建筑施工模板支架坍塌事故的解析和预防.ppt

建筑施工模板支架坍塌事故的解析和预防 技术中心 李彪奇 各类施工支架在承载和使用中发生坍塌时 大多都会造成相当严重的后果 特别是混凝土楼 屋 盖模板支架在浇筑中发生的坍塌事故 往往都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 不仅将给遇难人员家庭带来难以弥合的创伤 也会严重危及企业的生存与发展 因此 无论从哪个方面来讲 都必须高度重视对模板支架坍塌事故的研究 采取强有力的技术保障和管理措施 预防和杜绝模板支架坍塌事故的发生 三个主要问题 模板支架是重大伤亡事故的多发领域 模板支架坍塌在重大工程建设事故中 一直占有较高的比例 据有关资料的不完全统计 在1992年至1995年上半年我国共发生的83起各类坍塌事故中 楼板 支架 坍塌为16起 占19 3 在1992年全国发生一次死亡3人以上的重大事故中 楼板倒塌就造成死亡59人和重伤20人 分别占总数的38 和59 在 建筑工程重大安全事故警示录 一书收集的2000年到2003年6月发生的100起一次死亡3人以上的重大事故中 脚手架和支架坍塌事故为15起 亡66人 伤137人 平均每起亡4 4人 伤9 1人 分别占15 15 45 和43 63 模板支架坍塌在重大工程建设事故中 一直占有较高的比例 高大厅堂楼 屋 盖模板支架由于作业面上施管人员较多 在发生坍塌时 伤亡人数往往会超过20人 因此 建设部王树平副司长在总结08年的建设安全工作情况时说 在事故总量和死亡总人数下降的同时 一次死亡3人以上事故反而上升了17 14 这其中就有模板坍塌事故伤亡人数的作用 同时也反映出防止重大事故发生的工作不容松懈 近年来发生的典型模板支架坍塌事故 2000年10月25日南京某演播厅屋盖 面积624m2 高38 其中地上高29 3 模板支架 高36 4 在浇筑刚过中部大梁后突然发生坍塌 整个过程仅延续4秒钟 造成6人死亡 25人受伤 图1南京某演播厅屋盖模板支架 下图显示出了发生坍塌的工程部位 如此高大的模板支架工程竟无设计和计算 任由工人凭经验搭设 立杆间距达1 5 以上 步距1 5 2 0 漏设水平杆的竟达3 9 且均未设置扫地杆 2002年5月6日 湖南永州某加油站雨篷 挑檐3 5 系个人非法设计和非法承包项目 没有编制施工方案 支撑高度为3 9 木支柱梢径只有50 60 雨篷浇完后下起暴雨 雨后未做检查 在浇筑反梁时发生整体坍塌 造成7人死亡 10人受伤 2003年8月9日 厦门某公司的两层砖混结构仓库工程 层高分别为5 和4 5 没有办理任何手续 仅凭一张平面示意图就雇佣民工动工兴建 在二层楼板浇筑7天后 就拆除其下模板支架 移支上层 在仅完成屋面板混凝土浇筑的20 时 模板支撑系统失稳 屋面板突然坍塌 对二层楼面造成严重冲击和震动 又导致其下砖柱错位断裂 引发仓库整体坍塌 将现场80名作业人员中的45人压埋在坍塌的建筑下面 造成死亡7人 38人受伤 其中4人伤势严重 2004年9月1日 南京又发生江苏商业管理干部学院江宁校区教育中心工程模板支架坍塌事故 死亡 人 伤14人 其扣件模板支架横杆缺少情况突出 导致支架整体刚度严重不足 2005年9月5日 北京西西工程4 地的中庭 延连 层 总高21 9 楼盖为四周框架梁加550 厚现浇预应力空心楼板 长3 8 4 宽2 