陜艷娟 (山西一建集團有限公司,山西 太原 030000)
伴隨我國城市現代化進程的快速發展,一座座高樓大廈拔地而起,人們對建筑物的要求不再局限于單純的安全可靠,對建筑物的外觀及其功能多樣性也有了更高的要求。對于這種結構復雜的高層建筑,一個安全可靠的高支模支撐體系至關重要。但是,由于高支模支撐體系結構較為復雜,導致倒塌事故常有發生,造成了巨大的經濟損失以及人員傷亡,產生了惡劣影響。因此,研究高支模體系施工工藝對減少事故發生具有重要意義。
某住宅建筑工程中的一棟住宅樓在澆筑混凝土時發生模板支架倒塌事故,造成12 人受傷。項目的建筑高度為34.3m,模板支架高度為38.6m,采用的支模體系為扣件式鋼管高支模結構,事故發生區域為過道樓板處,經檢測是由于其中部分區域失去穩定性而發生倒塌事故,倒塌時由于天氣原因,現場沒有正常施工,造成多人受傷。
經過探討分析,發生事故的原因主要有以下幾點:①設計方案存在不足,不符合高支模體系結構的設計要求,并且未經過專業技術人員驗證分析;②施工過程中,施工人員操作不當,未嚴格按照方案進行搭設,導致高支模的搭設與方案設計不一,部分扣件缺失、水平桿步距過大,致使架體承載力嚴重不足,且加固措施不達標;③材料管理存在問題,材料供應不及時,且支架的鋼材、扣件質量不符標準;④管理人員和監管人員對現場監管不到位,沒有及時指出施工人員的不規范行為,以及沒能發現現場存在的安全隱患。缺乏有效的檢測方法,沒能對架體沉降和位移的變化及時預報,導致沒能及時采取有效的應急措施進行補救。
以上四個原因導致本項目高層支架存在質量問題從而引發倒塌事故。
經過查閱近幾年相關案例總結分析后,收集了30個較為典型的高支模倒塌事故案例,羅列了常見的高支模倒塌原因出現的頻次,發現事故發生的原因主要有四方面,見表1。

表1 高支模倒塌原因頻次統計
高支模施工技術是一種成熟且被廣泛應用的技術手段,可以提高建筑施工的效率,節約項目成本。但因其屬于高空作業技術的一種,存在較高的風險性,這要求施工人員具有過硬的技術水平,才能保障項目施工時的安全以及施工質量。
對搭設支架的施工人員應加以考察,了解其技術水準,以便后續進行針對性的技術交底和安全交底,并對所有施工人員進行交底考察。
由專業人士負責對施工人員進行交底,以及負責高支模結構的搭設工作。
對架體施工前,應對承載架體的地面進行整平處理,對承載力不足的地面進行加固處理,對施工現場應進行排水處理,防止積水導致的地面軟化影響地面承載力。
對施工材料的種類應仔細挑選,尤其是核心構件,選擇合適的材料,經檢驗合格后方可使用。
準備相應的檢測儀器,能夠觀察架體在施工過程中發生的變化。
墊層施工。首先經過放線測量,確定施工位置,采用振動器對施工墊層進行有效加固,并鋪設防水層來保證防水效果,并對墊層做抹平處理。
搭設梁(板)模板支架。按照設計方案進行搭設,梁模板支架與樓板模板支架應共同搭設,先立桿、后水平桿、最后剪刀撐。通過立桿和水平桿的結合搭設去承受混凝土結構的受力,同時底部需要設置雙向掃地桿,以提高結構的穩定性。剪刀撐通常安裝在需要加強穩定性的高支模外部,可進一步加強結構中間的穩定性。
模板鋪設。首先要按照設計標高完成梁模板和樓板模板的底部模板安裝,以及龍骨的鋪設,然后需要進行梁鋼筋的綁扎,再按照墨線位置鋪設梁側模板,接著進行壓腳板和斜撐的搭設。模板搭設完成后應仔細檢查其牢固性并報驗。
混凝土澆筑和養護?;炷翉姸刃枰_到設計要求,經檢驗后方可施工?;炷猎跐仓^程中應隨時監測支架情況,觀察支架是否發生過度變形,若發生支架扭曲和松動的情況,應立即采取加固措施。同時,混凝土澆筑時要注意其澆筑速度,保證混凝土澆筑均勻。澆筑完成后對混凝土進行養護,保證其強度可以達到設計要求。
模板拆除。模板的拆除是項目的最后一道環節,確保其完成承載任務后方可拆模。按照先支后拆、先拆非承重后拆承重、自上而下的方法進行拆模。拆模前應檢驗混凝土強度是否達到設計強度,拆模過程中要維持支架的穩定性,安全拆模。
鋼管腳手架搭設時,扣件的松緊程度十分重要,一定要保證腳手架可以安全使用。扣件螺栓擰得過緊或過松在承受負荷后都容易引起事故,過緊會導致扣件崩裂或滑絲,引發倒塌事故,過松會導致腳手架向下滑落引發事故。同時,扣件要求光潔、靈活,被銹蝕或變形過大的扣件不予采用。
為保證架體的承載能力符合建筑結構需求,立桿的縱向和橫向間距設置、水平桿的步距設置、掃地桿和剪刀撐位置的設置以及樓板的厚度等,都應嚴格按照設計要求進行施工。例如:水平桿步距設置過大,會導致承載力降低;剪刀撐位置安放錯誤,會導致需加強部位未加強,從而導致事故發生。
