符 敏

(陜西冶金設(shè)計(jì)研究院有限公司，陜西 西安 710032)

腳手架工程安全事故分析及技術(shù)研究

符 敏

(陜西冶金設(shè)計(jì)研究院有限公司，陜西 西安 710032)

針對(duì)腳手架工程中發(fā)生的安全事故案例，對(duì)腳手架安全事故的原因進(jìn)行了科學(xué)剖析，總結(jié)了影響腳手架穩(wěn)定性的主要因素，并提出了相應(yīng)的安全措施及建議。

腳手架，剪刀撐，廊橋，水平荷載

0 引言

據(jù)有關(guān)方面統(tǒng)計(jì)，作業(yè)腳手架或模板支撐架坍塌事故占總坍塌事故的30%左右，造成人員的傷亡和財(cái)產(chǎn)的損失慘重。綜合以下事故案例，足以說(shuō)明腳手架對(duì)施工安全的重要性，為有效的防治事故的發(fā)生，下面本文對(duì)模板支撐腳手架及扣件式鋼管作業(yè)腳手架發(fā)生的事故進(jìn)行剖析。

1 模板支撐腳手架坍塌事故案例

1.1 案例一

某市中心一建筑工程項(xiàng)目，在屋頂樓板現(xiàn)場(chǎng)混凝土澆筑施工時(shí)，發(fā)生模板支撐體系坍塌事故。圖1為樓板支撐坍塌的場(chǎng)面。坍塌樓面標(biāo)高21.8 m，樓板厚550 mm，頂板澆筑的混凝土總量423.36 m3。采用扣件式鋼管腳手架和碗扣式鋼管腳手架作為頂板混凝土澆筑的模板支架。事發(fā)時(shí)，處于混凝土澆筑過(guò)程中，已澆筑的混凝土總量約為198.6 m3。

1.2 案例二

某工程在進(jìn)行演播大廳屋頂混凝土澆筑施工時(shí)(演播廳長(zhǎng)27 m，寬22.5 m，高14.5 m),采用的扣件式鋼管腳手架模板支撐體系發(fā)生坍塌，事故發(fā)生時(shí)已澆筑混凝土約310 m3，總重量約750 t,因支撐體系安全穩(wěn)定性不符合規(guī)范要求，導(dǎo)致整體坍塌。

圖2為現(xiàn)場(chǎng)照片。

1.3 案例三

某大橋工程，對(duì)扣件式鋼管腳手架支撐體系正在進(jìn)行荷載試

驗(yàn)，調(diào)用沙袋試壓，突然“嘩”的一聲，20多米高的腳手架平臺(tái)失穩(wěn)，正在施工的4名工人隨著2萬(wàn)多個(gè)沙袋墜落，并被沙袋掩埋。

圖3為現(xiàn)場(chǎng)照片。

2 模板支撐腳手架坍塌事故原因剖析

2.1 腳手架專(zhuān)項(xiàng)方案存在問(wèn)題

1)模板支架計(jì)算未按照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》第5.6條規(guī)定進(jìn)行模板支架計(jì)算，并未按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際鋼管壁厚取值。

2)施工方案中未規(guī)定模板支架立桿伸出頂層橫向水平桿中心線至模板支撐點(diǎn)的長(zhǎng)度a值。其他條件不變的情況下，a值的減小將大大提高立桿的承載力，因此建議模板支撐體系a值應(yīng)取小于0.8 m為宜，同時(shí)根據(jù)鋼管的壁厚對(duì)立桿的承載力予以折減。

2.2 腳手架未設(shè)置或未按規(guī)定設(shè)置剪刀撐

設(shè)置剪刀撐可將腳手架由不穩(wěn)定體系變?yōu)榉€(wěn)定體系；腳手架必須設(shè)置剪刀撐，剪刀撐將平行四邊形幾何可變體系，變?yōu)槿切尾蛔凅w系，不設(shè)剪刀撐的架體為不穩(wěn)定體系。同時(shí)，設(shè)置剪刀撐可大幅提升臨界荷載，增強(qiáng)腳手架的穩(wěn)定性。《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》中也對(duì)腳手架剪刀撐的設(shè)置進(jìn)行了強(qiáng)制規(guī)定。

3 作業(yè)腳手架坍塌事故案例

3.1 案例一

某體育館工程，如圖4所示。搭設(shè)的長(zhǎng)35 m、寬5.3 m、高20 m的屋頂網(wǎng)架施工用扣件式鋼管腳手架作業(yè)平臺(tái)，利用汽車(chē)吊將約為70根總重量約為13 t的次桁架弦桿及腹桿，由地面吊運(yùn)至腳手架上存放，準(zhǔn)備安裝焊接，此時(shí)架體發(fā)生整體坍塌。

