潘潔

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

隨著我國(guó)改革開(kāi)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(chǔ)性工程，對(duì)建筑整體的穩(wěn)定性發(fā)揮著至關(guān)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(dǎo)致高大支模架頻發(fā)坍塌事故，嚴(yán)重威脅工人和財(cái)產(chǎn)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(yīng)的控制對(duì)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(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，人們對(duì)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(gè)行業(yè)中廣泛應(yīng)用高跨度、多層數(shù)的混凝土現(xiàn)場(chǎng)澆灌技術(shù)，例如，在交通領(lǐng)域中的大跨度連續(xù)橋梁建設(shè)，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(guò)程中，模板施工技術(shù)水平直接關(guān)系到高大模板支撐系統(tǒng)的質(zhì)量。下面針對(duì)高大支模架坍塌事故，結(jié)合案例進(jìn)行詳細(xì)分析。

2 案例介紹

2015年9月，A施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)混凝土澆筑時(shí)，突然出現(xiàn)坍塌事故，導(dǎo)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(cè)700m2的范圍，均出現(xiàn)不同程度的坍塌，但北側(cè)部分支架未出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象。同時(shí)，整個(gè)建筑內(nèi)部鋼管均出現(xiàn)嚴(yán)重?cái)D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(chǎng)支模坍塌現(xiàn)場(chǎng)

圖2 施工現(xiàn)場(chǎng)殘存鋼管支架

3 事故原因分析

依據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)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?yàn)椋?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(xiàng)目未編制專(zhuān)項(xiàng)施工方案，更未在施工前進(jìn)行專(zhuān)家論證，施工過(guò)程中采用銹蝕嚴(yán)重的鋼管、扣件。同時(shí)，施工現(xiàn)場(chǎng)缺乏規(guī)范的施工制度及專(zhuān)業(yè)的指揮人員，而且施工人員的專(zhuān)業(yè)水平比較低。

4 高大支模架坍塌事故控制對(duì)策

在施工前，施工方應(yīng)全面了解高大支模架工程，并綜合經(jīng)濟(jì)、安全等方面的因素，進(jìn)行支撐結(jié)構(gòu)的合理計(jì)算。在施工中，要注意高大支模架結(jié)構(gòu)體系，了解周?chē)刭|(zhì)情況和施工條件。在編制工程施工方案時(shí)，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(shè)部頒布的建質(zhì)[2004]（213號(hào)）文件《危險(xiǎn)性較大工程安全專(zhuān)項(xiàng)施工方案編制及專(zhuān)家論證審查辦法》的規(guī)定，施工方進(jìn)行高大模板工程時(shí)，應(yīng)先編制專(zhuān)項(xiàng)施工方案，并進(jìn)行專(zhuān)家論證。施工方案中的各項(xiàng)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(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)情況，綜合安全性、經(jīng)濟(jì)性等因素，整體把握高大支模的具體混凝土結(jié)構(gòu)。施工方案要對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行清晰論述，諸如，實(shí)際尺寸、施工條件、施工高度，并提供高大支模結(jié)構(gòu)圖。同時(shí)，施工方案中，應(yīng)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(duì)高大支模的關(guān)鍵組件進(jìn)行系統(tǒng)論述，以方便對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)、施工質(zhì)量的控制。由于高大支模屬于臨時(shí)性結(jié)構(gòu)，在施工過(guò)程中，具有較大危險(xiǎn)性，所以要在相應(yīng)計(jì)算的基礎(chǔ)上，進(jìn)行層面的論述，例如，高大支模的加密區(qū)設(shè)置、剪刀撐設(shè)置等。在施工方案中，要對(duì)混凝土澆灌順序、澆灌路徑、澆灌方法，以及相應(yīng)措施進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，并及時(shí)針對(duì)實(shí)際施工符合情況進(jìn)行方案調(diào)整。

