脚手架讲课

各位同仁 上午好 脚手架和模板支撑坍塌典型案例 近年发生的典型脚手架和模板支撑坍塌事故 近年发生的典型脚手架和模板支撑坍塌事故 六十工程管理部潘守海 某在建工程楼盖模板坍塌事故 2000年某在建工程楼盖在浇筑砼过程中 高36 4m模板支架发生坍塌事故 造成6人死亡 35人受伤 某工程屋盖梁底标高为 27 7m 模板支架材料采用脚手架钢管及扣件 支架立杆最底部标高为 8 7m 支架高度为36 4m 2000年10月25日上午 在进行屋盖混凝土浇筑时 当浇筑至屋盖混凝土量约一半时 发生了中部模板支架突然下沉 随即支架整体倒塌 时间延续仅4秒 楼面上作业工人及模板下正在加固支架的工人短时间无法逃生 造成6人死亡 35人受伤的重大事故 事故发生经过 现场300多吨倒塌的钢管堆积如山 事故原因分析 对扣件式钢管排架支撑的承载力决定因素认识不足是事故产生的主要技术原因 该工程的楼盖施工有简单的模板支架方案 一般板下立杆间距为800 800mm 步高为1800mm 大梁下立杆间距加密为 400mm 步高为900mm 但搭设时有变动 立杆的间距改为l000 1000mm 步高统一为1800mm 但地下室地坑处步高达2 6m 大梁下虽增设了间距为 500的立杆 但增设的立杆均缺水平杆连系 支架的承载力没有得到有效的提高 搭设的支架构造不合理是事故产生的又一主要原因 查看事故现场残存的支架 无扫地杆和剪刀撑 某处相邻的连续4根立杆的钢管接头对接在同一高度 大梁底模下也未设置必要的均匀分配荷载的横向水平木枋等 事故发生后 查看残存钢管支架的底部均无扫地杆 架子底部步高约1 8m 局部在地坑处步高达2 6m 模板支架整体坍塌技术原因分析 模板支架整体坍塌技术原因分析 事故发生后 查看残存钢管支架的立杆连续4根钢管接头在同一高度 架子底部与周边支架的水平连系杆很少 立杆的横向约束很弱 模板支架整体坍塌技术原因分析 查看地下室二层残存钢管支架 板下钢管立杆间距1000 1000mm 梁下立杆增加密度为 500 但水平连系杆未增加 增加的立杆横向约束少 无效 某学校风雨操场外支撑脚手架坍塌事故 2003年6月20日 因外支撑脚手架顶部作业平台荷载集中堆放 局部超载导致外支撑脚手架整体坍塌 造成1人死亡 5人重伤 事故发生经过某学校风雨操场工程屋盖为网架结构 网架构配件总重量约30t 屋盖南北长36m 东西宽23m 四周各挑出4 5m 檐高14 56m 由于安装网架的需要 在柱内搭设满堂支撑脚手架 柱外四周搭设宽约5m的四排支撑脚手架 2003年6月20日下午15时左右 工人将安装网架的构配件从地面吊运至内 外支撑脚手架顶部的作业平台上 其中西侧外支撑脚手架顶部长14 7m 宽5m的平台上分数堆集中堆放了约10t的网架构配件 吊运结束后 有7人集中在西侧作业平台上排放钢球 至16时左右 西侧外支撑脚手架发生坍塌 在场人员未及时逃生 造成1人死亡 5人重伤的恶性事件 西侧外支撑脚手架荷载堆放情况 内支撑脚手架荷载堆放情况 事故原因分析 施工单位无施工方案 计算书及施工技术交底记录 使用该支撑脚手架前 相关各方均未按网架施工组织设计的要求对其进行验收并办理交接手续 现场施工技术管理混乱 是造成本事故的重要原因 由于网架构配件较集中地堆放在西侧外支撑脚手架顶部的作业平台上 形成局部集中荷载 并有7名施工人员在该平台上作业 产生了动荷载 上述荷载使承载能力较差的架体的个别杆件与扣件超载破坏 导致外支撑脚手架架体局部坍塌 是本事故的直接原因 外支撑脚手架立杆无底座 多根立杆不垂直 整座架体外立面出现外鼓现象 架体外侧剪刀撑间距过大 未搭设到顶部 且多处未与立杆连接 架体内侧仅有少数几道水平连墙拉结杆 以上缺陷降低了外支撑脚手架的承载能力与结构稳定性 是本事故的间接原因 