分析高大模板垮塌事故原因和防止措施

分析高大模板垮塌事故原因和防止垮塌事
故的措施
近年来,随着我国城市化建设进程的不断加快,建筑工程项目的规模、体型不断扩大并逐步复杂化。

在工程施工中,钢筋混凝土作为不可缺少的施工材料,其配套设施要求也日益增加。

高大模板支撑体系作为新的模板体系在工程领域受到广泛的应用,但是其在应用中由于施工过程的管理不善,导致模板支撑系统坍塌事故时有发生,造成巨大的经济损失和严重的人员伤亡事故。

国家住房和城乡建设部对此也高度重视,先后颁布了《危险性较大部分项目工程安全管理办法》和《建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则》等相关法规予以规范。

以此来提高施工安全,降低施工事故,增加施工效益。

近年来因为高大模板支撑系统失稳而导致坍塌事故频繁发生，以下就有几个典型的重大安全事故。

2000年10月，南京某公司承建的南京某裙楼工地发生一起重大职工因工伤亡事故。

在浇筑顶部混凝土施工中，因模板支撑系统失稳，大演播厅舞台屋盖坍塌，造成正在现场施工的民工和电视台工作人员6人死亡，35人受伤(其中重伤11人)，直接经济损失70．7815万元2003年浙江省发生建筑施工模板倒塌重大事故多起,特别是2003年2月18日,某研究发展中心工程施工中,在浇筑门厅(结构高度为28.1m,净跨24m)混凝土时,晚上20:00左右发生支模架坍塌,造成13人死亡,17人受伤的重大伤亡事故.
2007年2月12日下午3时30分左右，广东省八建集团有限公司南宁分公司正在施工的广西医科大学图书馆二期工程，演讲厅舞台屋盖工程发生坍塌事故。

造成7人死亡，7人受伤，直接经济损失32.10983万元。

1 坍塌事故的形成原因分析
1 .1 吊环设计的不合理
荷载计算不科学框架模板的设计，首先应根据工地的具体条件、材料供应情况、工人技术情况来决定模板的结构形式，然后再进行必要的设计计算，使之在现实的基础上，力求做到既经济与合理，又具有一定的先进性。

此外，不同构件在设计时，考虑的重点应该有所不同。

定型模板、梁模板、主次楞木等主要考虑抗弯强度及挠度；对于支撑柱，主要考虑受压稳定性；对于桁架式楞梁，还应考虑上弦杆的抗弯、抗压能力。

对于木构件，在支座处还应考虑抗剪及承压等问题。

吊环是高大支撑体系中的主要受力构件,其构造形式因为模板结构和受力结构点的不同也不尽相同。

在高达模板支撑体系中组拼式结构在现阶段建筑工程中应用最为广泛,一般都是通过在高大模板上面使用组装式的吊环来增加模板支撑的整体性和受力平衡要求。

但是在施工中,无论是哪种吊环和扣件,在施工的过程中受力强度和稳定性在设置和设计中都存在着一定的不足,如吊环的位置、数量和安装方法控制的不合理等,都容易造成吊环受力的不完整。

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2 支撑体系模板结构设置不合理
支撑体系模板结构设置不合理一般都是指在模板支撑体系中三
位系统结构的尺寸设计不够规范,承力段和承力点都得不到合理规范的控制。

这是由于在施工之中工程技术人员未能够根据模板支撑体系和结构要求来进行荷载的分析和承载力度的控制,对支撑系统的受力杆件的间距之间的计算并不精确,使得在模板和脚手架搭设中往往都存在着位移较大和偏差较多,
这种结构安装措施和方法大大的降低了支撑架的承载能力,还造成模板支撑体系出现成立不明确的隐患。

1 .3 模板斜支撑地脚螺栓安装不合理
大模板斜支撑的主要作用是在模板支拆过程中调节模板的倾斜角度,使大模板堆放相对稳定。

由于斜支撑的地脚螺栓在支撑模板重量、调节倾角中反复使用,因而是比较重要且易忽视的安全部位。

斜支撑的地脚螺栓使用过程中易引发的安全事故表现在模板的倾覆上。

主要原因是施工过程中大模板经多次起吊和落地,由于未能轻吊轻放,地脚螺栓中的螺母在多次反复冲击下焊缝开裂。

堆放过程中受外界荷载干扰,螺母脱落致使大模板倾覆。

1 .4 施工现场管理不善
由于在目前的大多数工程施工队伍都是由施工承包单位聘用的各个小的民建队伍组成的,施工人员的专业素质和责任意识都相对较低,而且由于施工队伍是由多种小队伍组成的,因此很难得到统一的管理。

