模板支撑坍塌预防和对策

时间:2022-10-17 10:24:49

【摘 要】模板支撑系统的安全事故,会造成惨重的人员伤亡、巨大的经济损失和不良的社会影响。在日常的施工管理工作中必须采取强有力的措施,认真贯彻执行住房和城乡建设部颁布的相关法律、法规和标准要求,增强安全意识,全面落实安全生产责任制,及做好模板支撑坍塌预防和应对措施,以杜绝高模板支撑系统支架坍塌事故的发生。

【关键词】模板支撑;坍塌;控制

近年来,随着我国城市化建设的不断推进,建筑物的规模、体型亦不断扩大和复杂,模板支撑系统在建筑施工领域的使用越来越频繁,由于施工过程的管理不善,施工现场模板支撑坍塌事故时有发生,造成重大人员伤亡和财产损失。从历次发生的模板支撑坍塌事故中总结认为:安全生产必须按照科学规律办事,否则就会受到科学规律的制裁和惩罚。因此,掌握模板支撑系统的科学规律才能有效预防模板支撑坍塌事故的发生。根据历年来的施工经历,模板支撑系统应从以下多方面预防和对策。

一、首先要熟悉模板支撑体系的结构。

模板支撑系统简单说是一个受力结构,其受力结构通常由若干个杆件组成,但也不是若干杆件可任意组成一个结构,只有在受力状态下,几何形状不变的体系(即几何不变体系)才算结构。模板支撑系统是一个有多余约束超静定结构,即除主受力立杆外,由纵横向连系杆、斜撑、扫地杆等组成,使整个支撑形成超静定系统,立杆是主受力杆件。因此,支撑系统中的所有杆件都对支撑系统的稳定起着非常重要的作用。如果立杆强度、刚度和稳定性没有经过验算设计,或者斜撑、连系杆、扫地杆等缺失,都会造成支撑系统的坍塌。

二、对支撑系统的强度、刚度及稳定性要通过科学计算来进行分析控制。

根据现场实际情况,考虑施工过程中所有荷载,并按计算规律取相应的安全系数,对支撑系统进行强度、刚度及稳定性验算。由于采用扣件相互连接,多个节点都存在一系列的可变因素,如偏心、位移、紧固件扭矩不足等,这些因素均影响到计算中杆件长细比的确定,从而直接影响杆件的稳定分析。因此,实际工程中计算模式的假定必须严格按最不利安全的角度考虑。

三、通过构造性因素来进行控制。

传统的搭设不易达到“几何不变体系结构”,必须通过构造手段来提高整体强度、刚度和稳定性,以待证明体系的安全。

1、必须设置纵横向扫地杆和梁下纵横向水平杆,根据有关试验,如不设置这两项杆件,立杆的极限承载力将下降11%。设置时应注意纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上,横向扫地杆应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。

2、纵横水平杆的步距以0.9~1.5m为宜,且最大不能超过1.8m。因为支撑架步距的大小与立杆的极限承载力之间存在近视反比的线性关系。当施工荷载较大时,适当缩小纵模向水平杆的步距,以减少立杆的长细比,则可充分发挥杆件的强度,使其更为经济合理。根据测算,杆件的计算长度增大一倍,则其极限承载力将降低50%~70%。

3、模板支撑架立杆应优先使用对接接长的方式,对接的最大承载力是搭接的3倍。此外,当顶部立杆使用搭接接长时,由于模板上的荷载是直接作用在支撑顶层的横杆上,并通过扣件和钢管间接的摩擦力将力传到立杆上的,又因为扣件所能传送的力较小,且有一定的偏心,致使支撑架整体受力性能较差,此时搭接接长的构造要求是:扣件间距应大于800mm,且每根立杆的允许荷载以小于12KG为宜,立杆和水平杆的接长位置应做到邻杆错开,且不在同一步跨内。

4、立杆距离不得超过支撑设计规定,一般最大不超过1m,且应符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130—2001)规定。立杆底部支撑结构必须具有支撑上层荷载的能力,当用楼板作为支撑结构时,由于模板支撑立杆所承受的施工荷载往往大于楼板的设计荷载,因此要以计算来确定支撑受力分布,且要保持两层或多层立杆。为合理传递荷载,立杆底部应设备木垫块,并且使上下层立杆处在同一垂直线上。

