鋼管腳手架支撐坍塌事故分析和對策

◎ 重慶三環建設監理咨詢有限公司 史棟梁

一 、前言

建筑工程中通常在單體結構體量大、施工荷載重時，對砼模板支撐系統就要求承載力高、搭設靈活。扣件式鋼管腳手架作為模板支架就具有這些特點，且經濟性好，材料可反復利用后回收，因而目前被廣泛采用。但因腳手架支撐系統整體坍塌造成的安全事故也屢見不鮮，特別是高大模板支架坍塌，造成的群體傷亡和財產損失十分巨大。本文將從部件質量不合格、搭設方案設計編制不合理、現場監管不到位等方面闡述鋼管腳手架模板支撐系統坍塌事故的主要原因，并探討相應的預防處理措施和提出建議。

二 、鋼管腳手架模板支撐系統坍塌事故原因分析

1、鋼管腳手架部件質量低劣

鋼管、扣件、底座等是通常建筑工程中使用的模板支撐腳手架材料的主要組成部件，這些部件的質量是直接影響其所構建的支撐系統的整體承載能力和穩定能力。在《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》中關于鋼管腳手架要求適用于使用Φ48×3.5焊接鋼管、無縫鋼管作為模板支撐搭設的主要材料，亦可采用Φ51×3的焊接鋼管。扣件應符合《鋼管腳手架扣件》中的相關質量規定，且扣件應經過65N.M扭力距試壓，扣件各部位不得有裂紋。

在經濟利益的驅使下，目前市場上的腳手架材料復雜多樣，導致鋼管壁厚達不到規范要求，扣件自重越來越低；如Φ48鋼管壁厚，由規范要求的3.5mm不斷變薄，甚至達到僅有2.6mm；扣件每個僅有0.9Kg。這些變化將大大降低配件的力學性能，比如鋼管壁厚由3.5mm降至2.6mm,其截面積下降25.7%，抗彎能力也相應下降約20%，但長度增加了約40%。同時鋼管的材質也發生了變化，市場上Q235、 Q215、 Q195混雜，難以對材質進行甄別，其質量很難保證達到國家標準《碳素結構鋼》（GB/T700）中Q235-A級鋼的規定。我國的扣件大多采用鑄鐵制作，但很多鑄鐵本身質量保證性就很差，且依據《建筑施工扣件式腳手架安全技術規范》JGJ130-2001規定在建筑市場抽查檢測扣件的抗滑承載力，發現合格率很低。

另外租賃市場上的鋼管、扣件經過多次周轉使用嚴重磨損，加上保養維護情況差，造成嚴重銹蝕、變形、麻坑、開裂等，致使搭設的支撐系統承載能力明顯降低，存在嚴重的安全隱患，往往造成坍塌事故的發生。

2、方案設計編制不合理

通常模板支撐系統腳手架搭設方案，特別是高大模板支撐系統，都應設計編制具有針對性的專項方案，用于指導施工。但在一些廠礦企業由于要求不嚴，缺乏外部監管，或審核搞形式，施工單位在編制模板工程安全專項施工方案時，往往不編制專項搭設方案在施工組織設計中簡單描述或一筆帶過，或搬抄類似工程已有方案，缺乏針對性。

整個系統的承載能力和穩定性計算是保證安全的關鍵條件，荷載計算有誤或考慮不周、系統承載力計算完全按規范進行是兩個主要方面。施工中常出現荷載組合未按最不利原則考慮，建筑工程施工過程中常有施工荷載大于使用荷載和荷載形式發生變化的情況，有時這也將成為腳手架支撐系統坍塌的主要因素。例如在多層或高層混凝土結構連續施工時，上面層的自重和施工荷載需要下面一層承受，但它有時遠大于該層的設計使用荷載，由于下層拆除過早等原因造成這些荷載不能向下傳遞，也將引發結構變形或破壞而引發腳手架系統坍塌。系統承載力計算完全按規范進行，沒有考慮上述系統部件本身的缺陷造成的影響，安全系數不夠，也將造成坍塌事故的發生。

另外未充分考慮到施工荷載重的動力荷載，如混凝土在泵送時產生的推力，對模板支撐系統的整體穩定性造成不利影響，形成安全隱患。或者對施工荷載由于拆模、混凝土澆筑順序變化、材料堆積等因素發生較大變化時的安全系數考慮不足，導致發生安全事故。

3、缺乏使用中的施工現場檢測管理

首先、一些施工單位不按規定編制模板工程安全專項施工方案，或缺乏針對性。在采購或租賃材料時追求經濟利益，致使進場的部件材料不合格；不嚴格審查特種作業人員的上崗資質，對架子工不進行培訓、交底就上崗，導致搭設方案不能按規范及編制要求進行，出入較大。在支撐系統搭設完成后不組織相關部門驗收就開始使用，或驗收“走形式”，參加人員不合要求，敷衍通過。這些都埋下了安全隱患。

第二、施工順序的安排不合理。例如建筑工程施工過程中常常出現深梁分層澆筑的情況，如果因未對工人進行技術交底等原因導致某處砼堆積過多，也可能導致支撐系統坍塌。梁板結構拆模過早有時也成為引發腳手架發生傾覆的重要原因。

第三、私自改變支撐系統使用功能。鋼管腳手架用作模板支撐系統時，要保證其使用功能和受力的單一性，模板支撐腳手架、裝飾腳手架，卸料轉運平臺等不能混搭，因為不同的用途有相應的搭設要求和使用限制。但在施工過程中施工單位經常為圖方便隨意更改用途，例如在模板支撐腳手架或裝飾外架上搭設木板等作為材料轉運平臺或吊掛支撐點，致使局部荷載過大，腳手架發生垮塌。

