(xiàn)不同程度的坍塌，但北側部分支架未出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象。同時，整個建筑內部鋼管均出現(xiàn)嚴重擠壓變形，如圖2所示，水平桿也出現(xiàn)脫拉現(xiàn)象。

圖1 A施工現(xiàn)場支模坍塌現(xiàn)場

圖2 施工現(xiàn)場殘存鋼管支架

3 事故原因分析

依據(jù)施工現(xiàn)場內坍塌、鋼管變形和水平桿的脫拉情況，可知高大支模架坍塌的原因為：(1)水平立桿的承載力小于施工規(guī)范要求；(2)水平橫桿承載力小于懸支桿的壓力；(3)縱橫水平桿之間的間隔布置不合理，使得立桿出現(xiàn)失穩(wěn)情況。另外，A施工項目未編制專項施工方案，更未在施工前進行專家論證，施工過程中采用銹蝕嚴重的鋼管、扣件。同時，施工現(xiàn)場缺乏規(guī)范的施工制度及專業(yè)的指揮人員，而且施工人員的專業(yè)水平比較低。

4 高大支模架坍塌事故控制對策

在施工前，施工方應全面了解高大支模架工程，并綜合經濟、安全等方面的因素，進行支撐結構的合理計算。在施工中，要注意高大支模架結構體系，了解周圍地質情況和施工條件。在編制工程施工方案時，需明確高大支模架的安裝順序。

4.1 重視施工方案編制

依據(jù)建設部頒布的建質[2004]（213號）文件《危險性較大工程安全專項施工方案編制及專家論證審查辦法》的規(guī)定，施工方進行高大模板工程時，應先編制專項施工方案，并進行專家論證。施工方案中的各項參數(shù)，要符合支撐系統(tǒng)高度>8m，跨度>18m，支架總荷載>10kN/m2，集中線荷載>15kN/m的要求。

施工方案編制前，施工方需結合施工現(xiàn)場情況，綜合安全性、經濟性等因素，整體把握高大支模的具體混凝土結構。施工方案要對混凝土結構進行清晰論述，諸如，實際尺寸、施工條件、施工高度，并提供高大支模結構圖。同時，施工方案中，應該涉及支模形式、鋼管支架形式[2]，以及施工二維、三維施工圖。另外，施工方案要對高大支模的關鍵組件進行系統(tǒng)論述，以方便對施工現(xiàn)場、施工質量的控制。由于高大支模屬于臨時性結構，在施工過程中，具有較大危險性，所以要在相應計算的基礎上，進行層面的論述，例如，高大支模的加密區(qū)設置、剪刀撐設置等。在施工方案中，要對混凝土澆灌順序、澆灌路徑、澆灌方法，以及相應措施進行詳細說明，并及時針對實際施工符合情況進行方案調整。

4.2 合理安裝高大模板支模架

4.2.1 嚴格控制支模架質量

高支模架出現(xiàn)坍塌事故的主要原因是施工材料不合格，所以在進行支模架搭建時，要嚴格控制支模架的施工質量，包括：材料采購、材料購買、材料檢查、材料入庫和出庫等環(huán)節(jié)。在施工現(xiàn)場要對材料進行重新檢查，檢查范圍為：鋼材、鋼管、扣件、焊條、螺栓和相應配件等。材料抽檢樣品經有關部門檢驗合格以后，才可以在施工現(xiàn)場使用。具體說，木膠模板符合（ZBB 70006—88）《混凝土模板用多層板》要求；支撐鋼管[3]、扣件符合GB 15831要求，而且鋼管不能出現(xiàn)嚴重銹蝕、彎曲、擠壓和裂縫等現(xiàn)象；施工扣件、鋼管的貼合面完整，未出現(xiàn)不良接觸。

