工程混凝土模板支架體系在搭設中存在的問題及解決對策

李 冬（甘肅建筑職業技術學院，甘肅 蘭州 730050）

1 前言

模板支架體系通常是指廣泛用于新澆混凝土及鋼筋混凝土構件成型的模板以及支承模板的一整套完整的構造體系。其中，用于接觸混凝土并控制混凝土構件的設計既定尺寸、形狀和位置的體系構造部分稱之為模板；而用于支持和固定模板的桁架、桿件、金屬連接件、工作便橋等則構成了模板的支架體系。因此，模板支架體系在混凝土及鋼筋混凝土工程施工過程中屬于施工輔助措施，是當代混凝土及鋼筋混凝土結構施工的一種臨時結構。

2 模板支架體系對混凝土工程施工的影響

從工程施工現場管理的各個角度來看，工程模板支架體系自設計至施工整個階段實施的合理與否，對工程安全施工和成本控制有著至關重要的影響，這些影響主要體現在：

1）從施工技術角度來看，模板支架系統的設計與實施合理與否，直接控制了混凝土及鋼筋混凝土構件是否能夠按照設計要求的尺寸和形狀完成。因此，施工單位模板支架體系的搭設對于能否按相關施工技術規范和設計要求完成施工內容起著決定性作用。

2）從施工安全管理的角度來看，近年來，由于模板支架體系失穩造成的混凝土工程坍塌事故屢見不鮮，并且這些事故往往造成了嚴重的人員傷亡，有的甚至致使整個項目毀損，造成很大的經濟損失，也帶來了很嚴重的社會負面效應。

3）從工程實施成本控制的角度來看，據調查統計分析，在高層民用建筑的實施過程中，現澆混凝土及鋼筋混凝土結構模板支架體系的實施費用，占現澆鋼筋混凝土結構造價的15%～30%，其用工工日總量占整個混凝土及鋼筋混凝土結構總用工量的45%左右，對結構復雜的民用建筑工程，建立模板支架和進行鋼筋連接作業所占的工時，遠遠超過了相應結構物的混凝土澆筑所用工時。

因此模板支架體系的設計與實施是否規范、合理，是目前建筑工程混凝土及鋼筋混凝土施工中不可忽視的一個重要環節。

3 現階段混凝土構件模板支架體系在搭設過程中存在的問題

混凝土構件的施工離不開模板支架體系的搭設，然而近些年模板支架體系事故的頻繁發生嚴重威脅著建筑工程的安全生產，已成為我國施工生產安全質量事故多發的部位之一。根據中華人民共和國住房和城鄉建設部發布的《2012年房屋市政工程生產安全事故情況通報》，2012年全國共發生房屋建筑及市政工程生產安全事故487起、死亡624人。其中，模板事故26起，占總數的5.34%，全國2012年施工安全事故發生部位情況如圖1所示。

圖1 全國2012年施工安全事故發生部位情況

其中，全國共發生房屋市政工程生產安全較大及以上事故29起、死亡121人，比去年同期事故起數增加4起、死亡人數增加11人，同比分別上升16.00%和10.00%。在全年發生的較大及以上生產安全事故中，模板支架系統坍塌事故10起，占事故總數的34.48%；死亡35人，占死亡人數總數的28.93%[1]。例如，2012年12月31日21時03分，上海軌道交通金橋停車場房建工程檢修聯合庫施工過程中發生模板支架體系坍塌事故，造成5人死亡、7人重傷、10人輕傷，直接經濟損失約700余萬元。

根據現階段我國對工程模板支架方案的審批、論證和驗收的相關規定，結合施工現場模板支架體系的搭設特點，在對已發生的一些工程模板支架體系的安全事故進行分析之后，可以發現，模板支架體系安全事故發生的主要原因表現為以下三個方面：

1）模板支架體系的設計計算和專項施工方案的編制存在嚴重的責任問題。

通過分析發現，在模板支架體系的設計計算和專項施工方案的編制中，普遍存在以下四種情況：

第一，模板立桿的穩定性計算有較多錯誤，多數情況下出現了荷載漏加、計算長度不符合工程施工設計圖紙要求；

第二，剪刀撐、掃地桿等構造措施未按安全技術規范設計，多采用以往模板支架的搭設經驗進行設計，缺乏有力的設計數據支持，直接影響了模板支架的整體承載性能；

第三，設計過程和專項施工方案的編制紙上談兵，未結合施工現場實際情況，未提出與周邊已有建筑進行可靠拉接的技術措施，直接影響了模板支架的整體穩定性；

第四，多數工程項目模板支架的搭設無細部節點做法及節點詳圖；沒有立桿、剪刀撐平面布置圖和縱、橫兩方向剖面圖等主要施工圖紙。

2）支架等主要材料質量不合格，未能滿足規范和設計的要求。

通過對建筑材料市場和建筑施工現場的調查，發現用于混凝土模板支架體系的支架鋼管，壁厚多數都不滿足鋼管的壁厚標準，存在明顯的偷工減料情況。由于國內鋼管市場競爭激烈，一些廠家為了搶占市場，對鋼管的生產采用減少壁厚的方式來降低價格，例如壁厚3.5mm的鋼管，實際生產壁厚只有3.1mm左右，實際購買的鋼管壁厚名不副實，同時再經過多年使用，鋼管局部由于生銹腐蝕，壁厚進一步變薄。而設計時仍然按照3.5mm的壁厚進行設計，經過計算發現，這會直接導致支架鋼管的抗壓能力降低13%～19%。

支架鋼管在生產、加工和運輸過程中，廠家操作不規范，施工現場鋼管多次周轉使用，不按規定的周轉次數報廢，致使支架鋼管產生了局部的彎曲和變形，從而使支架的初始偏心矩大大增加。而設計時支架鋼管還是按直線鋼管來計算，造成誤差，使鋼管的實際承載力大大降低。

