高支模體系事故案例及原因分析

(山東科技大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院 山東 青島 266590)

引言

高支模體系是荷載重、跨度大、自重大、高度大的超常規(guī)混凝土結(jié)構(gòu)體系，這些超常規(guī)特點(diǎn)成為高支模體系容易發(fā)生坍塌事故的不安全因素[1]。近年來(lái)隨著高支模施工技術(shù)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多美觀現(xiàn)代化的建筑應(yīng)運(yùn)而生，但是隨之而來(lái)的也出現(xiàn)了越來(lái)越多的因?yàn)楦咧ｓw系而發(fā)生的安全事故，這種超常規(guī)混凝土結(jié)構(gòu)體系發(fā)生安全事故后造成的損失是不可挽回的。因此，高支模體系安全分析越來(lái)成為人們的關(guān)注聚焦點(diǎn)。下面將結(jié)合北京、杭州、云南、南京等四個(gè)城市所發(fā)生的高支模體系坍塌事故案例進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)分析、原因總結(jié)、防范整合。

一、杭州市UT斯達(dá)康高支模事故

事故時(shí)間：2003年2月18日

事故狀況：該項(xiàng)目施工過程中發(fā)生高支模架體失穩(wěn)坍塌事故，造成16人受傷、13人死亡。

事故原因分析：

(1)材料方面：該項(xiàng)目所使用的材料未進(jìn)行生產(chǎn)商嚴(yán)格篩選，存在對(duì)扣件和鋼管的抗滑性、重量以及厚度沒有進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)，致使不符合規(guī)范要求的施工設(shè)備材料投入實(shí)際項(xiàng)目使用。

(2)方案設(shè)計(jì)方面：針對(duì)高支模施工技術(shù)應(yīng)制定編制高支模專項(xiàng)施工方案，并通過專家組論證通過方可實(shí)施。但該項(xiàng)目施工方案制定過程十分不規(guī)范、制定過程十分不嚴(yán)謹(jǐn)、制定內(nèi)容十分不全面，在支架搭設(shè)、節(jié)點(diǎn)桿件荷載設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)細(xì)部圖編制、設(shè)計(jì)驗(yàn)算等方面都出現(xiàn)不符合規(guī)范要求的地方所在。

(3)現(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)方面：由于沒有合格的高支模體系專項(xiàng)施工方案，導(dǎo)致實(shí)際施工過程中出現(xiàn)大量不嚴(yán)格的地方，沒有按照施工設(shè)計(jì)方案進(jìn)行嚴(yán)格施工，出現(xiàn)支架搭設(shè)部分桿件確實(shí)、掃地桿設(shè)置過高、另外一些其他桿件搭設(shè)隨意等嚴(yán)重違規(guī)施工現(xiàn)象，這是導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生安全事故的直接原因。

(4)施工人員方面：首先是項(xiàng)目技術(shù)人員未對(duì)施工人員進(jìn)行安全培訓(xùn)和技術(shù)交底；其次是在沒有嚴(yán)格通過的施工技術(shù)方案前提下就隨意開工，導(dǎo)致施工人員施工操作方法不明確；三是未對(duì)搭設(shè)架體進(jìn)行驗(yàn)收檢驗(yàn)，就進(jìn)行混凝土澆筑，導(dǎo)致架體桿件受力超負(fù)荷；四是一線施工人員對(duì)高支模體系缺少安全防范意識(shí)，未意識(shí)到高支模體系是事故高發(fā)體系。

二、北京西西工程高支模事故

事故時(shí)間：2005年9月5日

事故狀況：該項(xiàng)目在大廳廳堂上部蓋體混凝土澆筑過程中發(fā)生整體坍塌事故，造成傷亡人數(shù)累計(jì)32人。坍塌由頂板中部左下方位置開始，延續(xù)導(dǎo)致樓板下落，致使架體立桿大面積發(fā)生彎曲變形，最終發(fā)生整體性坍塌事故，事故現(xiàn)場(chǎng)混亂，坍塌過程迅速。

事故原因分析：

(1)材料方面：經(jīng)過對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)材料進(jìn)行檢查核驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)該項(xiàng)目所使用的材料生產(chǎn)來(lái)源不明、生產(chǎn)許可未知、出廠資料不詳，施工單位對(duì)購(gòu)入材料也未進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，對(duì)進(jìn)購(gòu)材料把關(guān)不嚴(yán)，扣件質(zhì)量和鋼管厚度與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范相差甚遠(yuǎn)，造成很大的出入，另外把材料購(gòu)入以后也沒有進(jìn)行嚴(yán)格環(huán)境條件的審核，導(dǎo)致保管不利，對(duì)材料性能造成了損耗。

(2)方案設(shè)計(jì)方面：在編制高支模專項(xiàng)施工方案的過程中出現(xiàn)編制不過不嚴(yán)謹(jǐn)、編制內(nèi)容很粗糙的情況，在結(jié)構(gòu)計(jì)算設(shè)計(jì)方面存在很大缺陷，沒能嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)標(biāo)規(guī)范，出現(xiàn)了連不符合標(biāo)準(zhǔn)情況，造成支撐體系承載力不滿足要求。

(3)現(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)方面：模架在實(shí)際的搭設(shè)過程中，施工方法和作業(yè)質(zhì)量均出現(xiàn)不同程度的違規(guī)，模架立桿伸出長(zhǎng)度不符合規(guī)范要求、模架之間的連接構(gòu)造不符合構(gòu)造措施，個(gè)別連接中出現(xiàn)扣件、掃地桿、剪刀撐布置缺失或布置不足的情況，并且各構(gòu)件布置的間距不符合規(guī)范要求，對(duì)模架整體承受荷載的能力產(chǎn)生影響。