4.2.2 嚴格按照專項方案進行施工

在進行高大支模架施工前，召開施工專項技術會議，總監(jiān)理、監(jiān)理工程師均需到會參與討論，并督促項目部門嚴格做好班組、人員的技術交底工作。技術交底完成以后，各執(zhí)行人員進行簽字，落實各項責任。在高大支模架搭建過程中，嚴格參照專項施工方案進行平臺搭建，并注重掃地桿在支撐系統(tǒng)中的作用和效果。同時，施工方要嚴格計算立柱下地基的承載力，使其滿足支架系統(tǒng)上部的壓力需求，保證整個高大支模架作用的發(fā)揮。在高大支模架搭建過程中，要明確每步縱橫向水平支撐桿的端部設置，使其可以頂住與緊箍住剪力墻，防止出現(xiàn)支架側移現(xiàn)象。針對高大支模架來說，安裝、搭建時要預留相應通道，以方便施工人員進行材料運輸。一旦出現(xiàn)坍塌事故，施工人員可以借助相應通道逃生。同時，施工方需檢查施工方案的實施情況，將具體安全措施落實。一旦出現(xiàn)問題，及時向監(jiān)理、總監(jiān)理匯報，并要求相關單位限時整改。相關單位整改完成后，向監(jiān)理部門提交書面材料，并進行備案。

4.2.3 高大支模架立桿構建

在高大支模架搭建過程中，需要進行橫向、縱向的連續(xù)壓桿。橫桿和縱桿間形成軸心力，如果軸心力變大、立桿的內力要依據(jù)橫桿進行調節(jié)，防止出現(xiàn)壓力過大、壓塌立桿的現(xiàn)象[4]。每層橫桿和縱桿承受的壓力不同，所以要進行壓力調節(jié)，特別是主要承載桿壓力的調節(jié)。如果立桿承載壓力過大，就會出現(xiàn)立桿彎曲，以及剪刀撐、橫桿出現(xiàn)彎曲，最終造成整體結構失衡。當橫桿、縱桿的作用下，縱桿承受彎曲的最大值要大于橫桿彎曲的最大值，而高大支模架需要借助多個橫桿、縱桿，才能獲得較大的支撐力，如圖3所示。

圖3 支架立桿搭設

通過上述分析，可以得出以下結論：

第一，橫桿、縱桿的步長、距離一定，承載力與立桿間距成負相關；第二，立桿間距和步長一定，縱桿伸出[0.2，0.4]m，承載力下降不明顯，縱桿伸出>0.6m，承載力下降明顯，影響整個立桿的承載力，如圖4所示；第三，如果高大支模架>4m，剪刀撐的排列位置為每隔4排[5]，并下隔2步。

圖4 立桿頂端伸出長度

參照相關標準，進行立桿搭建時，需要滿足以下要求：

高大支模架依據(jù)承載力，選擇立桿的間距、步距，并將底層縱桿、橫桿作為掃地桿，保持地面200mm的地面高度。同時，立桿底部位置設置調節(jié)座（或者固定座），立桿上（可調頂托螺桿）伸出頂層長度<步距長度；立桿禁止采用搭接方式進行接長，而是采用對接扣件的方式進行連接。同時，相鄰立桿間的對接接口不在同步內，相互錯開距離<500mm，接頭中心距主節(jié)點<步距的1/3；上段鋼管、下端鋼管立桿間錯開，并固定在水平拉桿上。

4.2.4 混凝土澆筑施工

依照《建設工程高大模板支撐系統(tǒng)施工安全監(jiān)督管理導則》中的規(guī)定，在高大模板支撐系統(tǒng)構建時，特別是在進行梁、柱混凝土澆筑時，要按照先澆柱子，再灌注橫梁的順序進行施工。同時，施工單位針對具體混凝土澆筑組件，要進行合理施工，并按照相關規(guī)定采取分層澆筑的方法，保證整體框架的施工質量。合理、規(guī)范的施工，可以避免出現(xiàn)框架傾斜的現(xiàn)象，保證工程的整體施工質量。

4.2.5 加強區(qū)域的合理布置

施工方為了提升高大支模架的安全性，可以適當?shù)卣{整工程頂層（或者底層）實際布局，以此強化支模架構的薄弱點，提高架構的整體穩(wěn)定性。因為部分高大支模架需要進行大面積澆筑，所以要在支撐荷載集中的位置進行加強，使得核心區(qū)域承載力得到提升，避免出現(xiàn)整體坍塌，或者快速坍塌的現(xiàn)象。

