模板支架發(fā)生坍塌的原因分析及技術(shù)安全要求

模板支架發(fā)生坍塌的原因分析及技術(shù)安全要求

  近期建筑施工過程中涉及模板支架的安全生產(chǎn)事故時有發(fā)生，造成了重大人員傷亡和巨大財產(chǎn)損失。隨著高層建筑日益增多，建筑結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，模板工程在搭設(shè)、施工、使用中作業(yè)危險因素多，極易發(fā)生傷亡事故。本文將從技術(shù)原因、直接原因、施工方案原因、管理原因?qū)δ０逄�塌原因進(jìn)行分析，并提出模板支架的技術(shù)安全要求。

     1 模板支架發(fā)生坍塌的技術(shù)原因

     1.1 架體或其桿件、結(jié)點實際受到的荷載作用超過了其實際具有的承載能力，特別是穩(wěn)定承載能力。

     1.2 架體由于受到了不應(yīng)有的荷載作用（側(cè)力、扯拉、扭轉(zhuǎn)、沖砸等），或者架體發(fā)生了不應(yīng)有的設(shè)置與工作狀態(tài)變化（傾斜、滑移和不均衡沉降等），招致發(fā)生非原設(shè)計受力狀態(tài)的破壞。

     2 模板支架發(fā)生坍塌的直接原因

     2.1支架因設(shè)計和施工缺陷不具有確保安全的承載能力。在正常澆筑和荷載增加的過程中，隨時都會在任何首先達(dá)到臨界/極限應(yīng)力或變形（位移）的部位發(fā)生失穩(wěn)和破壞，從而引起支架瞬間坍塌。這類支架一旦開始進(jìn)行混凝土澆筑作業(yè)，就面臨坍塌破壞的危險境地，且難以監(jiān)控。除非因已發(fā)現(xiàn)顯著變形、晃動、或異常聲響（連接件、節(jié)點開裂、破壞）而立即停止作業(yè)、撤離人員，否則事故將不可避免。

     2.1 支架因設(shè)計或施工原因，使其承載能力沒有多大富余。在遇到顯著超過設(shè)計的荷載作用時，由局部失穩(wěn)開始，迅即引起模板支架整體坍塌。這種情況多出現(xiàn)在自一側(cè)起向另一側(cè)整體推進(jìn)并澆筑工藝，并澆筑至高重大梁時和澆筑的最后階段，過多集中澆搗設(shè)備與人員作業(yè)時。

     2.3 支架因采用的構(gòu)架尺寸較大，未設(shè)水平剪刀撐加強層及豎向斜桿（剪刀撐）設(shè)置不夠等，造成構(gòu)架的整體剛度不足。當(dāng)因局部的模板、木格柵和直接承載橫桿發(fā)生折斷或節(jié)點破壞垮塌時，架體承受不了局部垮塌的沖擊和扯拉作用，而釀成整體坍塌。

     3 安全專項方案缺陷的原因

     3.1 編制、審核高大模板支撐系統(tǒng)安全專項施工方案的技術(shù)人員對《危險性較大的部分分項工程安全管理辦法》及《建設(shè)工程高大模板支撐系統(tǒng)施工安全監(jiān)督導(dǎo)則》和相關(guān)的安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范不熟悉、安全專項施工方案沒有針對性，不能指導(dǎo)安全施工。

     3.2 高大模板支撐系統(tǒng)荷截計算錯誤或考慮不周。一些施工企業(yè)編制的施工方案荷載計算有誤；荷載組合未按最不利原則考慮；對泵送混凝土引起的動力荷載在設(shè)計計算中不足等，造成模板支撐體系的安全度大幅度下降。

     3.3 施工企業(yè)安全專項施工方案編制技術(shù)人員沒有深入施工現(xiàn)場調(diào)查、勘察，對高支模區(qū)域及邊界作業(yè)條件和環(huán)境不熟悉，對高支模區(qū)域的危險源分析不準(zhǔn)確，高大模板支撐系統(tǒng)構(gòu)造體系選擇沒有針對性，支撐體系本身就沒安全可靠性。

     3.4 高大模板支撐系統(tǒng)安全專項施工方案文本格式不符合《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法》（建設(shè)部【2009】87號文）及《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》（建設(shè)部【2009】254號）文的要求，有的就是一本厚厚的計算書，沒有繪制相應(yīng)的平面圖、立面圖、剖面圖和節(jié)點大樣圖，現(xiàn)場施工作業(yè)人員根本看不懂計算書，不能指導(dǎo)安全施工。