某市立交桥模板支撑系统坍塌事故 2004年元月15日某市立交桥一跨模板支撑架垮塌 造成4人重伤 近20人轻伤 坍塌后堆集的钢筋 倒塌事故现场 工人正在清理钢筋 某工程架体倒塌事故 2004年5月12日 一刚刚竣工的68米高烟囱工程 在准备拆除四周脚手架时 上料架突然倾翻 30名正在施工的工人全部翻下坠落 造成21人死亡 9人受伤的惨剧 事故发生经过2004年5月12日上午9时20分 一刚刚竣工的68m高烟囱施工工程 在准备拆除烟囱四周脚手架时 上料架突然倾翻 30名正在施工的民工全部翻下坠落 造成21人死亡 9人受伤的惨剧 事故原因分析 由于下雨造成固定在地面上的地锚松落 导致搭设的上料架重心不稳发生倾翻 拆架时 民工大部分集中在脚手架的一边 上下传递脚手架钢管 荷载集中 项目业主 施工单位对安全生产重视不够 责任心不强 工程几经转包 工程由河南七建中标 中标后又转包给了北京一家公司 而这家公司又将工程交给了当地的农民施工 层层转包 且民工又没有经过专业培训 无证上岗 某学校教学楼大厅模板支撑系统坍塌事故 2004年9月1日 工人在浇筑长16m 宽13m 高18m的大厅楼板混凝土时 模板支撑系统突然坍塌 造成5人死亡 17人受伤 工人埋在废墟中 有 无 无 另一方向有水平杆 无扫地杆 水平连系杆一个方向设置 另一个方向每隔两根立杆设置 事故原因分析 无专项支模施工方案 无计算书 没有组织专家进行论证 审查 该支模架搭设不规范 查看现场无扫地杆 剪刀撑 南北向水平杆设置仅为所需用量的1 3 造成50 左右的立杆长细比过大 整体支承刚度严重不足 且与东西向主体结构没有进行有效拉结 造成该高支模架承载能力下降 而发生整体坍塌 施工单位中标后调整项目经理 兼项目技术负责人 无相应执业资格 架子工无特种作业上岗证 架体搭设前 没有进行安全技术交底 无书面交底记录和签字手续 架体搭设完毕 施工和监理单位未组织对架体进行验收 结论性意见这是一起无支模设计方案 无验收手续 搭设构造不规范 水平连系杆过少 造成架体支承刚度严重不足 而引发的模板支撑系统整体坍塌事故 某市在建高架桥突然坍塌事故 2004年12月13日 一在建高架桥突然发生坍塌 造成2人死亡 25人受伤 事故发生经过2004年12月13日凌晨 一段正在施工的高架桥突然发生坍塌 造成2人死亡 25人受伤 该高架桥采用满堂钢管模板支撑架 桥面混凝土采用一次性连续浇筑 在浇筑第26联第4跨混凝土时 模板支撑架发生坍塌 根据现场勘查 发生坍塌的模板支撑架长约40米 桥面钢筋已严重扭曲 事故原因分析 模板支撑架纵 横向间距过大 以往高架桥施工中 模板支架间距约300 400 而此次施工中模板支架间距达到了800 900 排列过稀 间距过大的架体难以承受400多立方米混凝土和100多吨钢筋的重量 导致桥面受力不均 发生了坍塌事故 模板支架的各个结点扣件拧紧扭力矩太小 扣件承载力不够 导致高架桥满堂模板支架受力不均 出现了坍塌 某市中央公园人防工程坍塌事故 2005年3月 某市中央公园人防工程地下室顶板砼浇筑施工中 发生一起塔吊晃动导致模板支撑体系失稳坍塌与塔吊倒塌事故 造成1人死亡 4人受伤 施工塔吊倒塌现场 地下室顶板坍塌后的情形 地下室顶板模板支撑架搭设情况 事故原因分析 1 诱发该坍塌事故的直接原因为利用塔吊拽拉柱帽变形钢筋时引起塔身晃动产生的水平力与泵管输送混凝土时产生的水平力叠加 导致模板支架倾斜而失稳坍塌 2 坍塌部位的模板支架搭设构造不全 缺少扫地杆和剪刀撑 水平杆单向交叉支撑 该支架抵抗水平力能力低 加之板 柱混凝土一次性浇筑 因此 在浇筑混凝土时受到附加水平力外荷载下 模板支架发生倾斜而整体坍塌 某工程4号地项目脚手架坍塌事故 2005年9月5日 北京市某工程4号地项目工地 由于模板支架设计 施工方案未经审批 