8 4 面积423 2 混凝土总量约为200 3 使用扣件钢管支架 步距1 5 立杆间距 板下1 2 1 5 梁下的Lb为0 6 地下一层和地下二层连支 采用泵送混凝土 输送管道和两台布料机加溜槽浇筑 出于对施工安排因素的考虑 在其三面邻跨楼盖混凝土均未浇筑的情况下 项目部临时决定先浇筑位于其间的中庭楼盖 该工程没有按规定对施工方案进行专家组论证 支架方案未经审批就进行搭设 在报送二稿时 支架已搭设完毕 且存在立杆伸出长度达1 4 1 7 横杆漏设 扣件拧紧程度普遍不合格 可调托座丝杆直径偏小 扫地杆过高 混用碗扣架 发现有无上碗扣 横杆浮搁情况 和随意搭设情况突出等各种问题 而监理虽未在方案送审稿上签字 但也没有行文制止搭设和浇筑混凝土 图 北京西西工程施工平面和破坏起始位置 当楼盖浇筑快接近完成时 从楼盖中部偏西南部位突然发生凹陷式坍塌 图 图3 造成死亡 人 重伤21人的重大事故 图 西西工程坍塌现场全貌 一 现场人员当时看到楼板形成 形下折情况和支架立杆发生多波弯曲并迅速扭转后 随即整个楼盖连同布料机一起垮塌下来 落砸在地下一层顶板 首层底板 上 坍落的混凝土 钢筋 模板和支架绞缠在一起 形成0 5 2 0 高的堆集 使找人和清理异常困难 至10日凌晨才挖出最后一名遇难者 中庭楼盖的坍塌也招致邻跨的钢筋和模板向中庭下陷 粗大的梁筋被从柱子中拉出达1 多 在冲砸之下 首层底板局部严重损坏 相应框架梁下沉 破损 开裂 支架严重变形 地下二层顶板和支架的相应部位也有明显的损伤和变形 图4 图 分别示出了坍塌现场全貌 局部 清理场面和支架变形情况 事故的 名责任人分别被判 年 责任企业不得不进行重组改貌 图 西西工程坍塌现场全貌 二 图 西西工程坍塌现场局部 图 西西工程坍塌现场清理情况 图 西西工程相应地下室结构的支架受损与变形情况 图 西西工程邻边部位支架变形情况 2006年5月19日 大连金石滩沈阳音乐学校大连校区教学楼工程在浇筑 层梁板混凝土时 发生模板支架失稳坍塌 作业面上人员全部随之坠落 造成6人死亡 18人受伤 其中2人伤势严重 图 广西医大图书馆演讲厅坍塌现场 一 图10广西医大图书馆演讲厅坍塌现场 二 2007年2月12日 广西医科大学图书馆演讲厅 面积约450m2 高约24m 在浇筑屋盖混凝土时 模板支架突然坍塌 14人坠下被埋 造成7死7伤 图 10 图11黄埔大桥模板支架在预压时坍塌现场 2007年6月13日 广州珠江黄埔大桥东二环六标段 钢管支架在预压时发生坍塌 图11 造成2死2伤 图12富田太阳城坍塌事故现场 2007年9月6日 郑州富田太阳城工程中庭模板支架突然垮坍 图12 造成7死17伤 初步认定为一安全生产责任事故 主要问题为 1 未严格执行施工方案和标准规定 梁下立杆间距方案设计为0 4 实际搭设为1 3 2 监理监管不力 3 浇筑工艺程序有问题 2008年3月13日 西安法门寺一期工程正圣门东 区高大厅堂梁板楼盖 支模高度达20 5m 采用扣件式钢管支架 没有设置垂直和水平剪刀撑 在浇筑至板中间部位时 突然发生坍塌 正在作业的十几名工人 瞬间如自由落体般地被摔坠至地面 造成 人死亡 人受伤 图13 14 图13法门寺工程模板坍塌事故现场 图14法门寺工程模板支架立杆弯曲情况 图15凤凰堤溪沱江大桥坍塌现场 湖南凤凰堤溪沱江大桥支架坍塌事故 死47人 伤20人 主要原因为拆模的顺序和时间不当 