预防屋架失稳事故的质量安全措施.doc

预防屋架失稳事故的质量安全措施 谢英豪 (广东省中山市建设工程安全监督站) 摘要 屋架安装时，及时完善支撑系统，不但是质量保证的需要，也是安全生产的需要。关键词 屋架 失稳 质量 安全 质量保证和安全生产是生产企业的生命线，也是现场施工的生命线。无视质量保证，可能引发安全事故；忽视安全生产，也可能引发质量事故。本文的屋架施工失稳事故实例，证明质量和安全的辩证统一关系。1 瞬间倒塌事故1.1 某单层轻工厂房跨度24 m，开间6 m。采用混凝土柱、三角形轻钢屋架。屋架高3 m，用角钢焊接而成，共8 榀。2004年9月3日早上，汽车吊匆匆忙忙安放完8榀屋架之后，即离开现场。10时许，当2名工人在第6榀屋架上安装支撑时，突然第6、7、8三榀屋架同时倒塌，其上2名操作工人随之坠落，结果一死一伤，倒塌情况详见图1。图1 三角形轻钢屋架倒塌现场1.2 事故原因1.2.1 事故调查得知，屋架安装时，为了“节约”台班费，汽车吊仅安放完8榀屋架，即行离去。屋架支撑是在吊车离场之后，才开始安装，先安第15榀支撑，后安第68榀支撑，而且仅安一道垂直支撑。加上屋架的两端支座未用螺栓固定，檩条全部未安，屋盖系统松动较大，致使屋架的垂直度和开间尺寸无保证，且施工偏差逐渐积累至第5、6榀屋架。1.2.2 屋架无缆风绳临时固定，屋架上弦未安保险绳，操作工人无安全带。总之，在无任何安全措施下进行高处作业。 1.2.3 当连接第5、6榀之间的垂直支撑时，由于屋架施工偏差积累过大，安装工人试图强行拉扯，安装支撑。该三角形屋架跨度大，高度大，支座又无固定，仅有的一道支撑都未完善，侧向稳定性差，在施工活动的水平分力的作用下，瞬间失稳倒塌，其上操作工人亦随之坠落，质量事故、安全事故同时发生。2 瞬间扭曲事故2.1 某单层轻工厂房跨度36 m，开间6 m。采用混凝土柱、H型钢屋面梁；钢梁高7001300mm、腹板厚8mm，翼缘宽200mm、翼板厚10mm。该屋盖系统设有3道钢管支撑，28道 型檩条。于2004年4月7日从一端的山墙开始安装，至次日9时，已安装9榀钢梁。由于钢梁垂直度和轴线偏差不断增大，安装困难不断增加；于9时30分采用2个倒链加钢丝绳对其中的第5榀钢梁进行牵引“纠偏”。由于牵引力很大，地锚钢筋的弯钩被拉直，牵拉绳突然脱钩反弹，9榀钢梁瞬间全体扭曲下挠，檩条压曲（部分折断），详见图2。由于工人有安全带连系在保险绳上，详见图3，在屋面梁突然反弹、抖动时幸未发生坠落事故；但9榀钢梁因严重扭曲已经报废。图2 屋面梁扭曲后的状况图3 屋面梁上的保险绳2.2 事故原因2.2.1 该H型钢梁跨度很大，截面较高，侧向刚度较小，腹板宽厚比较大。加上土建施工时，柱顶螺栓不够准确，钢梁制作时，支座底板已进行预扩孔，致安装偏差较大。2.2.2 吊装钢梁时，为减少吊车台班费，钢梁支撑系统还未安装完毕及校正固定，即行安装下一榀钢梁。经现场查实，吊装过程中，钢管支撑仅安装了1道，为总数的1/3；檩条仅安装了4道，为总数的1/7，致已安装的9榀钢梁仍未形成稳定的空间体系，并出现较大的垂直度及轴线偏差。在积累偏差较大的情况下，用2台倒链拉住第5榀钢梁的上翼缘，强行纠偏，牵拉绳脱钩，反作用力致9榀钢梁瞬间全体扭曲。3 质量安全措施为“节省”吊车的台班费，屋架安装时，少安支撑（甚至不安支撑，也无缆风绳安全措施），已成为当前一大质量安全通病，属严重的违章作业；致屋架上墙后，仍是一个很不稳定的可变体系，屋架垂直度偏差、开间轴线偏差无法保证，其积累偏差往往数倍于允许值。在施工尺寸偏差过大的情况下，不但安装质量无保证，而且会因积累偏差越来越大致檩条、支撑的安装困难越来越大。在此情况下，强行纠偏、强行拉扯、强行施工的事件屡有发生，不但扭坏钢屋架，还屡屡导致施工倒塌的质量、安全事故。3.1 钢构件安装时应立即校正，待轴线位置和垂直度校正正确后，应立即进行永久性固定（必要时增设缆风绳充分固定），下班前，已安装的钢结构应形成稳定的空间体系。切忌安装一大片后再进行校正。如果在安装时不对主要构件进行校正，而在连成整体后再对单个构件进行校正，不但纠偏困难，还容易发生工程事故。3.2 比之混凝土构件，钢构件的侧向刚度较小，应采取防止构件扭曲和损坏的措施。构件的捆绑和悬吊部位，应采取防止构件局部变形和损坏的措施。各种支撑的拧紧程度，以不将构件拉弯为原则。3.3 预埋铁件位置及钢构件制作偏差过大，是安装偏差过大的重要原因之一。安装偏差过大，反过来又可能引发失稳事故。因此，各道工序均应按施工技术标准进行质量控制，每道工序完成后，应进行检查、验收。否则，不得进行下道工序。3.4 由于轻钢屋