模板支架发生坍塌的原因分析及技术安全要求

1、模板支架发生坍塌的原因分析及技术安全要求 近期建筑施工过程中涉及模板支架的安全生产事故时有发生， 造 成了重大人员伤亡和巨大财产损失。 随着高层建筑日益增多， 建筑结 构日趋复杂，模板工程在搭设、施工、使用中作业危险因素多，极易 发生伤亡事故。本文将从技术原因、直接原因、施工方案原因、管理 原因对模板坍塌原因进行分析，并提出模板支架的技术安全要求。1 模板支架发生坍塌的技术原因1.1 架体或其杆件、结点实际受到的荷载作用超过了其实际具 有的承载能力，特别是稳定承载能力。1.2 架体由于受到了不应有的荷载作用（侧力、扯拉、扭转、 冲砸等），或者架体发生了不应有的设置与工作状态变化（倾斜、滑 移和

2、不均衡沉降等），招致发生非原设计受力状态的破坏。2 模板支架发生坍塌的直接原因2.1 支架因设计和施工缺陷不具有确保安全的承载能力。 在正常 浇筑和荷载增加的过程中，随时都会在任何首先达到临界 / 极限应力 或变形（位移）的部位发生失稳和破坏，从而引起支架瞬间坍塌。这 类支架一旦开始进行混凝土浇筑作业，就面临坍塌破坏的危险境地， 且难以监控。除非因已发现显著变形、晃动、或异常声响（连接件、 节点开裂、破坏）而立即停止作业、 撤离人员，否则事故将不可避免。2.1 支架因设计或施工原因，使其承载能力没有多大富余。在 遇到显著超过设计的荷载作用时， 由局部失稳开始， 迅即引起模板支 架整体坍塌。这种

3、情况多出现在自一侧起向另一侧整体推进并浇筑工 艺，并浇筑至高重大梁时和浇筑的最后阶段， 过多集中浇捣设备与人 员作业时。2.3 支架因采用的构架尺寸较大，未设水平剪刀撑加强层及竖 向斜杆（剪刀撑）设置不够等，造成构架的整体刚度不足。当因局部 的模板、木格栅和直接承载横杆发生折断或节点破坏垮塌时， 架体承 受不了局部垮塌的冲击和扯拉作用，而酿成整体坍塌。3 安全专项方案缺陷的原因3.1 编制、审核高大模板支撑系统安全专项施工方案的技术人 员对危险性较大的部分分项工程安全管理办法及建设工程高大 模板支撑系统施工安全监督导则和相关的安全技术标准规范不熟 悉、安全专项施工方案没有针对性，不能指导安全施

4、工。3.2 高大模板支撑系统荷截计算错误或考虑不周。一些施工企 业编制的施工方案荷载计算有误； 荷载组合未按最不利原则考虑； 对 泵送混凝土引起的动力荷载在设计计算中不足等， 造成模板支撑体系 的安全度大幅度下降。3.3 施工企业安全专项施工方案编制技术人员没有深入施工现 场调查、勘察， 对高支模区域及边界作业条件和环境不熟悉，对高支 模区域的危险源分析不准确， 高大模板支撑系统构造体系选择没有针 对性，支撑体系本身就没安全可靠性。3.4 高大模板支撑系统安全专项施工方案文本格式不符合危 险性较大的分部分项工程安全管理办法 （建设部【 2009 】87 号文） 及建设工程高大模板支撑系统施工安

5、全监督管理导则 （建设部【 2009】254 号)文的要求，有的就是一本厚厚的计算书，没有绘制 相应的平面图、立面图、剖面图和节点大样图，现场施工作业人员根 本看不懂计算书，不能指导安全施工。4 模板支架发生坍塌的安全管理原因4.1 一些施工企业不按规定在施工前编制模板支撑系统安全专 项施工方案，有的先按“经验”搭设，待安全专项施工方案批准后， 根据按批准的安全专项施工方案整改到位，留下安全隐患。4.2 选用的材料质量不符合要求 建筑施工中模板支架的搭设材料一般采用钢管、扣件、而建 筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 (JGJI30-2011 )规定宜采用 48.3 3.6 钢管，扣件应采用可

6、锻铸铁制作。目前，在建筑市场 上，许多施工单位使用钢管、扣件均由市场上租赁而来，由于租赁市 场的源头缺乏有效控制，名义上是 483.5 钢管，实际测量时， 不少钢管壁厚实为 2.83.0 ，甚至有的只有 2.5 ，其轴向抗压 能力降低 18.713.3% 。钢管使用多年，普碳钢管易锈蚀，局部壁 厚也变薄，严重的出现麻坑，影响其承载力，直接导致模板支撑架结 构承载能力下降；有些钢管经过多年使用后，钢管产生变形和弯曲， 而模板支撑设计时均按直线钢管来考虑， 不考虑其弯曲变形的， 实际 上钢管弯曲后的承载能力大为降低。 有些钢管的管端经多次气割或电 焊割，端面严重不平整，用作立杆时，在对接扣件部位出