这就会造成施工人员在操作中不能很好的相互配合,施工安全交底工作也没有认真进行,在搭设大模板支撑系统时,有些施工人员未经技术人员许可,就擅自改变搭设的方法或结构或者为了减轻自身工作
量,就私自减少支撑系统的连接构件等等,这些混乱的施工现场管理和现场工作人员的责任意识淡薄是导致大模板支撑系统出现坍塌的最根本因素。

1.5混凝土浇筑方案未考虑
在编制模板施工专项方案时必须同时考虑混凝土浇筑方案，应包括混凝土浇筑方法、浇筑顺序、浇筑速度等内容，并根据混凝土施工工艺和季节性施工措施等情况，以确定施工时所承受的荷载不超过设计规定。

如混凝土梁施工应分层对称的浇筑，由跨中向两端对称分层浇筑，每层厚度不得大于400mm，上、下层应在初凝前相接，对分层浇筑的梁混凝土还应根据实际需要和可能在混凝土中适当加点促凝剂；混凝土平板厚度大于200mm时，同一跨板最好从中间往两边浇筑，严禁一次浇够厚度。

1.6材料选用错误
造成模板坍塌事故的几大原因中，搭设模板的钢管和扣件质量低劣是重要原因之一，几乎任何一起模板坍塌事故原因分析中都有一条“选用材料不合格”的说辞。

对承重模板结构来说，防止一定条件下出现脆性破坏是十分重要的，因而在选用模板及搭设材料时必须注意材料的特性。

《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）对经常选用的5大类模板材料：钢材、冷弯薄壁型钢、木材、铝合金型材、竹木胶合模板板材进行了明确规定和说明。

2 防治对策
2 .1 吊环安装对策和控制方法
大模板吊环是受力构件,补偿刚度、保证强度是确保安全的必要条件。

在施工的过程中对整体式大模板的吊环以保证足够焊接长度、双面满焊、焊缝饱满为安全原则。

大模板吊环保证有足够的安全系数。

吊环的位置、数量、安装方法和焊接、包括组装式吊环的连接螺栓型号及双螺母紧固,均应满足设计要求。

施工过程中应经常检查吊环,若发现螺母松动或被吊环碰撞而损坏时应立即紧固或更换。

2 .2 支撑体系控制要点
首先,在进行高大模板支撑系统的搭设工作之前,现场监理人员应该在技术人员的帮助下明确施工中所采用的施工方案以及与模板搭
设相关的其他标准规范,对现场所有的管理人员与施工人员进行统一集合,明确各人的职责所在,做好安全技术交底工作,并使相关负责人
履行签字手续。

其次,在大模板支撑系统架设中所用到的操作人员必须要具备相关从业资格证书,对于没有经过专业培训,也不具备任何证书的施工人员,禁止进行模板支撑系统搭设。

最后,在模板支撑系统搭设完成后,实施模板施工前,必须要对支撑系统的搭设质量进行检验,
只有验收合格且技术负责人进行签字以后,才能确定支撑系统搭设完工。

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3 大模板施工中的技术应用
(1)高大模板支撑系统是指建设工程施工现场混凝土构件模板支撑高度超过8m,或搭设跨度超过18m,或施工总荷载大于15kN/m2或集中线荷载大于20kN/m的模板支撑系统,属于超过一定规模的危险性较大
的分部分项工程,应由项目技术负责人组织相关专业技术人员,结合工程实际,编制高大模板支撑系统的专项施工方案,经施工单位技术负责人签字后,再按照相关规定组织专家论证。

(2)模板支撑架的三维结构尺寸应严格按照专项施工方案进行搭设,支撑架立杆采用对接接长,保证传力明确,没有偏心。

每根立杆的每步均需设置纵、横向连系杆件。

(3)模板支撑架体应设置扫地杆、纵横向支撑及水平垂直剪刀撑,并与四周建筑物主体结构的墙、柱牢固拉接。

(4)模板支撑架钢管底部应设垫木和底座,顶部应设可调支托,U形支托与楞梁两侧间如有间隙,必须楔紧,其螺杆伸出钢管顶部不得大于
200mm,螺杆外径与立柱钢管内径的间隙不得大于3mm,安装时保证上下同心。

(5)模板支撑架顶部立杆伸出水平连系杆的长度应控制在300mm以内。

2.4 其他防治措施
在编制专项方案前应全面解读建筑工程设计图纸的内容,分析建筑结构、功能的特点、施工的难易程度及工序之间的前后关系和施工后的效果等。

在设计计算时首先必须保证有足够的安全储备,其次在材料选用和施工过程中严格按方案实施把好质量关,这样才能确保施工安全。

参考文献
1．《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）2．《建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则》。