4.3 強化安全管理

4.3.1 嚴格審查施工方案

由上述《規(guī)定》可知，在施工過程中，高大支模架需要經總監(jiān)理、施工方負責人查閱，并在專項技術方案上簽字，并經專家進行專項方案審查、現(xiàn)場論證，才能進行現(xiàn)場施工。在施工過程中，需派遣專職安全管理人員進行施工督查。

4.3.2 采取有效的應急措施

施工方進行高大支模架施工前，要制定相關事故檢測方案，以及應急措施。要針對重點環(huán)節(jié)實施監(jiān)控，諸如，高大支模架出現(xiàn)側移、下沉，可以用吊線錘的方式進行檢測。同時，施工方可借助其他儀器進行檢測，諸如，經緯儀等。應急方案（應急機構設置、應急物資供給、應急救援）的制定，可以有效地預防、減少事故的發(fā)生，或者將事故的損失降到最低。

4.3.3 加強混凝土施工管理

施工方應該制定正確、有效的混凝土澆筑和運輸方案，避免發(fā)生相應險情，特別是在混凝土運輸強度較大的情況下。另外，施工方要注重混凝土施工澆筑順序、方向，以及層次，否則

就會影響高大支模架的穩(wěn)定性。合理的混凝土施工管理，可以有效防止混凝土堆積現(xiàn)象的出現(xiàn)，避免由于應力集中而造成的支模架失衡。總之，施工方要格外重視支模架的橫梁、斜板和懸挑結構，提高整個支模架的承載能力。

4.3.4 強化工程驗收工作

在高大支模架構建以前，施工方要與監(jiān)理機構進行施工技術交流，并詳細介紹專項方案，為監(jiān)理人員的檢測工作提供方便。另外，施工方要對施工人員進行安全教育，并提供專業(yè)的防護和檢測設備，這是因為工程的最后環(huán)節(jié)主要由一線工人來完成，一旦出現(xiàn)差錯，就可能發(fā)生重大安全事故。工程竣工以后，施工方需組織專門技術人員進行驗收，特別是對支柱基礎、橫梁、模板和支架等重要位置。

5 總結

在高大支模架構建過程中，應該進行專項方案制定，并加強相關人員管理，明確管理措施。由于支模架在立桿、澆筑和布局方面技術要求比較高，所以要聘請專家進行現(xiàn)場論證，方可以進行施工。在施工過程中，要嚴格按照《危險性較大工程安全專項施工方案編制及專家論證審查辦法》和《建設工程高大模板支撐系統(tǒng)施工安全監(jiān)督管理導則》的有關規(guī)定，以此保證支模架的安全性，避免出現(xiàn)坍塌事故。

【1】糜嘉平.腳手架、模板倒塌事故的原因與對策[J].建筑技術，2001（4）：2．

【2】陳安英，郭正興.扣件式高大模板支模架坍塌事故分析[J].建筑技術，2008，39（12）：936-938．

【3】蔣靜，龐軍輝，麗迎新.模板與腳手架工程安全隱患原因的技術分析及預防措施[J].建筑施工，2008，30（5）：393-394．

【4】趙玉章.模板與腳手架工程安全事故及防治措施[J].建筑技術，2003（8）：2-3．

【5】ZhangH.ChandrangsuT.RasmussenK.J.R.ProbabilisticStudyofthe strengthof steel scaffold systems[J].StructuralSafety，2010.

Analysisof Tall Form Work Collapse Control

PAN Jie
(HangzhouXihu District Construction Quality and Safety Supervision Station,Hangzhou 310012,China）

WiththedeepeningofthereformandopeningupinChina,theconstructionindustrytogetfastdevelopment,formadiversified patternoftheconstructionindustry.Amongthem,thetemplateprojectisthebasisoftheconstruction,thebuildingoverallstabilityplaysavital role.At present,due to the construction management level and the construction technology development is slow,lead to high frequent formworkcollapse,aseriousthreattopeopleandpropertysafetyofthecountry.Inthispaper,fromthe angleofthetalltheformwork,in-depth analysisofthecauseoftheaccidentcollapsed,andputforwardcorrespondingcontrolcountermeasures.

tallsupportformwork;collapse;theaccidentcontrol

TU712.4

A

1007-9467（2016）07-0198-04

2016-03-09

潘潔（1972～），女，上海人，高級工程師，從事建設工程施工安全管理研究，（電子信箱）js8834@163.com。