建筑模板支撐系統坍塌事故的原因及對策措施

【摘要】本文重點分析模板支架坍塌事故的原因，提出確保模板及支撐體系整體穩定性的對策措施。

【關鍵詞】模板支撐體系；承載力；穩定性；坍塌；預防措施

1、前言

模板支撐系統的強度、剛度和穩定性，模板支撐不但影響到建設工程主體結構的質量，而且與人民群眾的生命和財產安全密切相關。

為此我們應該高度重視模板及支撐系統工程的設計與施工，采取切實可行的措施確保模板及支撐系統的強度、剛度和穩定性，杜絕因模板支撐體系失穩而導致坍塌事故的發生。

2、原因分析

2.1 材料原因

2.1.1 鋼管壁厚達不到規范要求：模板支撐的鋼管設計規格φ48×3.5㎜，現實中使用的鋼管實測壁厚僅2.8～3.0㎜，鋼管使用周期長銹蝕嚴重、局部變薄且不均衡，導致承載力大大下降。

2.1.2 鋼管彎曲變形：反復使用后的鋼管存在變形彎曲，而模板支撐系統設計時未考慮其彎曲變形，實際上鋼管彎曲導致承載大幅度降低。

2.1.3 扣件質量差：大部分扣件螺栓擰緊力矩未達到規定力矩時就破壞了，甚至發生裂縫、變形、滑絲等缺陷，造成潛在的不安全隱患。

2.1.4 材料進場無專人驗收鋼管質量，往往僅僅是對長度計量，在租賃合同中也沒有具體的要求，便于分包商做假進而利益更大化。

2.2 模板支架施工原因

2.2.1 地基基礎承載力不足：土體未夯實及硬化處理，承載力不能滿足計算受力要求，在荷載作用及雨、水浸泡下產生變形和不均勻沉降，導致支架失穩。

2.2.2 立桿接長：搭設高度較高或用較短鋼管作支撐立柱時，對立桿穩定性極為不利，但規范及理論計算時不考慮連接節點的存在，而實際上連接點是易壓彎變形的薄弱環節，只要立桿受力稍有偏心，側向變形較大時，最終整個支撐系統破壞而發生倒塌事故。

2.2.3 缺少掃地桿及水平拉桿：規范要求模板支撐必須設置縱、橫向掃地桿及水平縱橫向拉桿，實際施工中縱、橫向掃地桿未設或少設使立桿計算長度增加，削弱了立桿的穩定性。

2.2.4 未設或少設剪力撐：大多數模板倒塌事故中，并非鋼管承載力不足而是抗側向變形能力不足、支撐系統失穩或桿件局部失穩造成。實際施工中未按規范規定剪刀撐。整體剛度和穩定性不足，特別對于支模架較高時存在抗側向位移的能力不足，整體現澆結構抗側向變形較差。

2.2.5 支架立桿存在偏心荷載：當縱橫向水平桿的軸線對立桿的軸線偏心距≮55㎜時，立桿穩定性計算可不考慮偏心影響，操作中用扣件連接時在主節點上并不緊靠一起，偏心距大于規范，產生附加彎矩，偏心彎矩對模板支架的穩定性影響存在不確定因素。

特別是梁的側向支撐立桿，應沿著梁的兩側豎向布置，實際施工中僅憑經驗在梁下設置一根立桿，梁兩側設置兩根短立桿，存在較大的偏心距，其承載力及穩定性都很差。

2.2.6 主要受力節點嵌固能力不足：立桿與水平桿采用回轉扣件連接，節點嵌固能力低，鋼管的長細比較大致使支模架結構變形協調能力很低，不具備超靜定結構的優點。只要某一根立桿失穩，鄰近立桿可能也失穩進而導致整個鋼管模板支撐倒塌。

2.2.7 模板支架桿件間距偏大：支架立桿是受力系統的主要承重桿件，其間距應通過計算確定，而在實際施工中偷工省事，立桿間距和縱橫水平桿的步距都偏大，且未均勻布置，導致模板主要承重立桿承載力不足，這是導致模板支架坍塌的主要影響因素。

2.3 施工管理原因

2.3.1 未對支撐系統進行計算及編制專項方案，或編制的專項方案流于形式，沒有指導性和可操作性，缺少搭設細部構造大樣，主要技術要點不詳。

2.3.2 技術人員在施工前未對施工班組長及全體施工人員進行技術交底和簽字，或交底的內容與施工實際及專項方案不一致，交底中也沒有包含材料要求、搭設參數、構造措施、注意事項和安全要點。沒有落實到具體的施工人員。

