高大模板支撐體系危險源分析及應對措施

衷黨云 卓平山

隨著建筑行業的不斷發展,為滿足建設者的使用要求,很多結構多樣、受力復雜的高、大跨結構與日俱增,隨之而帶來的安全問題越來越不容忽視。住建部發布建質[2009]87號文關于印發《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法》,各地方建設行政主管部門也相繼出臺關于施工安全文件,使得安全生產工作有章可循,有法可依。

1 高大模板支撐系統案例

宜春市袁州區行政中心大樓工程,建筑面積55 964.70 m2,澆筑部位為主體結構12層樓面板,最大支撐高度達43.5 m,最大梁跨度27 m,最大梁截面尺寸為600×1 800,板的厚度150 mm。該工程是綜合支撐高度超高、荷載超重、跨度超大等多種危險源于一體的復雜結構,項目部嚴格按照住建部87號文件規定,編制高大模板支撐體系安全專項施工方案,并組織專家論證。在施工時嚴格按專家意見修改后的專項方案和相關施工規范施工,架子工班組、質檢員、安全員做第一關檢查,現場專業監理認真復查,項目經理、總監理工程師、建設單位負責人抽檢,安全監督部門全程監督,于2010年 1月 26日安全、順利完成混凝土澆搗工作。

據新華社電,2010年3月14日11時30分,在建貴陽國際會議展覽中心工程A2展館至A3展館之間過街通道的模板支撐體系發生局部垮塌事故,造成巨大經濟損失和社會影響。

2 危險源分析

通過對以上兩個成功與失敗案例的分析總結可以得出,可能導致事故發生的危險源可以分為常規危險源和特殊危險源,其中常規危險源是所有支撐系統都可能會遇到的,其影響因素多、范圍廣,如果處理不當也會由量變到質變,引發大安全事故。高支模支撐系統中的常規危險源影響因素如圖1所示。

特殊危險源則是針對單個工程案例的危險源所做的特殊分析,其具有單件性、獨特性和危害性大等特點。對于高支模特殊危險源主要有以下幾種:1)荷載超重。在大跨結構和帶梁式轉換層的高層及超高層結構經常出現大梁截面或超厚的樓板,線荷載往往大于20 kN/m或面荷載大于15 kN/m2。此種情形易引起因荷載超重導致扣件滑移或支模架強度破壞而垮塌,還可能因剛度不足而失穩。2)高度超高。隨著現代建筑多功能使用要求拓展,經常出現高度超過8.0 m的超高構件或跨度超過18 m的超大跨構件,這樣往往需要搭設高度大于8.0 m或跨度大于18 m的超高超大跨架體。對于這類架體若處理不當,將極易導致支模架局部倒塌、整體垮塌和高空墜物傷害等危險。3)地基承載力不足。高大模板支撐系統中立桿直接支撐在原地基土或回填土上,此時必須做好地基承載力檢測工作,若土層承載力達不到設計承載力,則容易造成基礎承載力不足而出現不均勻沉降,影響支模體系的整體穩定性。4)樓板承載力不足。若支模架支撐在剛施工完成的地下室頂板上或其他結構樓層上,支模架鋼管直接支撐在已完成樓地面上,這樣也必須進行樓板承載力驗算。如支座反力大于結構設計荷載,則會造成已完成結構破壞,從而影響支撐系統乃至建筑物的穩定性。5)支撐落在薄弱構件上。由于結構設計要求,很多情況下超重梁和超高模板支架會落在后澆板帶、加強板帶或懸挑結構上(如圖2所示),對于這些部位如果不進行特殊設計和構造處理,極易造成由薄弱環節破壞而導致整個架體的垮塌。6)支撐高度不同。在支模架體搭設時,立桿鋼管分別落在不同標高的樓(地)面上,如游泳館高臺跳水臺支模架、影劇院屋面板支模架等等,其支撐高度不統一,容易造成鋼管的壓縮比不一樣,為此要對其進行增加支撐或加強構造處理來減少壓縮比,從而保證架體的整體穩定性。

3 危險源應對措施

1)加強安全施工方案的編制和審查工作。對于超重超高超大跨的分部分項工程,施工單位、監理單位應嚴格按照國務院有關文件及各地方各部門規定程序編制安全專項施工方案,組織相關責任人審核、審定安全專項施工方案,并組織專家進行論證審查,從源頭上防范群死群傷惡性安全事故的發生。2)做好安全技術交底。施工管理人員應提高安全意識,嚴格按照專家論證意見修訂的安全專項施工方案施工,對施工作業人員做好安全技術交底工作。對于工程中存在的重大危險源必須做好重點交底,落實到每一個節點細節,不可走形式過場,并在支撐體系搭設完成后,做好技術檢查工作。對于一些不符合規范和方案設計要求的部位,必須進行整改。3)把好支撐材料關。支撐鋼管型號尺寸必須與方案相匹配,嚴禁使用橫截面小于設計要求截面的鋼管。所有進場的鋼管及扣件必須提供材料出廠合格證和材料二次檢測報告,對于沒有出廠合格證和材料二次檢測不合格的材料不得在現場使用,對于有洞眼的鋼管和損壞的扣件不得使用。4)做好支撐體系過程驗收。架子工班組認真做好自檢自查工作,現場施工員、安全員必須做好模板支撐體系的細致檢查工作,對關鍵節點必須全數檢查,如大梁及厚板下的扣件緊固程度是否達到規范40 kN·m～65 kN·m,對于滑絲的扣件必須更換;超重區域內的立桿間距是否符合方案設計要求,立桿的接長是否符合規范規定;縱橫水平桿步距是否與設計相符;水平、垂直剪刀支撐是否按方案和規范搭設,形成空間網狀形式;立桿地基是否按方案要求處理并達到設計承載力等。5)重視支撐體系總體驗收。安全員、質檢員、方案設計人員、項目經理、現場安全監理工程師、總監理工程師及甲方駐現場代表共同對支撐體系進行驗收。依據安全專項施工方案和規范標準,對關鍵節點要運用各種檢測工具進行認真檢查,發現問題及時整改,未到位不得進入后續工序施工。同時政府安全監督部門重點監控督辦,注意檢查現場搭設質量是否與安全專項施工方案相符,并符合相應規范規定。6)加強事中監控。在混凝土澆筑過程中,現場施工員和現場監理進行澆筑旁站。方案實施中應在重大危險源處進行警示,讓作業者提高安全意識,做好防范工作;依據安全專項施工方案,設置變形監測點,安排專人、定儀器、定時檢測監控,并做好監控記錄。當單次變形突變量或累計變形量超過方案設計允許值時,立即中止施工,及時上報相關負責人,并啟動應急預案,待查明原因后才能進行后續澆筑工作。

4 結語

近年來,雖然施工工藝和施工技術的不斷提高,但是建筑業仍屬于傷亡事故高發的行業之一。在日常施工中應遵循“預防為主,安全第一”的原則和“警鐘長鳴,常抓不懈”的方法來減少和杜絕施工傷亡事故。全力做好安全生產責任制和現場操作過程的有機結合,做到制度管人,使安全管理工作有法可依、有章可循,減少一般安全事故發生,杜絕重大和特大施工安全事故發生。

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[4]張立平.淺論建筑施工安全管理的現狀及發展方向[J].山西建筑,2009,35(20):212-213.

[5]JGJ 162-2008,建筑施工模板安全技術規范[S].