第四、其他原因對腳手架系統造成破壞。設備安裝、火災、 隨意拆除等因素也可能直接導致腳手架坍塌。在建筑工程特別是工業建筑施工過程中，常遇到土建結構未完成即進行設備安裝的情況，由于在吊裝設備時可能要在腳手架上開出吊裝孔洞，就難免要對腳手架的整體性造成破壞，就可能引起坍塌。而火災和隨意拆除部分腳手架桿件會是腳手架系統局部失去承載能力和失去支撐系統整體的平衡穩定，導致垮塌。

三、相應防范控制措施和建議

1、嚴格控制用于支撐系統的部件質量。

用于支撐系統的部件必須具備生產廠家許可證、產品質量合格證明、檢驗證明和產品標識等質量保證條件施工單位才能購買、租用。其次，按照國家相關技術標準對關鍵部件鋼管、扣件按批次進行抽樣送檢，對檢驗不合格的鋼管、扣件一律不得使用。加強對在施工用材的檢查，發現購進或租用質量存在嚴重缺陷的腳手架材料的，應要求停止使用并全數退場，對情節嚴重的可停工或暫扣其安全施工許可證。堅決打擊生產、銷售、租賃不符合國家規范要求的鋼管腳手架部件生產企業，杜絕其流入市場。

2、依據工程特點認真設計編制方案。

每個工程的地基、施工周期、荷載情況、施工順序等影響腳手架支撐系統的因素都不同，要根據這些特點進行專項方案的考慮和編制。特別是針對高大模板工程的施工方案還要嚴格執行《危險性較大工程安全專項施工方案編制及專家論證審查辦法》的相關要求，組織專家組進行論證審查；安全專項施工方案的編制和實施要經監理認真審核和督促實施。方案中應對荷載組合按最不利原則考慮，同時充分考慮施工荷載情況變化和材料缺陷等原因，取適當的安全系數。

集中荷載特別大（如結構大梁）、動荷載較大處、懸挑梁板、轉運平臺等在腳手架支撐系統中的重點部位，在編制方案時應設置切實可行的監測方案和應急方案，以保證能對其進行監控，當模板及支架水平側移和沉降等發生超出要求范圍或趨勢時，應立即采取相應的處理措施。

3、加強施工過程中對鋼管腳手架的搭設和維護管理。

嚴格審查腳手架搭設專業承包和勞務分包單位和人員的資質和培訓、交底情況，不得違法轉包和無證上崗。加強對施工人員特別是架子工和焊工的技能培訓與考核，強化安全教育與交底。搭設安裝前嚴格按照專項技術方案和有關操作規程的要求，配備足夠、有效的扭力計、安全帶等設備，保證作業人員的安全和搭設質量。

臨時在整個支撐系統任意層堆放、懸掛建筑材料、模板、施工機具或其他物料時，都應充分考慮其對系統承載力和穩定性的不利影響，荷載較大時，應進行荷載計算，必要時應對樓面、屋面腳手架進行加固以達到安全要求。

嚴禁私自改變支撐系統使用功能，應嚴格按方案和規范要求使用腳手架，當用途有所變化時，應采取相應的驗算和加固措施后方可進行。嚴禁在支撐系統上開孔或進行局部拆除，如卻有必要，必須進行驗算、制定有效的加固措施后方能實施。

支撐系統拆除時首先要保證混凝土強度達到規范要求拆模強度，另外還要考慮已有結構是否能承受現有的施工荷載，防止倒塌事故或使結構發生變形、開裂等質量問題。拆除應嚴格遵守從上而下，先非承重后承重的順序原則，禁止拋擲材料等。

對混凝土輸送、澆筑工藝充分考慮動荷載，加強過程管理。對產生動荷載較大處，須提前進行加固（可采取加密立桿，縮小水平的步距，設置剪刀撐等來防止失穩），盡量避免將輸送泵直接置于模板上或泵管由模板支撐腳手架來承架；同時混凝土澆筑順序、方向、每層厚度等也會影響到模板支承的受力和穩定性，避免混凝土堆集過高造成模架局部荷載集中、應力突變，破壞模架的穩定性，特別對大梁、斜梁、懸挑結構處的混凝土澆筑技術更應加倍重視。

嚴禁在支撐系統下堆放易燃、易爆物品，防止火災對受力系統產生破壞引發坍塌。重視對落地腳手架地基的觀察和保護，避免雨水浸泡、沖刷，發生不均勻沉降或沉降量過大時及時進行加固處理。

4、盡快完善模板工程安全技術規范方面的法律。

用法律和制度來構建更有利的安全保證體系，如荷載在腳手架承載能力和穩定性計算中必須按最不利荷載組合進行驗算；在搭設構造要求上要考慮地基、基礎變形影響；這些都應在相應的法律法規要求中有所體現和要求。

在鋼管、扣件等部件的質量方面也要明確切實可行的檢測和驗收方法，地方政府和各行業系統可根據工程特點制定鋼管腳手架的生產、使用、租賃等方面的標準和管理辦法，建立健全鋼管、扣件安全檢測制度及報廢制度，控制鋼管、扣件的使用年限，并在相應的監管部門職責中和施工現場檢查驗收項目中作明確要求。

四、結論

鋼管腳手架作為建筑工程施工過程中支撐系統構建的主體，目前被廣泛運用在該行業，但應特別加強安全事故的防范，重視使用部件自身質量，制定嚴密的搭設方案，嚴格按照規范和審批的方案要求搭設和使用，注重使用過程中的保護和監測，應急措施要能確實實現，確保施工安全，避免發生坍塌事故給國家集體利益和人生命造成損害。