4.2 合理安裝高大模板支模架

4.2.1 嚴(yán)格控制支模架質(zhì)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(jìn)行支模架搭建時(shí)，要嚴(yán)格控制支模架的施工質(zhì)量，包括：材料采購(gòu)、材料購(gòu)買(mǎi)、材料檢查、材料入庫(kù)和出庫(kù)等環(huán)節(jié)。在施工現(xiàn)場(chǎng)要對(duì)材料進(jìn)行重新檢查，檢查范圍為：鋼材、鋼管、扣件、焊條、螺栓和相應(yīng)配件等。材料抽檢樣品經(jīng)有關(guān)部門(mén)檢驗(yàn)合格以后，才可以在施工現(xiàn)場(chǎng)使用。具體說(shuō)，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(yán)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(yán)格按照專(zhuān)項(xiàng)方案進(jìn)行施工

在進(jìn)行高大支模架施工前，召開(kāi)施工專(zhuān)項(xiàng)技術(shù)會(huì)議，總監(jiān)理、監(jiān)理工程師均需到會(huì)參與討論，并督促項(xiàng)目部門(mén)嚴(yán)格做好班組、人員的技術(shù)交底工作。技術(shù)交底完成以后，各執(zhí)行人員進(jìn)行簽字，落實(shí)各項(xiàng)責(zé)任。在高大支模架搭建過(guò)程中，嚴(yán)格參照專(zhuān)項(xiàng)施工方案進(jìn)行平臺(tái)搭建，并注重掃地桿在支撐系統(tǒng)中的作用和效果。同時(shí)，施工方要嚴(yán)格計(jì)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(gè)高大支模架作用的發(fā)揮。在高大支模架搭建過(guò)程中，要明確每步縱橫向水平支撐桿的端部設(shè)置，使其可以頂住與緊箍住剪力墻，防止出現(xiàn)支架側(cè)移現(xiàn)象。針對(duì)高大支模架來(lái)說(shuō)，安裝、搭建時(shí)要預(yù)留相應(yīng)通道，以方便施工人員進(jìn)行材料運(yùn)輸。一旦出現(xiàn)坍塌事故，施工人員可以借助相應(yīng)通道逃生。同時(shí)，施工方需檢查施工方案的實(shí)施情況，將具體安全措施落實(shí)。一旦出現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)向監(jiān)理、總監(jiān)理匯報(bào)，并要求相關(guān)單位限時(shí)整改。相關(guān)單位整改完成后，向監(jiān)理部門(mén)提交書(shū)面材料，并進(jìn)行備案。

4.2.3 高大支模架立桿構(gòu)建

在高大支模架搭建過(guò)程中，需要進(jìn)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(nèi)力要依據(jù)橫桿進(jìn)行調(diào)節(jié)，防止出現(xiàn)壓力過(guò)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(jìn)行壓力調(diào)節(jié)，特別是主要承載桿壓力的調(diào)節(jié)。如果立桿承載壓力過(guò)大，就會(huì)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(jié)構(gòu)失衡。當(dāng)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(gè)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(shè)

通過(guò)上述分析，可以得出以下結(jié)論：

第一，橫桿、縱桿的步長(zhǎng)、距離一定，承載力與立桿間距成負(fù)相關(guān)；第二，立桿間距和步長(zhǎng)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(gè)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(zhǎng)度

參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行立桿搭建時(shí)，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(shí)，立桿底部位置設(shè)置調(diào)節(jié)座（或者固定座），立桿上（可調(diào)頂托螺桿）伸出頂層長(zhǎng)度<步距長(zhǎng)度；立桿禁止采用搭接方式進(jìn)行接長(zhǎng)，而是采用對(duì)接扣件的方式進(jìn)行連接。同時(shí)，相鄰立桿間的對(duì)接接口不在同步內(nèi)，相互錯(cuò)開(kāi)距離<500mm，接頭中心距主節(jié)點(diǎn)<步距的1/3；上段鋼管、下端鋼管立桿間錯(cuò)開(kāi)，并固定在水平拉桿上。