项目负责人强行作业 当施工人员在浇筑混凝土时 模板支撑体系突然坍塌 造成6人死亡 21人受伤 2人下落不明的重大事故 检方认为 5名有关责任人的行为已构成重大责任事故罪 某水泥熟料库工程脚手架坍塌事故 2005年4月15日 该工程施工人员在浇筑熟料库库顶 距地面高度40m 混凝土时 满堂脚手架局部坍塌 造成3人死亡 某剧院工程模板系统坍塌事故2005年7月28日 该工程在进行舞台屋面混凝土浇筑时 模板支撑系统失稳 垮塌 约400 屋面坍塌 致使3人死亡 1人重伤 某小区集中供热站锅炉改造工程模板系统坍塌事故2005年10月21日 该工程施工人员在浇筑混凝土时 模板支撑系统坍塌 造成4人死亡 某工程墙体模板倒塌事故2006年3月5日 在施工时由于现场作业人员违章指挥 违章作业 防护措施无效 现场管理存在严重问题 发生墙体模板倒塌事故 造成1人死亡 二 建设部及南京市出台的相关文件 建设部及南京市出台的相关文件 建设部建质 2004 213号 危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法 南京市建工局宁建工字 2005 76号 关于加强建筑工程高支撑模板系统施工技术管理的通知 危险性较大工程 安全专项施工方案编制审核程序 建筑施工企业专业工程技术人员编制的安全专项施工方案 由施工企业技术部门的专业技术人员及监理单位专业监理工程师进行审核 审核合格 由施工企业技术负责人 监理单位总监理工程师签字 建筑施工企业组织专家组进行论证审查的工程 关于加强建筑工程高支撑模板系统施工技术管理的通知南京市建筑工程局文件 宁建工字 2005 76号 建筑施工现场高支撑模板体系施工技术管理主要问题 模板支撑体系方案没有结合工程实际编制 针对性差 且无便于现场作业班组阅读理解的施工详图 模板支架搭设时没有按照方案搭设 或不符合有关规范规程要求 混凝土浇筑方法及程序不尽合理 甚至在没有下达混凝土浇捣令的情况下强行浇捣 所用扣件抗滑移和抗破坏性能不合格 钢管壁厚普遍较薄 有关单位岗位责任制和安全生产责任制落实不到位 有关人员没有认真履行岗位职责 搭设完成后不进行验收 南京市建工局要求在宁施工企业 加强对高支撑模板系统施工方案编制管理 加强对高支撑模板系统施工过程的管理 加强对高支撑模板系统施工的安全管理 高支模施工方案编制应遵循原则 施工方案应有计算书 施工方案应有支撑材料的运用 规格尺寸 接头方法 水平杆步距和剪刀撑设置等构造措施的详细说明 施工方案应有支撑平面布置图 模板及其支撑的立面图和剖面图 节点大样等施工图 施工方案应对混凝土浇筑方法和程序提出要求 并详述模板支撑的安装 拆除顺序以及其他安全技术措施 施工方案应有支撑系统安装验收办法和标准 三 脚手架及模板支撑构造 钢管扣件式脚手架 重点介绍目前工程上常用的由扣件 钢管搭设成的模板支架 钢管 普通钢管规格 48 3 6原3号钢 现Q235钢 低合金钢管规格 48 2 5 扣件 可锻铸铁扣件 特点 承载力大当脚手架及模板支架的几何尺寸及构造符合规范和规程的要求时 一般情况下 脚手架的单根立杆的承载力可达1 5 3 5t 有的更大 装拆方便 搭设灵活钢管施工用最长 m 重量小于25Kg 钢管长度易于调整 扣件连接简便 可适应各种平面 立面的建筑物与构筑物用脚手架 经济与门式 碗扣式钢管脚手架相比 其加工简单 一次投资费用较低 如果精心设计脚手架几何尺寸 注意提高钢管周转使用率 则材料用量也可取得较好的经济效果 缺点 偏心受力 受力方式不合理 对扣件拧紧扭力矩要求较高 检测不方便 杆件长度长 装 拆 运输难度较大 扣件损耗大 1 立杆2 纵向水平杆3 横向水平杆4 脚手板5 剪刀撑6 横向支撑7 连墙杆8 纵向扫地杆9 横向扫地杆10 底座11 