支架鋼管的扣件合格率低。據調查，目前施工現場的多數鋼管扣件不能達到《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》（JGJ130-2001）對于接扣件抗滑承載力及直角與回轉扣件抗滑承載力的要求，合格率很低。據另一項調查顯示，支架鋼管扣件的合格率只有10%，甚至更低[2]。

3）模板支架體系的設計模型理想化，未能全面考慮施工現場實施過程中的多種不利因素。

模板支架系統在應對高處混凝土及鋼筋混凝土構件的施工中，由于受到支架鋼管長度的限制，需要在搭設過程中采用對接扣件。然而，鋼管對接扣件的使用必然會使鋼管在對接處穩定性降低，對接不規范還會產生較大的偏心距。而設計過程往往忽略了對接扣件對支架鋼管的不利影響，致使模板支架系統的失穩在此發生的概率大大增加。

同時，若模板支架體系搭設高度較高時，往往會因為操作誤差等因素使支架鋼管存在側向位移，致使支架的節點處產生彎曲變形，進而改變原力學計算模型，導致支架鋼管所承受的應力發生顯著變化。又由于模板支架體系往往在設計時就缺少側向約束，故側向穩定性能較差，在外部荷載的作用下，整個建筑物模板支架體系易發生失穩而側向倒塌的事故。

4）施工現場缺乏安全管理措施

施工現場項目部缺乏模板支架系統的安全管理措施，存在執行模板支架系統相關安全規范的觀念不強、現場施工技術人員缺乏安全培訓的情況。同時發現，施工現場對模板支架體系的搭設過于依賴個人經驗，簡化搭設程序，施工作業人員不重視，不嚴格檢查。還有，由于建筑市場競爭激烈，施工企業低價中標導致施工安全管理措施費用的投入無法得到保證等，都成為模板支架體系質量安全事故的誘因之一[2]。

4 預防并解決模板支架體系安全質量事故的方法

綜上所述，經過對模板支架安全事故的分析后，發現安全事故發生的主要原因包括：模板支架體系缺乏準確完整的專項施工方案，計算過程不準確；鋼管和扣件的質量不合格和施工現場管理不到位，未對模板支架體系搭設給予足夠的重視等。因此，解決的方法總結如下：

1）編制完整、準確并切合實際的專項施工方案是預防模板支架安全事故的先決條件；

建筑工程模板支架體系專項施工技術方案的編制應遵循“施工企業結合工程實際情況，在充分研究相關工程設計資料和實施性施工組織設計的基礎之上，由項目技術負責人牽頭，依據《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》建質[2004]213號的相關要求”進行編制，編制完成后應及時舉行專家論證會，由專家對專項施工方案的安全性和可行性進行論證，直至滿足規定后方可予以實施[3]。

模板支架體系施工的專向施工方案主要內容應包括：工程概況、編制依據、模板支架體系的設計方案、模板支架體系的驗算、模板支架體系施工準備、模板支架體系的搭設、模板支架體系的安全管理和相關計算書等內容。其中，計算書中的內容應包括主要混凝土構件（如混凝土梁、混凝土板）各自的模板支架體系計算書。計算書的內容還應結合工程現場實際，對潛在危險源進行調查后，考慮最不利荷載的組合進行編制。

2）嚴格監管鋼管、扣件等材料的采購和管理程序，杜絕劣質材料和應報廢材料用于模板支架體系中。

企業在進行鋼管和扣件的采購中要嚴格管理進貨渠道，材料進場時認真核查材料“三證一書”，即：生產許可證、產品合格證、工業產品備案證、生產企業資質證書”，并對材料進行外觀檢查和見證取樣復測，保證材料滿足設計要求的力學性能。

由于鋼管、扣件等材料屬于周轉性材料，所以嚴格按照鋼管和扣件的規定周轉次數使用，企業應建立《周轉性材料管理制度》，由專人負責對鋼管、支架等材料進行管理、檢查，對超過使用次數的材料應當及時申報報廢。

3）強化現場操作人員和管理人員的安全意識，建立模板支架體系實施的專項安全管理制度和應急體制。

對從事模板支架體系搭設的操作人員在施工前進行安全生產知識培訓，由技術人員強調安全生產的重點，提高操作人員的安全操作意識。

建立模板支架體系搭設階段、使用階段和拆除階段的安全管理規章制度，并指定專人負責對模板支架體系各階段的實施情況進行現場檢查，填報檢查記錄，對不合格內容做到“及時檢查、及時發現、及時糾正”的“三及時”，保證施工安全。

成立專項安全事故應急小組，指定小組成員，建立詳細的事故責任制和事故匯報制度，編制模板支架體系的專項應急預案。

5 結語

建筑工程模板支架體系雖然屬于建筑工程中的措施項目，也是一項常見的臨時項目，但是，對模板支架體系的施工實施是否符合工程實際情況、是否符合設計要求，直接決定了工程混凝土構件的質量和施工現場的施工安全。所以，分析各種模板支架體系安全事故產生的原因，并以此尋找符合工程實際的預防措施，進而建立嚴格的安全管理制度，能夠有效的保障建筑工程模板支架體系的安全實施。

[1] 中華人民共和國住房和城鄉建設部.2012年房屋市政工程生產安全事故情況通報 [EB/OL].http://www.mohurd.gov.cn/zxydt/201302/t20130205_212805.html

[2]林家樑.建筑工程模板支架體系及其事故倒塌原因探討[J].河南建材.2008，(1).32-33+37

[3]中華人民共和國住房和城鄉建設部.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(建質[2004]213號)[S].2004