图15 近年来媒体有所报导的脚手架和支架坍塌事故 图17鹿城段铁路高架桥模架在移动中倒塌事故现场 温州鹿城段铁路高架桥模架在移动中倒坍事故 图17 南京赛虹立交桥中华门段高架桥模板支架坍塌事故 图16 图16南京中华门高架桥支架坍塌事故现场 福建南平顺昌县在建大桥坍塌事故 图18 图18顺昌在建大桥坍塌事故现场 多发事故的基本特点 模板支架发生坍塌的技术原因模板支架发生坍塌的技术原因或内在机理 可以归纳为以下一段话 单从技术角度来讲 脚手架结构模板支架坍塌破坏之所以会发生 不外出现了以下两种情况 或者二者兼而有之 一是架体或其杆件 节点实际受到的荷载作用超过了其实际具有的承载能力 特别是稳定承载能力 二是架体由于受到了不应有的荷载作用 侧力 扯拉 扭转 冲砸等 或者架体发生了不应有的设置与工作状态变化 倾斜 滑移和不均衡沉降等 招致发生非原设计受力状态的破坏 造成实际荷载及其作用大于设计值的主要因素列于表1中 实际荷载及其作用大于设计值的主要因素 表1 在施工中架体可能出现不应有的设置与工作状态 表2 使架体实际承载能力降低的主要因素 表3 引发模板支架坍塌的直接起因引发模板支架坍塌的直接起因 大致来自以下 个方面 第一方面 支架因设计和施工缺陷 不具有确保安全的承载能力 在正常浇筑和荷载增加的过程中 随时都会在任何首先达到临界 极限应力或变形 位移 的部位发生失稳和破坏 从而引起支架瞬间坍塌 这类支架一旦开始进行混凝土浇筑作业 就面临坍塌破坏的危险境地 且难以监控 除非因已发现显著变形 晃动或异常声响 连接件 节点开裂 破坏 而立即停止作业 撤离人员 则事故将不可避免 没有进行方案设计或设计安全度不够的 按脚手架构造搭设的 任由工人单凭经验搭设的和在搭设之中任意扩大尺寸与随意减少杆件的支架 就属于这一方面 第二方面 支架因设计或施工原因 使其承载能力没有多大富余 在遇到显著超过设计的荷载作用时 由局部失稳开始 迅即引起模板支架整体坍塌 这种情况多出现在自一侧起向另一侧整体推进浇筑工艺 并浇筑至高重大梁时和浇筑的最后阶段 过多集中浇捣设备与人员作业时 所谓 被最后一根稻草压垮 的临界加载作用 是其主要特征 第三方面 支架因采用的构架尺寸较大 未设水平剪刀撑加强层及竖向斜杆 剪刀撑 设置不够等 造成构架的整体刚度不足 当因局部的模板 木格栅和直接承载横杆发生折断或节点破坏垮塌时 架体承受不了局部垮塌的冲击和扯拉作用 而酿成整体坍塌 根据以上三个方面起因 并结合表 所分析的事故因素 模板支架坍塌事故的直接起因和主要诱发点见表 所示 模板支架坍塌的类型划分模板支架坍塌的技术 起因 类型一般可按以下构成划分 坍塌类型 直接的技术起因 诱发点 坍塌破坏模式其中的直接起因和诱发点已见表 所列 但其项目与内容表述尚需继续补充 调整和完善 而坍塌破坏的模式则初步列于表 中 其项目和表述也需进一步补充 调整和完善 支架坍塌破坏的模式 表5 在描述模板支架坍塌的技术 原因 类型时 应避免按上述组合式的机械垒砌 应尽量按直接起因 诱发点 破坏模式之间的有机联系并以通顺的文字加以界定 例如北京西西工程模板支架坍塌事故的类型就可以定为 由各种明显的设计和施工存在的技术安全缺陷 特别是立杆伸出长度过大引发支架上部失稳所造成的模板支架整体坍塌事故 这一表述不仅较为确切地描述了坍塌破坏的模式 同时也较为全面和准确地界定了事故发生的技术原因 