施工前應盡可能優化混凝土的配合比設計,以提高混凝土的綜合性能?;炷猎牧辖洐z驗合格后投入使用,澆筑混凝土時應選用對稱澆筑的方式進行澆筑,避免支撐體系受力不均勻。要注重混凝土的維護,控制混凝土內外部所產生的溫差,防止產生裂縫。混凝土澆筑的各個環節要嚴格按照設計要求進行施工,保障施工質量。
支架和模板的拆除環節與混凝土質量及施工安全有著密切關系。在確保支架被拆除后再進行模板的拆除,模板拆除時,工作人員應站在安全位置,避免發生安全事故。如遇到影響混凝土質量和安全的情況,應立即停止操作,由專業人員處理后方可繼續拆模;發生模板與墻面粘結無法分離的情況時,禁止使用大錘和撬棍對其硬砸硬撬。拆除的模板應有序傳遞下來,不準亂拋,拆除后及時清理干凈,堆放整齊以備后用。
通過對近幾年大量工程案例的研究探討,結合高支模支撐體系的基本理論,分析高支模體系發生倒塌事故的原因,總結分析后,可以通過以下幾個方面保障施工質量和安全。
(1)原材料質量。任何工程中,材料的質量是保障施工的質量和安全的第一道防線。要嚴格把控各類材料的質量符合標準,特別是對于支模體系里的核心構件,如鋼管的質量和扣件的質量,還需保證材料的尺寸規格與設計相符。另外,還需要對各項材料定時抽檢,如果材料出現彎曲變形嚴重、磨損過大以及鋼管壁厚不合格等問題,應及時替換,確保材料的質量達標。
(2)施工方案的設計。編制施工方案是為了給施工人員提供強有力的指導。設計人員應熟悉掌握建筑結構和材料核心構件的使用,結合現場實況和建筑結構形式,在編制方案當中可以清晰了解到工程的概況、施工進度安排、施工工藝以及施工安全保障等核心事項。為了能更好地執行方案,設計方案還應簡單明了、易于理解。
(3)現場管理和監管方面。作為工程的管理人員和監督人員,雙方應通力合作,查漏補缺,避免問題的發生。管理人員要嚴格把控施工人員操作的規范性,避免習慣性施工隱患,同時還需要對施工人員宣傳規范施工的重要性,使其具有規范操作的意識,并且做好安全保障措施。監管人員可以通過儀器探測和現場排查,保障施工的質量和安全。
(4)施工過程。要嚴格按照設計規定的施工工序進行搭設,對每個設計參數了解透徹,保證施工流暢,提高施工質量。同時,要禁止變形量過大的情況發生,對地面的堅實度、支撐體系的搭設布局要嚴格按照設計規定施工,一定程度上能減少支架變形所產生的位移。
(5)構造措施。為保證模板的安全施工,支撐體系的構造措施是十分有必要的。方案設計通常是在較為理想的條件下進行設計的,而現實中,由于多方面因素的影響,實際施工時,與方案往往會有較大的出入。例如,根據現場的實際情況,對底座進行適當調節,對水平桿的高度進行論證后適當改變,根據實際情況布置剪刀撐等。
(1)施工方案內的安全措施。編制施工方案時,要結合施工現場的實際情況進行荷載的計算,同時還要考慮材料的缺陷問題,使其滿足安全需求,且具有操作性。方案編制完成后,要經過專業的技術人員審核,工程復雜時可以請相應的專家進行論證,確認沒有問題后方可允許施工。
(2)施工技術、管理的安全措施。施工人員在進場前應經過技術培訓和安全意識培訓,達標后方可進場工作。工人在施工時一定要做好安全防護,特別是高空作業時,無安全防護的施工人員禁止參與施工,并且施工前應再次確認工作平臺的安全性和材料的質量,施工時應按照設計要求規范施工,施工完成后應對施工操作進行核驗,保證施工無質量問題。
(3)施工時的安全保證措施。模板施工時必須定期進行安全檢查,待排查無危險隱患后繼續作業。遇到惡劣天氣時,不能進行露天的高空作業。搭設模板時,如果中途暫停,應先將搭設好的支架與模板連接固定,避免高空墜落。模板拆除時禁止隨意拋擲,同時檢查周圍環境,確認周圍環境處于安全狀態再進行拆模作業。
(1)做好應急方案。遵循安全第一、預防為主的原則進行設定應急方案。配備專業人員定期檢查應急設備,保證其處于正??捎脿顟B,發現問題應及時上報并解決問題。定期組織人員學習應急知識并總結經驗,避免因現場混亂造成事故發生時現場無法控制的情況發生。事故發生后,應立即采取有效的補救措施,避免更大的損失。
(2)應急措施的主要內容。首先分析現場潛在的危險隱患,編制好相應的應急方案,配備好應急設備,成立應急小組,明確各自職責,在發生突發情況時第一時間搶險救援。同時,對所有人員定期培訓應急知識教育,掌握應急救援方法,盡可能減少事故帶來的人員傷亡以及經濟損失。
高支模體系雖可以為建筑施工帶來一定的便利,但是其本身是一項有較高風險的施工項目,所以在保證施工質量的基礎上,一定要做好安全防護。本文從多方面闡述了高支模施工工藝以及安全保護措施,希望可以為今后的高支模施工提供有效幫助,提升工程建設效果。