2.3.3 施工人員技能較低，沒有經過技能培訓及考核合格上崗作業。

2.3.4 支架搭設過程中及澆筑前，未跟蹤檢查、監督、整改，未能及時發現問題；檢查責任未落實，發現的問題不及時糾正整改，與方案有差距就倉促澆筑混凝土。

2.3.5 安全生產費用投入不足，周轉材料投入不足，安全措施不到位。

2.3.6 現場鋼管、扣件未按規定抽樣檢測，檢測批次和數量不足，抽樣檢測缺少代表性。

2.3.7 實際施工中，對扣件螺栓擰緊力矩缺乏檢查或檢查數量不能滿足規范要求，僅憑感覺和經驗，驗收無記錄，支撐系統整體穩定性得不到保障。

2.3.8 混凝土作業過程中無人監管或統一調度，加上作業班組施工素質低劣，造成板面混凝土集中堆積，集中應力過大造成局部失穩而引發坍塌。

3、預防措施

3.1 必須編制專項施工方案并驗算模板支架穩定性及支架地面或樓面的強度復核。使模板支撐系統具備足夠的強度、剛度和穩定性，應充分考慮施工人員素質、管理水平、材料質量及施工現場各種不利條件等，有足夠的安全儲備和可靠的構造措施。

3.2 施工前，嚴格技術交底制度，技術負責人施工前對施工班組長及全體施工人員進行施工技術交底和簽字確認。

3.3 施工過程中，嚴格按照設計及專項方案，控制立桿間距、水平桿步距，設置掃地桿和剪刀撐，不得任意拆除桿件，不得與外腳手架相連。加強檢查、監視和整改。

3.4 混凝土澆筑前，對模板支架系統進行驗收，對扣件螺栓擰緊力矩進行抽樣檢查，不合格應進行整改，并認真填寫驗收記錄。

3.5 混凝土澆筑過程中應專人觀測模板及支架系統的穩定性及變形情況，發現異常情況應立即停止施工，及時采取可靠措施加固補強。

3.6 應按制定的混凝土澆筑線路、順序和澆筑流向依次澆筑，混凝土澆筑時應均勻布料，禁止超高堆載。

3.7 鋼管、扣件在使用前進行檢查，不合格品不得使用。

3.8 模板支架作用在地基上的，應采取夯實、碾壓、鋪設碎磚或碎石墊層，或硬化等措施，立桿底部應設置底座或墊板。模板支架立桿作用在樓板上時，應進行樓板承載力復核，并應保持承載力支架三層傳遞。

3.9 減少立桿偏心荷載影響，宜采用對接扣件對接且錯開布置，在滿足水平桿步距的前提下做適當調整，保證接頭處設置縱橫水平拉桿，確保支架的穩定性。

3.10 梁底支撐宜采用可調式托座直接受力，可調托座與鋼管交接處應設置橫向水平桿，梁底采用承重立桿支撐一般應采用雙立桿，減少立桿承受的荷載。梁底支架不得采用中間1根立桿、兩側懸挑支設根短立桿的支承形式。

3.11 應先澆筑柱、墻混凝土后施工梁板，豎向構件具有較大的抗側變形能力，支架系統與柱、墻進行剛性連接，可極大提高支撐系統側向剛度及穩定性。

3.12 對高支模支架系統以及危險性較大的分項工程，其專項方案必須經專家論證，并按專家論證意見進行修改、完善、報批后組織實施。

4、結束語

扣件式鋼管模板支架系統是建筑施工常用的支模形式，施工企業應落實實施責任主體，建立健全安全、技術質量管理體系，保證安全措施經費和周轉材料的投入，嚴格按專項施工方案操作，施工中嚴格控制材料質量，規范檢查、驗收、使用和拆除等各個環節，并加以監視和控制，可有效遏制模板支架坍塌事故。

參考文獻：

[1]中華人民共和國建設部.（JGJ130- 2001）建筑施工式鋼管腳手架安全技術規范（2002年版）[M].北京：中國建筑工業出版社，2001.

[2]中華人民共和國住房和城鄉建設部.（JGJ162-2008）建筑施工模板安全技術規范[M].北京：中國建筑工業出版社，2008