但在多数情况下 因缺少相应的目击证言和支架最早破坏部位的勘察材料 而难以确定其诱发点时 可以将直接起因和多种可能的诱发点综合在一起 做出不失全面性和符合性的概述 模板支架坍塌事故的技术安全责任可以说 任何一起模板支架坍塌事故都有其技术原因和相关施管人员的技术安全工作责任 当事故由以技术责任为主引起时 就会被定为技术责任事故 如北京西西工程的土建总工误认为立杆伸出长度不大于步距就可以 并又在施工日志和 重大隐患整改通知书 中以文字加以确认时 这是个 技术责任事故 就被定了性 目前对技术安全责任尚无明确的界定规定 一般说来 技术安全责任就是表 所列施工方案和措施的 项技术安全要求应予履行的责任 当对由技术安全问题做为直接或主要原因引发的事故追究法律责任时 表 所列各项违反技术安全要求的行为和过失 将是追究相关人员技术安全责任的切入点 项目总工必须管好 做好工程的技术安全工作 不仅模板坍塌事故 凡是一切工程安全事故 项目总工都是事故责任的被追究者之一 项目总工是项目技术安全工作的总管 肩负着工程项目施工方案决策和技术安全掌管责任 应当把主要精力放在掌管好工程施工的技术安全和努力推动技术进步的工作上 并且应当有职有权 确保达到各项工作要求 当受到施工安排和经济考虑的冲击时 也能坚守住起码的安全保证要求 确保不出技术安全事故的底线 目前项目总工未能将技术安全工作掌管到位的情况较为普遍 主要表现为工作上的粗和浮 考虑不全面 研究不深入 规定不细致 保障不到位 出于各种原因 项目总工较多难以坐下来 并静下心来研究技术的安全保证问题和仔细审查方案的设计计算 且大多也缺少按需要进行专项试验和课题研究的相应条件 难以在推进技术改善 进步和创新方面施展才干 而在一定程度上缺少相应的技术能力和经验 对设计计算工作生熟 甚至不会计算 看 查 不出问题 拿不起工作的也不鲜见 这些情况就导致了模板支架方案措施的编制质量不高 不能提供可靠的技术安全保证和其他技术安全管理不到位的问题 成为以项目总工为载体的安全工作隐患 因此 我想在这里说两句话 第一句 希望项目总工坚守岗位职责 全力管好 做好工程项目的技术安全工作 努力在确保工程施工安全和推进科技进步与创新方面取得成绩 做出贡献 第二句 希望项目领导高度重视 大力支持和积极帮助项目总工做好他们的本职工作 给他们提供履职尽责 发挥才干和迅速提高的条件与机会 这也是企业生存和发展的重要支撑 加强管理 严格控制 杜绝模板支架坍塌事故发生 引发模板支架坍塌事故的管理原因和管理责任 我们常说 施工安全三分靠技术 七分靠管理 这不是说技术只有 三分 的重要性 技术肯定要占 七分 以上 但是 再完善的技术和方案 措施 如果没有强有力的施工管理 不被认真执行 或者可以随意改变 也是难以起到它应有的保障作用 而技术管理又是施工管理的重要组成部分 模板支架坍塌事故之所以发生 除前述技术及其管理原因外 还有多个方面的管理原因 其中应特别注意以下两个方面的问题 一是不顾安全的违规行为和工作决策与安排问题 二是对大量存在的 习惯性安全隐患 熟视无赌的问题 当以管理问题为主引发事故时 就是管理责任事故 违规行为是违反现行建筑生产法律 法规 标准及企业各级安全规章的行为 它是滋生生产安全事故的温床 而不当的施工决策与工作安排问题 将会导致安全保证要求的降低 不安全因素的增加和不安全状态的出现 成为引发事故的直接 主要或重要原因