分析高支模施工中坍塌的原因以及預(yù)控措施

【摘要】雖然近年來的房屋施工安全狀況已有很大改善，但由于高支模施工是建筑主體施工的重點工作，存在著較大的技術(shù)挑戰(zhàn)和管理難度，施工質(zhì)量影響因素很多，如高支模支架的設(shè)計計算不合理、搭設(shè)材料的質(zhì)量檢驗不過關(guān)、施工管理制度不甚完善，都時常導(dǎo)致高支模在施工過程中發(fā)生坍塌事故。要保障建筑主體結(jié)構(gòu)施工的安全進(jìn)行，加強高支模施工安全管理是十分必要的。

【關(guān)鍵詞】高支模；坍塌原因；預(yù)控措施

隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，社會對大型建筑的需求出現(xiàn)猛增。大型建筑工程的建設(shè)過程，必然需要進(jìn)行高支模施工。根據(jù)《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》（建質(zhì)（2009）254號），高支模是指搭設(shè)高度在8m及以上、搭設(shè)跨度大18m及以上、施工總載荷15kN/m^2或集中線載荷在20kN/m^2以上的混凝土模板支撐工程。高支模常用的鋼管、扣件式結(jié)構(gòu)，相比起其他材料的支架，具有拆裝方便、搭建靈活、經(jīng)濟高效等優(yōu)點。然而，高支模施工常常具有較大的危險性，其技術(shù)含量高、施工計算過程復(fù)雜，在安全控制方面呈現(xiàn)出較大的難度。一旦發(fā)生坍塌事故，往往會出現(xiàn)較大的生命財產(chǎn)損失。因此必須從高支模事故的原因入手進(jìn)行分析，采取有效的預(yù)控措施。

1、高支模施工坍塌事故的危害及其特點

隨著高大工程的增加，建筑工程建設(shè)中的高大支撐結(jié)構(gòu)也越來越多，同時，高支模坍塌事故也時有發(fā)生。高支模的坍塌，通常發(fā)生在混凝土快要澆注完成時，此時高支模的載荷最大，也最容易使施工缺陷暴露，且常常造成巨大的人員傷亡和財產(chǎn)損失，后續(xù)的救治、賠償措施也相當(dāng)復(fù)雜繁瑣；尤其需要注意的是，在已經(jīng)發(fā)生的高支模坍塌事故責(zé)任認(rèn)定中，幾乎沒有不可抗的意外事故，而基本都是由于設(shè)計、施工方面沒有按照安全規(guī)程操作而造成的安全責(zé)任事故。因此，只要遵守安全規(guī)范，是完全可以大幅減少甚至避免坍塌事故的發(fā)生的。

2、高支模施工坍塌事故的原因總結(jié)

2.1高支模支架計算與構(gòu)造不合理

高支模施工坍塌事故發(fā)生的根本原因是其結(jié)構(gòu)的設(shè)計和計算存在缺陷。模板支撐穩(wěn)定性的影響因素較為復(fù)雜，施工過程的突發(fā)狀況較多，若結(jié)構(gòu)設(shè)計人員不能很好地掌握相關(guān)的力學(xué)理論方法，極易導(dǎo)致支架在施工過程中失穩(wěn)。我國《建筑施工扣件式腳手架安全技術(shù)規(guī)范》的制定過程，參考了英國1982年《Code of PracticeforFalsework》等相關(guān)技術(shù)規(guī)范，但由于年代較久，其中的一些力學(xué)模型已不再適用于當(dāng)前的施工條件；另外，我國在自身的模板支撐結(jié)構(gòu)安全領(lǐng)域的研究，仍處在不斷發(fā)展的階段，相關(guān)理論工作有待完善；在實際施工過程中，常常因為結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，導(dǎo)致支架不能夠承受瞬間增大的載荷，引起失穩(wěn)坍塌。

2.2搭設(shè)材料質(zhì)量不過關(guān)

高支模支架搭設(shè)材料主要是鋼管和扣件兩類。鋼管材料由于制造、存放問題，常出現(xiàn)裂紋、銹蝕和彎曲等缺陷，且厚度往往不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，使得承載能力嚴(yán)重下降；扣件也常常因鑄造缺陷而發(fā)生損壞。另一方面，在材料的搭設(shè)過程中，常常為了節(jié)省時間，出現(xiàn)不按照設(shè)計方案布置桿間距；剪刀撐、拉接點的質(zhì)量和數(shù)量也常常不符合要求；缺少掃地桿等問題，造成支架質(zhì)量不過關(guān)，以至于發(fā)生坍塌事故。

2.3施工安全管理制度不完善

在高支模工程施工中，許多現(xiàn)場管理人員缺乏對安全管理的認(rèn)識，沒有把安全責(zé)任落實，沒有按照規(guī)定對現(xiàn)場的安全狀況進(jìn)行核查，導(dǎo)致許多本應(yīng)當(dāng)及時糾正的問題不斷積累；另一方面，由于施工企業(yè)所雇傭的施工人員大都為臨時工和農(nóng)民工，其整體素質(zhì)不高，難以完全理解相關(guān)安全措施的必要性，使得安全管理難度進(jìn)一步加大。雖然當(dāng)前高支模施工的安全管理制度已基本建立，但由于一些監(jiān)理單位責(zé)任心不強，相關(guān)制度難以完全落實到位，審批手續(xù)走形式，為安全管理工作埋下了隱患。