(4)施工人員方面：一線施工人員在上崗施工之前沒有經(jīng)過嚴(yán)格的安全生產(chǎn)教育和專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，導(dǎo)致相應(yīng)施工人員對(duì)施工方案理解不懂，對(duì)構(gòu)造措施布置了解不足，對(duì)支架連接未能嚴(yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)行，另外一線施工人員也沒有爭(zhēng)取的施工組織設(shè)計(jì)指導(dǎo)。

三、云南昆明新機(jī)場(chǎng)引橋事故

事故時(shí)間：2010年1月3日

事故狀況：該項(xiàng)目發(fā)生坍塌事故的地點(diǎn)位于航站區(qū)的停車上高架橋工廠配套引橋的模板搭設(shè)施工過程中，造成人員累計(jì)傷亡41人，財(cái)產(chǎn)損失累計(jì)達(dá)到616.75萬(wàn)元。該事故由于模架搭設(shè)過程中部門區(qū)域出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象導(dǎo)致整體出現(xiàn)坍塌事故。

事故原因分析：

(1)材料方面：經(jīng)檢查該施工項(xiàng)目使用的鋼管材料也為缺失合格證明和檢測(cè)證明。主要材料問題為購(gòu)入的鋼筋材質(zhì)不純，為合格品和不合格品的摻雜，并且購(gòu)入的鋼管壁厚不足，與材料規(guī)范嚴(yán)格不符，另外購(gòu)入的扣件無(wú)法承受規(guī)定的扭矩，無(wú)法承受設(shè)計(jì)扭矩值。

(2)方案設(shè)計(jì)方面：經(jīng)校驗(yàn)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案存在嚴(yán)重缺陷，預(yù)先設(shè)計(jì)的架體承載力遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法承受項(xiàng)目實(shí)際荷載，承載力方面嚴(yán)重不符合。經(jīng)試驗(yàn)，盡管正常荷載作用時(shí)，模架也非常容易發(fā)生坍塌事故。

(3)現(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)方面；在現(xiàn)場(chǎng)施工搭設(shè)過程中對(duì)橫豎水平連系桿、剪刀撐以及掃地桿等這些桿件的實(shí)際布置過程當(dāng)中出現(xiàn)偷工減料，減少布置或增大布置間距，到模架整體穩(wěn)定性受到很大影響，另外在模架搭設(shè)之前也沒有進(jìn)行立桿基礎(chǔ)的加固夯實(shí)處理，導(dǎo)致支架的搭設(shè)出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象，給體系造成巨大安全隱患，也是本次高支模事故發(fā)生的誘發(fā)點(diǎn)。

四、南京教育中心坍塌事故

事故時(shí)間：2004年9月1日

事故狀況：該項(xiàng)目在進(jìn)行混凝土澆筑過程中出現(xiàn)體系坍塌現(xiàn)象，造成人員傷亡累計(jì)22人。事故發(fā)生的部位位于兩建筑物的廊道中，該廊道長(zhǎng)度較長(zhǎng)、高度較高。

事故原因分析：

(1)材料方面：在招投標(biāo)過程中對(duì)進(jìn)購(gòu)的材料的供應(yīng)商提供的材料質(zhì)量沒有進(jìn)行徹底的檢驗(yàn)核查，導(dǎo)致惡劣材質(zhì)材料進(jìn)場(chǎng)。

(2)方案設(shè)計(jì)方面：施工單位未能及時(shí)拿出高支模體系專項(xiàng)施工方案進(jìn)行專家論證，并且方案設(shè)計(jì)中對(duì)相關(guān)構(gòu)造措施的描述不詳細(xì)，計(jì)算校驗(yàn)不夠嚴(yán)謹(jǐn)，導(dǎo)致方案設(shè)計(jì)中出現(xiàn)不合理的地方。

(3)現(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)方面：導(dǎo)致事故發(fā)生的最主要為模架搭設(shè)過程中桿件搭設(shè)布置出現(xiàn)問題，現(xiàn)場(chǎng)事故調(diào)查過程中發(fā)現(xiàn)實(shí)際搭設(shè)水桿件僅僅為設(shè)計(jì)方案的布置數(shù)量的三人之一，因此導(dǎo)致模架體系剛度不夠，安全隱患加劇。

(4)施工人員方面：在施工技術(shù)方面存在嚴(yán)重的失誤，專項(xiàng)方案未通過專家論證，也沒有與一線施工技術(shù)人員進(jìn)行交底，并且實(shí)際施工過程中也沒有做到及時(shí)檢查驗(yàn)收，而是存在一種完成即完工的不負(fù)責(zé)心理。

(5)監(jiān)督管理方面：現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際監(jiān)管過程中，政府職能部門和監(jiān)理單位都未能充分履行對(duì)高危施工項(xiàng)目重點(diǎn)巡查監(jiān)督工作，導(dǎo)致施工單位工作疏忽，一味追求效益和工期，對(duì)施工環(huán)節(jié)的各項(xiàng)保證措施落實(shí)不到位。

五、結(jié)束語(yǔ)

通過對(duì)四起高支模體系失穩(wěn)引發(fā)的不安全事故的調(diào)查和分析，總結(jié)得出高支模體系發(fā)生安全事故原因的五個(gè)方面：材料進(jìn)購(gòu)、方案設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)、施工技術(shù)、監(jiān)督管理。