高支模坍塌事故的教训及安全监督

1、高支模坍塌事故的教训及加强安全监督措施郭正兴（东南大学土木工程学院）1概述在具体工程项目施工中经常遇到大截面和大跨度的梁板混凝土结构施工的高大支模安 全施工问题。该部分施工的安全成为业主、现场施工人员和监理人员关注的重点，也是一个 安全控制的难点。建设部在危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家审查办法（建质（2004） 213 号）中规定了对于高大模板工程必须编制专项施工方案。其中对高大模板工程定义为：水平 混凝土构件模板支撑系统高度超过8m,或跨度超过18m,施工总荷载大于lOkN/m2,线荷载 大于15kN/m的模板支撑系统。尽管政府和行政管理部门三申五令强调高大支模的安全施工，但还时有

2、发生高大支模的 整体坍塌事故。本文从几起支模坍塌事故的教训谈如何在现场施工中抓高支模的安全施工。 2几起典型高支模整体坍塌事故2. 1 “10.25” 事故2000年10月25日上午9:30左右，市电视台新演播大厅在屋盖栓浇筑中发生了高支模 的整体坍塌重大事故（简称“10.25”事故，图1）,造成6人死亡，11人重伤，24人轻伤。 该屋盖的平面尺寸为24mX26. 8m,双向预应力梁井式楼盖。Y向预应力大梁有两根，截面尺 寸为500X16001850mm； X向有大梁5根，截面尺寸为400X 1600mm。屋盖板厚130mm。屋 盖顶面标高29. 3029.575m,大梁梁底的支模高度约为36

3、m （地下室两层，高度为-8.7m）。该事故发生的技术原因分析有以下几点：（1）对超高支模的重要性和严重性认识不足是事故产生的深层次原因。大演播厅的屋 盖其支模高度达36m,双向井式楼盖的跨度达25m左右，其大梁高度为1800mm左右，这些 重要的高支模技术参数对有一定工程经验的项目施工人员和监理人员都会引起足够的重视。 但该工程的项目部人员警觉明显不够，监理人员的警觉也不够。（2）对扣件式钢管搭设的排架支撐的承我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800X800mm，步高 为1800mm：大梁下立杆间距增为400mm,步高为9

4、00mm。但实际搭设时有变动，立杆的基本 尺寸临时改为1000X 1000mm,步高统一为1800mm，地下室地坑处局部步高达2.6m。大梁下 虽增设间距为500的立杆，但凡增设的立杆均缺与之垂直交叉的水平杆连系（图2）,支架 的承载力没有得到根本的提高。（3）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，相邻的连续5根立杆的钢管接头对接在同一高度，未见设置剪刀撑，大梁底模下 也未设置必要的均匀分配荷载的横向水平木榜等。图1 “10.25”高支模坍塌图2梁下加密钢管缺増加连系水平杆2.2江宁“9.01事故2004年9月1日晚22时48分，商业管理干部学院江宁

5、校区现代教育中心工程，在浇 筑两幢框架楼间913轴线廊道顶层屋面梁板混凝土时，发生了模板支架系统整体坍塌的恶 性事故（图3）。造成作业人员22人伤亡，其中5人死亡（现场死亡2人，3人经医院抢救 无效死亡），3人重伤，14人轻伤。该工程坍塌的结构部分为东西两个教学楼的联络通道顶屋盖，跨度为16m,楼板厚 100mm,反梁的尺寸为350mmX 1200o支模架高18m,搭设的架体基本尺寸为纵横向lmXlm, 步高1.8m。实际搭设时，东西向的水平杆每步均设，南北向的水平杆每三跨（每隔两根立 杆）设置。查东侧由同一支模作业队搭设的两层空间的已浇混凝土支架（图4）说明了坍塌 支架的基本构造。经技术分析

6、，该支模系统整体坍塌的直接原因为南北向水平杆仅搭设所需 用量的30%,造成有50%的立杆长细比过大，模板支撑系统整体刚度严重不足而造成失稳坍 塌。另外，该工程高支模的支架搭设构造极不规，查看现场无扫地杆、无剪刀撐、未与东西 向主体结构有效拉结，造成造成该高支模架承载能力下降。工程管理上，该工程也有诸多漏 洞。无专门施工方案，无计算书，无专家论证，无书面交底，无搭设验收，浇筑混凝土时总 监未发浇筑令，监理未要求整改，发现浇筑混凝土后监理未要求停工。图3 “9.01”高支模坍塌事故图4现场东侧类似两层樓空问未塌支模架2.3河西中央公园工程事故2005年4月，河西中央公园工程地下室施工发生了大面积模

7、板支架整体坍塌事故（图 5）,死1人。该地下室的顶板厚400mm,柱帽处局部板厚1000mm，地下两层，负一层支模高 度为6m。该工程的支模高度不大，但支模面积特别大。地下室负二层施工时釆用了先浇柱，后 浇板的方法。由于工期特别紧，在负一层施工时，改用柱和板的混凝土一次性浇筑。分析事 故的主要原因为：（1）搭设的支架水平杆严重不足，查看现场的残存支架，基本架体尺寸为双向lrnXlm, 步高1.8mo水平杆的搭设每步高处仅为单向设置，但上下步高处为相互正交（图6）。 由此，将正常的立杆承载力计算长度加大一倍，导致6m高的钢管支撑接近极限承载力。（2）搭设的构造不全，扫地杆未设，纵向剪刀撑未设。在