栏杆扶手12 挡脚板13 中心节点 架体的构造 脚手架及模板支架几何尺寸的确定 使用要求脚手架及模板支架的步距应满足和便于工人操作 安全要求脚手架及模板支架的几何尺寸是影响其承载能力的主要因素 如横距 纵距 步距及连墙件间距均较小时 脚手架及模板支架的承载能力较高 经济要求 当建筑物很高时 可对落地式脚手架 分段脚手架及双管立柱脚手架等方案进行全面比较 当脚手架及模板支架的荷载较重时 可对不同的步距与纵距的组合进行方案比较 以确定经济 合理的架体方案 脚手架及模板支架的几何尺寸应在满足使用要求 安全要求的条件下 尽量做到节省钢管 扣件等材料及人工费用 纵 横向水平杆构造要求 纵向水平杆宜设置在立杆内侧 其长度不宜小于3跨 纵向水平杆接长宜采用对接扣件连接 也可采用搭接 对接 搭接应符合下列规定 纵向水平杆的对接扣件应交错布置 两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内 不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离大于500mm 各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1 3 主节点处必须设置一根横向水平杆 用直角扣件扣接且严禁拆除 立杆构造要求 每根立杆底部应设置底座或垫板 脚手架及模板支架必须设置纵 横向扫地杆 纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮小于200mm处的立杆上 横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上 立杆必须用连墙件与建筑物可靠连接 立杆接长除顶层顶步可采用搭接外 其余各接头必须采用对接扣件连接 连墙件构造要求 对高度24m以上的双排脚手架 必须采用刚性连墙件与建筑物可靠连接 连墙件必须采用可承受拉力和压力的构造 采用拉筋必须配用顶撑 顶撑应可靠地顶在混凝土圈梁 柱等结构部位 剪刀撑构造要求 脚手架及模板支架应设剪刀撑 每道剪刀撑宽度不应小于4跨 且不应小于6m 斜杆与地面的倾角宜在45 60 之间 高度在24m以下的单 双排脚手架 均必须在外侧立面的两端各设置一道剪刀撑 并应由底至顶连续设置 中间各道剪刀撑之间的净距不应大于15m 高度在24m以上的双排脚手架应在外侧立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑 模板支架 满堂模板支架四边与中间每隔4排支架立杆应设置一道纵向剪刀撑 由底至顶连续设置 高于4m的模板支架 其两端与中间每隔4排立杆从顶层开始向下每隔2步设置一道水平剪刀撑 脚手架检查与验收 脚手架及其地基基础应在下列阶段进行检查与验收 基础完工后及脚手架搭设前 作业层上施加荷载前 每搭设完10 13m高度后 达到设计高度后 遇有六级大风与大雨后 寒冷地区开冻后 停用超过一个月 脚手架检查 验收依据的技术文件 相关规范规定 施工组织设计及变更文件 技术交底文件 脚手架使用中 应定期检查下列项目 杆件的设置和连接 连墙件 支撑等的构造是否符合要求 地基是否积水 底座是否松动 立杆是否悬空 扣件螺栓是否松动 高度在24m以上的脚手架 其立杆的沉降与垂直度的偏差是否符合规范要求 安全防护措施是否符合要求 是否超载 脚手架搭设的技术要求 允许偏差与检验方法 应符合规范要求 四 脚手架及模板支撑系统管理 脚手架被破坏的主要形式 钢管 扣件质量缺陷 导致强度 延伸性不足 外墙装饰 安装门窗时 为方便施工 连墙件配置不足且被随意拆除 又不设临时固定措施 支撑钢管密度不够 雨水 漏水浸入和其它工种的施工影响 使得脚手架的基础下沉局部悬空 