7、现初弯曲， 严重影响立柱的承载力，易失稳。有些钢管材质不符合要求，钢管应 采用现行国家标准直缝电焊钢管 (GB/T13793 )或低压流体输 送焊接钢管（GB/T3092 ）中规定的 3# 普通钢管，其质量应符合现 行国家标准碳素结构钢（GB/T700 ）中Q235-A 级钢的规定。但目 前市场上 Q235、Q215、Q195 钢管经常混杂，难以保证为 Q235。有 些扣件合格率低，规范 JGJI30-2011 表 规定对接扣件抗滑承载 力为 3.2kN ，直角与回转扣件抗滑承载力为 8 kN ，从现场检查发现， 很难达到此规定。4.3 不按安全专项施工方案进行施工 搭设的支撑体系缺少连墙件、

8、剪刀撑，或搭设的剪刀撑不成 体系；无扫地杆；纵模水平杆偏少（普遍采用隔一搭一）或未连成整 体；立杆间距过大、立杆搭接、使得支撑体系的整体稳定性无法保证； 还有一些施工现场作业人员不重视模板支撑立杆底部的基础处理， 雨 季施工地基产生明显不均匀沉降，导致模板支撑产生较大的次应力， 极易发生垮塌。 扣件拧紧力矩不符合要求。扣件螺栓拧紧扭力矩值不应小于 40N?m，且不应大于 65M?m ，实际施工中很多达不到要求，大多在 20N?m，有的只有 10 多 N?m，节点刚度达不到设计要求，造成承载 力降低。 杆件的接头不符合要求。检查时常发现一些工地模架立杆的 接头均在同一水平面上。 斜撑与地面连接处

9、有防滑措施。多数工地在斜撑与地面的接 触外不加处理，没有构造措施，大大影响斜撑的受力性能。 立杆顶部自由臂尺寸过大。支撑系统立杆顶部自由臂采用顶 托支承的模架，检查时，常发现立杆顶部伸出顶部水平杆的长度过大， 严重影响立杆的刚度及水平位移。 周边无拉结。模板支架应与施工区域内及周边已具备一定强 度的构件（墙、柱）通过连墙件进行可靠连接，而实际检查中经常未 设置。4.4 施工现场安全管理不到位 有的施工现场将模板支架的搭设工作包给没有取得建筑架子 工特种作业操作证的木工，造成模板支架搭设的缺陷。 有些工地未按有关标准配备专职安全员，有的配备了专职安 全员，但模板支撑体系安全专项施工方案施工期间，

10、 没有按规定进行 有效的现场安全监督。 高大模板支架搭设前施工单位工程技术负责人未按规定对操 作人员进行安全技术交底；搭设过程中也没有分阶段组织检查验收， 任由操作人员凭经验随意搭设， 高大模板支撑使用前未进行有效的验 收。5 模板支架方案和措施的技术安全要求任何一起模板支架坍塌事故都有其技术原因和相关施工管理人 员的技术安全工作责任。因此，我们在编制技术方案措施时，应当从 以下几方面提出技术安全要求：（ 1）符合现行标准的技术安全规定。 当无相应或可参照的标准 规定时， 应通过专项试验， 分析研究和专家论证确定可行的技术安全 规定。（2）符合工程及施工各阶段的实际情况， 计验算项目及采用参

11、数必须覆盖实际存在与可能出现的最不利和危险的情况。（3）计验算式、荷载和调整系数的取用正确、无遗漏，计算过 程无错误。（4）对材料规格和质量、设置和工作状态、构造和连（拉）接 要求、施工工艺和使用条件、 杆件变形和基地稳定等一切可能影响支 架工作安全的控制事项，均有明确严格的限控指标、要求或措施。（ 5）对危险环节、部位、事项和因素有可靠的保险和保护措施， 必要时应设监测和监护。（6）对可能出现的隐患、 异常情况与突发事态有全面和充分的 考虑，有妥善的应急处置和安全排险救援预案。（7）有对各级相关人员技术安全责任和及时反馈情况的规定和 要求。6 技术负责人必须做好工程的技术安全工作 无论是模板坍塌事故，还是其他工程安全事故，技术负责人都 是事故责任的被追究者之一。6.1 技术负责人是工程技术安全工程的总管，肩负着工程项目 施工方案的决策和技术安全掌管责任， 应当把主要精力放在掌管好工 程施工的技术安全和努力推动技术进步的工作上，并且应当有职有 权，确保达到各项工作要求。当遇到施工安排和经济考虑的矛盾时， 也能坚守起码的安全保证要求，确保不出技术