4.2.4 混凝土澆筑施工

依照《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》中的規(guī)定，在高大模板支撐系統(tǒng)構(gòu)建時(shí)，特別是在進(jìn)行梁、柱混凝土澆筑時(shí)，要按照先澆柱子，再灌注橫梁的順序進(jìn)行施工。同時(shí)，施工單位針對(duì)具體混凝土澆筑組件，要進(jìn)行合理施工，并按照相關(guān)規(guī)定采取分層澆筑的方法，保證整體框架的施工質(zhì)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(zhì)量。

4.2.5 加強(qiáng)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(dāng)?shù)卣{(diào)整工程頂層（或者底層）實(shí)際布局，以此強(qiáng)化支模架構(gòu)的薄弱點(diǎn)，提高架構(gòu)的整體穩(wěn)定性。因?yàn)椴糠指叽笾＜苄枰M(jìn)行大面積澆筑，所以要在支撐荷載集中的位置進(jìn)行加強(qiáng)，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(qiáng)化安全管理

4.3.1 嚴(yán)格審查施工方案

由上述《規(guī)定》可知，在施工過(guò)程中，高大支模架需要經(jīng)總監(jiān)理、施工方負(fù)責(zé)人查閱，并在專(zhuān)項(xiàng)技術(shù)方案上簽字，并經(jīng)專(zhuān)家進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)方案審查、現(xiàn)場(chǎng)論證，才能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工。在施工過(guò)程中，需派遣專(zhuān)職安全管理人員進(jìn)行施工督查。

4.3.2 采取有效的應(yīng)急措施

施工方進(jìn)行高大支模架施工前，要制定相關(guān)事故檢測(cè)方案，以及應(yīng)急措施。要針對(duì)重點(diǎn)環(huán)節(jié)實(shí)施監(jiān)控，諸如，高大支模架出現(xiàn)側(cè)移、下沉，可以用吊線錘的方式進(jìn)行檢測(cè)。同時(shí)，施工方可借助其他儀器進(jìn)行檢測(cè)，諸如，經(jīng)緯儀等。應(yīng)急方案（應(yīng)急機(jī)構(gòu)設(shè)置、應(yīng)急物資供給、應(yīng)急救援）的制定，可以有效地預(yù)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(qiáng)混凝土施工管理

施工方應(yīng)該制定正確、有效的混凝土澆筑和運(yùn)輸方案，避免發(fā)生相應(yīng)險(xiǎn)情，特別是在混凝土運(yùn)輸強(qiáng)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(huì)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(yīng)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(jié)構(gòu)，提高整個(gè)支模架的承載能力。

4.3.4 強(qiáng)化工程驗(yàn)收工作

在高大支模架構(gòu)建以前，施工方要與監(jiān)理機(jī)構(gòu)進(jìn)行施工技術(shù)交流，并詳細(xì)介紹專(zhuān)項(xiàng)方案，為監(jiān)理人員的檢測(cè)工作提供方便。另外，施工方要對(duì)施工人員進(jìn)行安全教育，并提供專(zhuān)業(yè)的防護(hù)和檢測(cè)設(shè)備，這是因?yàn)楣こ痰淖詈蟓h(huán)節(jié)主要由一線工人來(lái)完成，一旦出現(xiàn)差錯(cuò)，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(zhuān)門(mén)技術(shù)人員進(jìn)行驗(yàn)收，特別是對(duì)支柱基礎(chǔ)、橫梁、模板和支架等重要位置。

5 總結(jié)

在高大支模架構(gòu)建過(guò)程中，應(yīng)該進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)方案制定，并加強(qiáng)相關(guān)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(shù)要求比較高，所以要聘請(qǐng)專(zhuān)家進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)論證，方可以進(jìn)行施工。在施工過(guò)程中，要嚴(yán)格按照《危險(xiǎn)性較大工程安全專(zhuān)項(xiàng)施工方案編制及專(zhuān)家論證審查辦法》和《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》的有關(guān)規(guī)定，以此保證支模架的安全性，避免出現(xiàn)坍塌事故。

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【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(shù)，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(shù)分析及預(yù)防措施[J].建筑施工，2008，30（5）：393-394．

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【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(jí)工程師，從事建設(shè)工程施工安全管理研究，（電子信箱）js8834@163.com。