5、必须合理设置剪刀撑

剪刀撑有利于提高架体的整体稳定,特别是支撑高度大于4.5m的支撑架,合理设置剪刀撑有效防止泵送砼等无能运载荷对模板支撑的冲击造成的整体失稳。根据相关试验表明,合理设置剪刀撑的支撑体系,其极限承载能力可以提高17%。剪刀撑设置必须纵模向设置,必要时还应设置水平剪刀撑,剪刀撑的设置必须与立杆相连接。

6、严格控制支撑架的变形,确保整体的稳定。除架体承载引起的架体变形外,还有地基的不均匀沉降导致立杆受力不均产生的局部失稳,模板下部支撑梁变形过大,也会引起支撑架的变形。当局部杆件受力变形超过其极限受力时就会产生局部坍塌,局部坍塌就会引起整体坍塌。

7、当特殊结构施工或支撑荷载较大时,支撑架要尽可能通过已具备一定强度的相邻构架(围墙、柱、梁等)实施卸载,并尽量与固定建筑物实现可靠连接。

四、模板支撑体系材料选用方面

现场《施工安全技术措施》的模板设计计算书中,模板支撑体系架体采用48×3.5钢管,钢管壁厚允许偏差为-0.5mm。现场审查没有产品质量合格证及质量检验报告,对48×3.5支撑钢管进行测量,发现管壁厚小于3mm,均未达到规范及措施要求的壁厚标准。这样大大降低了架体的承载能力,给整个支撑体系埋下了重大隐患。根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)的要求

(1)新钢管应有产品质量合格证及质量检验报告;

(2)钢管表面应平直光滑,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道;

(3)钢管外径、壁厚、端面等的偏差,应分别符合规定;

(4)钢管必须涂有防锈漆。

(5)旧钢管表面锈蚀深度应符合规定。

(6)新扣件应有生产许可证,法定检测单位的测试报告和产品质量合格证。当对扣件质量有怀疑时, 应按现行国家标准 《钢管脚手架扣件》(GB15831)的规定抽样检测;

(7)旧扣件使用前应进行质量检查,有裂缝、变形的严禁使用,出现滑丝的螺栓必须更换;

(8)新、旧扣件均应进行防锈处理。施工现场材料人员在周转材料采购、 租赁、检验、验收、保管、使用方面未严格把关。

五、事前对施工内容明确要求:

1、模板支撑设计必须有计算书,编制方案必须进行会审交底。

2、细部构造的大样图、套用材料的规格尺寸、搭设方法等要详细注明。

3、编制模板的制作、安装和拆除施工程序、方法和安全技术措施。

4、模板工程施工完毕后必须由项目技术负责人按照设计要求检查验收,合格后方可浇筑混凝土。

5、施工时应进行支撑系统观察,及时报告处理。

六、建立项目应急救援体系:

1、编制应急救援预案;

2、建立应急救援组织;

3、准备应急救援物资;

4、进行应急救援演练。

在广泛调研的基础上,通过重点防范部位,以假设的最不利状态对模板支撑体系进行强度、刚度和稳定性分析,并对可能出现的事故危害作出科学的评价,为施工应急救援提供准确的依据,并制订各种可能出现问题时的人员及财产施救应急措施。

坍塌是建筑施工“五大伤害”之一,模板支设过程属于一个系统工程,模板支撑工程又是坍塌事故的多发主要危险源之一。要预防模板支撑系统坍塌事故的发生,必须做好各环节的工作。在编制专项方案前应全面解读建筑工程设计图纸的内容,分析建筑结构、功能的特点、施工的难易程度及工序之间的前后关系和施工后的效果等。在设计计算时首先必须保证有足够的安全储备,其次在材料选用和施工过程中严格按方案实施把好质量关通过上述措施,结合建设部颁发的《关于防止建筑施工模板倒塌事故的通知》,对施工项目进行专项治理,一定能避免或减少相关坍塌事故的发生,只有这样才能确保施工安全。

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