脚手架上堆积物过多 荷载过于集中 扣件松脱 滑移 断裂 脚手板滑脱 脚手架上作业时 未系安全带 立杆承载力不足 明显弯曲 大跨 超高 重荷载情况下 脚手架支撑失稳导致坍塌 横向连接杆过稀 整体稳定性不足 从力学角度看 脚手架被破坏的主要形式 水平杆受弯破坏 立杆局部或整体性失稳 扣件滑移破坏 地基承载力不足 沉陷破坏 连墙件强度或稳定性不足 导致架体失稳破坏 架体的剪刀撑 水平加强层 斜杆等设置不足 导致结构近似几何可变体 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 已经于2001年6月1日颁布施行 但当前相当部分施工现场在脚手架立杆 立杆基础 纵向水平杆 横向水平杆 连墙件 剪刀撑 脚手板等搭设方面仍不符合脚手架规范要求 达不到检查与验收标准 个别还存在事故隐患 危及施工安全 脚手架事故原因分析 设计水平不符要求 技术规范落实不够 建筑材料质量低劣 专项方案编制草率 施工过程控制不力 设计水平不符要求 脚手架设计对结构力学专业知识要求较高 应该具备大学专业教育和至少2年施工现场工作经验 而实际情况不尽如人意 学校课程设置内容 脚手架 模板工程的安全计算未受到重视 甚至未曾提及 施工单位对安全问题的不够重视 安全教育流于表面 缺乏系统专业知识培训 实际工作中能够独立完成脚手架 模板支撑系统的设计人员十分短缺 施工单位大多设计能力不足 脚手架 模板支架需要根据现场实际情况确定计算方案 而部分现场计算模型与实际受力不符 施工方案与现场搭设的架体类型不相符 技术规范落实不够 没有认真执行 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 近年发生的13起脚手架和模板支撑坍塌事故中 有7起现浇砼楼板的模板支撑失稳事故 其模板支撑高度都超过了10米 均未能按照规范的要求组织实施 有的虽能按照规范的要求 对模板支撑体系进行了设计计算 但是将施工阶段承受偏心荷载的钢管扣件支撑系统作为轴心受压杆件进行计算 计算简图与实际不符 使立杆极易失稳 建筑材料质量低劣 由于市场竞争以及市场管理的混乱 建筑材料厂商在生产钢管 扣件等材料时往往达不到设计标准 材质 外形尺寸 壁厚和焊缝质量达不到国家标准 钢管 扣件保养不善 严重锈蚀 变形和滑丝 该报废的不报废 施工单位在临时设施投入上也是能省则省 经验主义 对材料以次充好视而不见 形成安全隐患 在开展的专项整治中 对销售 租赁以及施工现场抽取钢管 扣件试样 大部分不合格 建筑材料质量低劣以及选用这些低劣材料是安全事故多发的主要原因之一 检查出的劣质扣件 搭设模板支架钢管的存在问题 普碳钢管易锈蚀 严重的出现麻坑 租赁的钢管来路复杂 管壁严重不匀 从2 6 4 0mm不等 一般为3 0mm 钢管管端经多次气割或电焊 端面严重不平整 用作立杆时 在对接扣件处有初弯曲 严重影响立柱承载力 专项方案编制草率 尽管主管部门三令五申要对安全技术进行专项方案编制 但当前现状是互相抄袭 应付了事 专项方案编写内容不全面 针对性不强 不能指导施工 有的无专项施工方案和计算书 有的无审核及批准程序 有的未组织专家论证 审查 建筑工程结构形式多样 方案编制工作量大 而目前现场工程技术人员熟练掌握脚手架 模板支架方案编制方法的不多 报审的方案实用性差 技术性不强 大多凭经验搭设 不是造成浪费 就是存在安全隐患 有些施工单位过分依赖专业软件 提交的专项方案仅将软件默认的方案打印出来 没有针对性 完全是应付检查 太过草率 安全专项方案编制的不严谨 不专业 不具备可操作性 施工现场按经验主义办事 是导致事故频发的主要原因之一 施工过程控制不力 目前很多施工单位已经采取措施尽可能避免上述四种情况的发生 但是由于施工项目分包以及项目部挂靠的存