     4 模板支架發(fā)生坍塌的安全管理原因

     4.1一些施工企業(yè)不按規(guī)定在施工前編制模板支撐系統(tǒng)安全專項施工方案，有的先按“經(jīng)驗”搭設(shè)，待安全專項施工方案批準(zhǔn)后，根據(jù)按批準(zhǔn)的安全專項施工方案整改到位，留下安全隱患。

     4.2選用的材料質(zhì)量不符合要求

     建筑施工中模板支架的搭設(shè)材料一般采用鋼管、扣件、而《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJI30-2011）規(guī)定宜采用φ48.3×3.6㎜鋼管，扣件應(yīng)采用可鍛鑄鐵制作。目前，在建筑市場上，許多施工單位使用鋼管、扣件均由市場上租賃而來，由于租賃市場的源頭缺乏有效控制，名義上是φ48×3.5㎜鋼管，實際測量時，不少鋼管壁厚實為φ2.8~3.0㎜，甚至有的只有2.5㎜，其軸向抗壓能力降低φ18.7~13.3%。鋼管使用多年，普碳鋼管易銹蝕，局部壁厚也變薄，嚴(yán)重的出現(xiàn)麻坑，影響其承載力，直接導(dǎo)致模板支撐架結(jié)構(gòu)承載能力下降；有些鋼管經(jīng)過多年使用后，鋼管產(chǎn)生變形和彎曲，而模板支撐設(shè)計時均按直線鋼管來考慮，不考慮其彎曲變形的，實際上鋼管彎曲后的承載能力大為降低。有些鋼管的管端經(jīng)多次氣割或電焊割，端面嚴(yán)重不平整，用作立桿時，在對接扣件部位出現(xiàn)初彎曲，嚴(yán)重影響立柱的承載力，易失穩(wěn)。有些鋼管材質(zhì)不符合要求，鋼管應(yīng)采用現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《直縫電焊鋼管》（GB/T13793）或《低壓流體輸送焊接鋼管》（GB/T3092）中規(guī)定的3#普通鋼管，其質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》（GB/T700）中Q235-A級鋼的規(guī)定。但目前市場上Q235、Q215、Q195鋼管經(jīng)常混雜，難以保證為Q235。有些扣件合格率低，規(guī)范JGJI30-2011表5.1.7規(guī)定對接扣件抗滑承載力為3.2kN，直角與回轉(zhuǎn)扣件抗滑承載力為8 kN，從現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，很難達(dá)到此規(guī)定。

      4.3不按安全專項施工方案進(jìn)行施工

     ①搭設(shè)的支撐體系缺少連墻件、剪刀撐，或搭設(shè)的剪刀撐不成體系；無掃地桿；縱模水平桿偏少（普遍采用隔一搭一）或未連成整體；立桿間距過大、立桿搭接、使得支撐體系的整體穩(wěn)定性無法保證；還有一些施工現(xiàn)場作業(yè)人員不重視模板支撐立桿底部的基礎(chǔ)處理，雨季施工地基產(chǎn)生明顯不均勻沉降，導(dǎo)致模板支撐產(chǎn)生較大的次應(yīng)力，極易發(fā)生垮塌。

    ②扣件擰緊力矩不符合要求。扣件螺栓擰緊扭力矩值不應(yīng)小于40N•m，且不應(yīng)大于65M•m，實際施工中很多達(dá)不到要求，大多在20N•m，有的只有10多N•m，節(jié)點剛度達(dá)不到設(shè)計要求，造成承載力降低。

     ③桿件的接頭不符合要求。檢查時常發(fā)現(xiàn)一些工地模架立桿的接頭均在同一水平面上。

     ④斜撐與地面連接處有防滑措施。多數(shù)工地在斜撐與地面的接觸外不加處理，沒有構(gòu)造措施，大大影響斜撐的受力性能。

     ⑤立桿頂部自由臂尺寸過大。支撐系統(tǒng)立桿頂部自由臂采用頂托支承的模架，檢查時，常發(fā)現(xiàn)立桿頂部伸出頂部水平桿的長度過大，嚴(yán)重影響立桿的剛度及水平位移。