3、高支模施工坍塌事故的預(yù)控措施

3.1支架設(shè)計計算方案的編制

對于支架設(shè)計計算方案的編制，建議采用永久性結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法進(jìn)行考慮。在對整體進(jìn)行安全設(shè)計時，關(guān)鍵是要建立合理的分析模型，選用鉸接框架模型作為基本單元體，其中水平、垂直支撐桿起到幾何定型和內(nèi)力調(diào)節(jié)的作用，而斜桿作為主要的受力桿件。在支撐架類型的選擇上，要參考實際載荷的大小、跨度、高度等參數(shù)，對于不同的結(jié)果應(yīng)該采用不同級別的支架，尤其是對于載荷的考慮，不能僅僅滿足日常施工的載荷要求，還要考慮到風(fēng)載、振動、沖擊等環(huán)境變化帶來的額外載荷，將實際載荷乘上載荷系數(shù)（1～1.4）后用作載荷計算。另外，支架設(shè)計過程中，施工材料的缺陷也是需要考慮的問題，可能會影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的材料因素有：鋼管的初始彎曲率，其數(shù)值的細(xì)微變化，都會對整根鋼管的實際承載能力帶來嚴(yán)重影響；鋼管的實際壁厚可能比標(biāo)稱壁厚小，即使在偏差范圍內(nèi)，可會削弱一定的鋼管承載能力，為了保證設(shè)計的安全，應(yīng)該按照實際壁厚取值。

3.2支架搭設(shè)施工的方案審核與管理

高大模板支撐系統(tǒng)施工方案在正式落實前，一定要現(xiàn)有技術(shù)部門牽頭，組織本單位的技術(shù)、安全、質(zhì)量等部門的專業(yè)人員進(jìn)行審核簽字，再組織專家對方案的構(gòu)造計算科學(xué)性、施工條件的合理性和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范性進(jìn)行論證。論證專家應(yīng)不少于5名，包括建設(shè)單位的項目和技術(shù)負(fù)責(zé)人、監(jiān)理總工程師、安全負(fù)責(zé)人、技術(shù)負(fù)責(zé)人、項目管理負(fù)責(zé)人和勘查設(shè)計單位的相關(guān)人員。在進(jìn)行現(xiàn)場施工時，要求高支模施工作業(yè)人員必須經(jīng)過嚴(yán)格培訓(xùn)，具備腳手架特種作業(yè)操作資質(zhì)；高支模的地基和支撐系統(tǒng)應(yīng)具備足夠的承載性能，承載力不足的地方要采取夯實、墊板、排水等措施以提高強度；為了保證高支模的穩(wěn)定性，應(yīng)當(dāng)按照規(guī)范設(shè)置掃地桿、剪刀撐和相關(guān)拉接結(jié)構(gòu)，對于特別高大的支撐結(jié)構(gòu)，還應(yīng)當(dāng)有用以保證整體穩(wěn)定性的構(gòu)造措施。

3.3高支模施工安全管理

根據(jù)《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》（建質(zhì)（2009）254號），進(jìn)行高支模支架的搭設(shè)前，首先要檢驗搭設(shè)材料的質(zhì)量，避免使用劣質(zhì)的鋼管和扣件。腳手架的鋼管是結(jié)構(gòu)強度的主體，必須是符合國家標(biāo)準(zhǔn)的A3鋼，扣件為可鍛鑄鐵材料。在鋼管和扣件入場使用前，必須檢查其產(chǎn)品合格證明和檢測單位的檢測報告，并對部分材料進(jìn)行抽檢，抽檢數(shù)量不得低于搭設(shè)用量的30%，當(dāng)出現(xiàn)不合格情況時，則要進(jìn)行100%的檢驗。鋼管需要保證表面的平整光潔，彎曲度符合要求，扣件不能有縮松、裂紋等鑄造缺陷。對于現(xiàn)場的施工人員，除了要求其持有特殊工種上崗資質(zhì)以外，還必須由公司出面進(jìn)行安全法律法規(guī)的教育工作，由項目人員負(fù)責(zé)介紹施工現(xiàn)場的安全狀況；由班組技術(shù)人員負(fù)責(zé)做好各專業(yè)的安全技術(shù)交底工作。在進(jìn)行實際施工時，除了必須滿足建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)以外，還要在現(xiàn)場做好安全監(jiān)督措施：控制現(xiàn)場秩序，對非作業(yè)人員和作業(yè)人員的違規(guī)行為進(jìn)行監(jiān)督和制止設(shè)置安全警示標(biāo)志，對作業(yè)重要注意事項進(jìn)行警示。在支架搭設(shè)完畢后，還應(yīng)當(dāng)采用班組、項目和公司先后三級驗收制度，對于不符合規(guī)范的，要及時進(jìn)行整改。

結(jié)語：

總而言之，高支模施工是一項高技術(shù)、高風(fēng)險，需要全面安全預(yù)控措施的建筑工程施工技術(shù)。隨著大型建設(shè)項目的不斷增多，高支模的應(yīng)用也將越來越廣泛。為了保障人民的生命財產(chǎn)安全，確保施工的順利進(jìn)行，設(shè)計施工單位必須嚴(yán)格進(jìn)行高支模建設(shè)的理論計算，制定科學(xué)的施工方案；同時，要從現(xiàn)場的材料、人員、安全管理等多角度出發(fā)，落實安全審查、監(jiān)督、驗收制度，從而保障施工的安全進(jìn)行。本文僅從高支模施工坍塌事故的原因出發(fā)，對相關(guān)預(yù)控搭施進(jìn)行了簡要探討，對于相關(guān)研究工作具有一定的參考意義。