3.2 案例二

某重點(diǎn)工程在進(jìn)行廊橋施工中，使用的雙排扣件式鋼管腳手架被大風(fēng)刮倒，幸無(wú)人員傷亡。

現(xiàn)場(chǎng)圖片如圖5所示。

3.3 案例三

某重點(diǎn)工程裝修施工采用滿(mǎn)堂紅腳手架。在搭設(shè)過(guò)程中突遇大風(fēng)，將已搭設(shè)的腳手架刮倒，架體嚴(yán)重變形。

現(xiàn)場(chǎng)圖片如圖6所示。

3.4 作業(yè)腳手架坍塌事故原因分析

1)腳手架鋼管質(zhì)量存在缺陷：扣件式鋼管腳手架鋼管規(guī)格為φ48×3.5 mm壁厚,現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量到的鋼管壁厚最薄的為2.1 mm，不符合規(guī)定。

鋼管壁厚及載面與立桿抗壓強(qiáng)度的關(guān)系見(jiàn)表1。

表1 鋼管壁厚及截面與立桿抗壓強(qiáng)度的關(guān)系

2)立桿、橫桿間距過(guò)大且超載使用導(dǎo)致腳手架整體失穩(wěn)：

其他條件不變，當(dāng)腳手架的立桿橫距由1.2 m增加為1.5 m時(shí)，臨界荷載將隨之降低，大約將下降11%。

3)缺少拉結(jié)點(diǎn)和剪刀撐，扣件螺栓緊固力不夠：

案例二在腳手架使用過(guò)程中缺乏安全檢查，腳手架與建筑物拉結(jié)點(diǎn)嚴(yán)重不足，由實(shí)驗(yàn)得知，當(dāng)它條件不變，臨界荷載會(huì)隨著拉結(jié)點(diǎn)豎向間距的擴(kuò)大而大幅下降，大約下降33%。

扣件螺栓緊固力矩要求為40 N·m～65 N·m；實(shí)際檢測(cè)絕大部分的扣件螺栓緊固力矩低于40 N·m，有的更低，甚至于我們用手都可把其擰動(dòng)。

4)腳手架方案設(shè)計(jì)未考慮風(fēng)荷載：

腳手架除了要考慮豎向荷載之外，對(duì)水平荷載也要進(jìn)行核算，特別是風(fēng)荷載是水平荷載的主要因素；并且按規(guī)定，采用密目網(wǎng)封閉或彩條布垂直封閉的腳手架，其方案設(shè)計(jì)須考慮風(fēng)荷載，但案例二采用彩條布垂直封閉的腳手架其方案設(shè)計(jì)卻沒(méi)有考慮風(fēng)荷載。

4 影響腳手架穩(wěn)定性的關(guān)鍵點(diǎn)及安全措施

1)結(jié)構(gòu)單元應(yīng)為穩(wěn)定的構(gòu)造形式：

架體按規(guī)定設(shè)置斜桿、剪刀撐、連墻桿或撐、拉件。在通道、洞口以及其他需要加大結(jié)構(gòu)尺寸(高度、跨度)或承受規(guī)定荷載的部位，根據(jù)需要設(shè)置加強(qiáng)桿件或拉撐桿。

2)桿件間距及連接方式：

單排、雙排與滿(mǎn)堂腳手架立桿接長(zhǎng)除頂層頂部外，其余各層各步接頭必須采用對(duì)接扣件連接，且不得位于相同框架平面內(nèi)。

3)連墻件(拉結(jié)點(diǎn))：

連墻件和拉結(jié)點(diǎn)的間距應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定的最小間距要求，不得隨意改變間距，從而增大橫桿和立桿的計(jì)算長(zhǎng)度導(dǎo)致其失穩(wěn)。腳手架的連墻點(diǎn)、撐拉點(diǎn)和懸掛(吊)點(diǎn)必須設(shè)置在能可靠地承受撐拉荷載的結(jié)構(gòu)部位，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)驗(yàn)算。

4)剪刀撐的設(shè)置：

腳手架的橫向和縱向平面外方向都應(yīng)設(shè)置剪刀撐。架體不超過(guò)24 m時(shí)剪刀撐的設(shè)置可以是不連續(xù)的，但是剪刀撐之間間距應(yīng)該不大于15 m。

5)立桿的垂直偏差：

立桿不管多高，其垂直偏差不能超過(guò)10 cm。

[1] JGJ 130—2011,建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范[S].

[2] JGJ 128—2010,建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范[S].

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The analysis and technology research of scaffolding engineering safety incidents

Fu Min

(ShaanxiMetallurgicalDesign&ResearchInstituteCo.,Ltd,Xi’an710032,China)

For the safety incidents examples of scaffolding engineering, this paper made a scientific analysis of the cause of scaffolding engineering safety incidents, and summarized the main factors who affects the stability of the scaffolding and the corresponding security measures suggestion.

scaffold, cross bridging, gallery bridge, horizontal load

1009-6825(2017)20-0232-02

2017-04-26

符 敏(1982- )，男，工程師

TU731.2

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