     ⑥周邊無拉結(jié)。模板支架應(yīng)與施工區(qū)域內(nèi)及周邊已具備一定強度的構(gòu)件（墻、柱）通過連墻件進(jìn)行可靠連接，而實際檢查中經(jīng)常未設(shè)置。

     4.4施工現(xiàn)場安全管理不到位

     ①有的施工現(xiàn)場將模板支架的搭設(shè)工作包給沒有取得建筑架子工特種作業(yè)操作證的木工，造成模板支架搭設(shè)的缺陷。

     ②有些工地未按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)配備專職安全員，有的配備了專職安全員，但模板支撐體系安全專項施工方案施工期間，沒有按規(guī)定進(jìn)行有效的現(xiàn)場安全監(jiān)督。

     ③高大模板支架搭設(shè)前施工單位工程技術(shù)負(fù)責(zé)人未按規(guī)定對操作人員進(jìn)行安全技術(shù)交底；搭設(shè)過程中也沒有分階段組織檢查驗收，任由操作人員憑經(jīng)驗隨意搭設(shè)，高大模板支撐使用前未進(jìn)行有效的驗收。

     5 模板支架方案和措施的技術(shù)安全要求

     任何一起模板支架坍塌事故都有其技術(shù)原因和相關(guān)施工管理人員的技術(shù)安全工作責(zé)任。因此，我們在編制技術(shù)方案措施時，應(yīng)當(dāng)從以下幾方面提出技術(shù)安全要求：

     （1）符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)安全規(guī)定。當(dāng)無相應(yīng)或可參照的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定時，應(yīng)通過專項試驗，分析研究和專家論證確定可行的技術(shù)安全規(guī)定。

     （2）符合工程及施工各階段的實際情況，計驗算項目及采用參數(shù)必須覆蓋實際存在與可能出現(xiàn)的最不利和危險的情況。

     （3）計驗算式、荷載和調(diào)整系數(shù)的取用正確、無遺漏，計算過程無錯誤。

     （4）對材料規(guī)格和質(zhì)量、設(shè)置和工作狀態(tài)、構(gòu)造和連（拉）接要求、施工工藝和使用條件、桿件變形和基地穩(wěn)定等一切可能影響支架工作安全的控制事項，均有明確嚴(yán)格的限控指標(biāo)、要求或措施。

     （5）對危險環(huán)節(jié)、部位、事項和因素有可靠的保險和保護(hù)措施，必要時應(yīng)設(shè)監(jiān)測和監(jiān)護(hù)。

     （6）對可能出現(xiàn)的隱患、異常情況與突發(fā)事態(tài)有全面和充分的考慮，有妥善的應(yīng)急處置和安全排險救援預(yù)案。

     （7）有對各級相關(guān)人員技術(shù)安全責(zé)任和及時反饋情況的規(guī)定和要求。

     6 技術(shù)負(fù)責(zé)人必須做好工程的技術(shù)安全工作

     無論是模板坍塌事故，還是其他工程安全事故，技術(shù)負(fù)責(zé)人都是事故責(zé)任的被追究者之一。

     6.1 技術(shù)負(fù)責(zé)人是工程技術(shù)安全工程的總管，肩負(fù)著工程項目施工方案的決策和技術(shù)安全掌管責(zé)任，應(yīng)當(dāng)把主要精力放在掌管好工程施工的技術(shù)安全和努力推動技術(shù)進(jìn)步的工作上，并且應(yīng)當(dāng)有職有權(quán)，確保達(dá)到各項工作要求。當(dāng)遇到施工安排和經(jīng)濟(jì)考慮的矛盾時，也能堅守起碼的安全保證要求，確保不出技術(shù)安全事故，

     6.2 技術(shù)負(fù)責(zé)人應(yīng)當(dāng)堅守崗位職責(zé)，全力管好、做好工程項目的技術(shù)安全工作，努力在確保工程施工安全和推進(jìn)科技進(jìn)步與創(chuàng)新方面取得成績、做出貢獻(xiàn)。

     7 結(jié)束語

     綜上所述，只要我們在日常的施工管理工作中，認(rèn)真按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和施工方案的要求施工，全面落實安全生產(chǎn)責(zé)任制努力提高操作人員的技術(shù)素質(zhì)和全員安全意識，高大模板支架坍塌事故是安全可以避免的。