8、泵送混凝土管给予初始水平 冲击力下，整体支架的抗水平力严重不足，出现了支架的连片倾斜倒塌（图7）。图5河西中央公园坍塌事故 图6支架水平杆单向设置2.4高架桥事故图7连片轻斜的支架2004年1月15日凌農2点，赛虹桥立交桥东薙中华门段高架桥施工中在浇筑混凝土连续梁桥面时， 近百米的桥面突然发生支模架的整体坍塌（图8）,楚成正在施工的数十名工人受伤。查看事故现场的巳坍塌的支模架，其架体属扣件式铜管支架。搭设的架体步高为1.6m,桥墩的城梁处 搭设架体的基本尺寸为双向600mmX600mm,纵向的箱室梁腹板部位的架体基本尺寸为600nmX900mm，板下 基本尺寸为900inX900nuno每步的

9、双向水平杆均不少，因此，该架体基本完整。细问架子的搭设，因工程 接近年关，搭设工人回乡心切，架子搭设速度很快，顶部梁板下的150niX 150mm的大木檢均搁置在扣件钢 管顶部的水平杆上，而作为最关镀的传力双扣件的拧紧力矩均未作为搭设人员的安全交底点，也未作为施 工技术人员和监理人员的严格检查点，因此，在混龜土浇筑至接近顶板基本完成时发生了整体下沉而缓慢 坍塌。图8高架桥的支模架整体坍塌3高大支模整体坍塌事故的教训总结几起典型的高支模架的整体坍塌事故，有几下几点共性的教训：（1）在高支模架的架体中，目前采用的主要架体形式为扣件式钢管支架，碗扣式钢管 支架以及门式钢管支架。从已发生的国坍塌高支模

10、架事故来看，主要集中在用扣件钢管搭设 的支模架。扣件钢管支架有搭设灵活，适应复杂结构支模的优点；但也有搭设随意性大，受 作业工人影响大的缺点。因此，应将扣件钢管搭设的高支模架作为安全管理的重点。（2）在构成架体的立杆和水平杆中，水平杆的搭设随意性太大，木工搭设往往依一般 低层混凝土结构支模的经验去搭设高支模架，水平杆一个方向均设，另一个与之正交的方向 每隔两跨（隔一根立杆）或三跨（隔两根立杆）设置，也从整体上大大削弱了架体的整体刚 度和承载能力。从支架坍塌速度集中在45秒之就可以看出架体的缺陷之严重。事故之后 看有些高支模架都是必垮无疑的。（3）在搭设架体基本尺寸合理时，扣件钢管架的承载能力主

11、要是由顶部扣件的抗滑能 力决定的。高架桥的坍塌事故说明了即使架体基本完善，但若对这种架子的受力特点认识不 足，在架体顶部承受荷载大时，还有可能发生坍塌事故。（4）构造措施完善能有效提高高支模架的整体承载能力。在房屋建筑工程中发生的几 例坍塌事故均为支架构造搭设有严重缺陷的。（5）要充分重视在城市边缘地区的高支模架的安全，这些地区由于土地价格相对较低, 建设速度发展快，常有属于高到支模的混凝土结构出现，但施工队伍相对较弱，施工分布广， 也造成工程管理上的盲点。4加强髙支模安全监督的措施4. 1高支模方案审批阶段重视手续完备及专家论证工程施工单位和监理在接手工程项目时，首先要认真查看有无属于高支模

12、的混凝土结构 施工。若有高支模的容，应按以下几个方面加强方案阶段的监替：（1）承担项目施工的项目经理和技术负责人应认真编制高支模的专项施工方案，施工 方案中要有计算书、安全验算结果和必要的参考资料。特别是除了文字性的方案外，必须附 有高支模部位的详细而明确搭设方案图。这些图包括： 支模架的平面布置图。图中标明结构梁板的主要尺寸，梁下钢管支模架搭设的基本 尺寸（一般加密搭设），板下钢管支模架搭设的基本尺寸；支模架的水平层剪刀撐布置，一 般每隔46m设置；支模架的竖向剪刀撐设置位置用虚线表达，宜设置在大梁的轴线位置上, 以增加抵抗混凝土泵管的水平冲击力；整个高支模区域支架与周边结构的拉结设置等。相

13、关 支架搭设的技术总要求也在平面总图中列条文叙述。 支模架的立面布置图。图中标明结构剖面，主要构件的标高以及被支模结构的上下 层关系。梁板下的模板支架应标明基本步高，扫地杆离地距离，竖向剪刀撑布置，与周边结 构拉结的位置。立面布置应特别注意高支模的大截面梁重荷载下支架底部结构的承载能力是 否满足要求，必要时应验算和设计支架底部结构下的传力二次支撑。对于支模高度在10m 以上的支架，一般应每隔810m设置加强层，加强层的做法为在步高围搭设折线状剪刀律, 形成钢管搭设的桁架，桁架两端与周边结构形成有效拉结，以加强超高支架的整体刚度，并 调整立杆的荷载传力。 局部构造布置图。构造图中重点标明大截面梁

14、的从侧模到底模的支模构造，底模下 传力木榜的排放方向及间距，钢管立杆的细部布置。一般应重视大梁底部直接传力的立杆布 置，仅可能采用具有轴心受压传力特点的可调托式立杆。顶部立杆的伸出水平杆的长度应严 格控制在0.6m以。项目施工单位编制形成高支模专项施工方案后，应当组织不少于5人的专家组进行论证 审查，对已编制的安全专项施工方案进行论证审查。现场监理应参加专家组的论证审查会， 进一步听取专家对该工程高支模的难点、重点和对策的意见，以便从总体上把握安全施工。 安全专项施工方案专家组必须提出书面论证审查报告，施工企业应根据论证审查报告进行完 善，施工企业技术负责人、总监理工程师签字后，方可报监理审查

15、后实施。监理接到报批的 专项方案后，应重视手续的完备，即有方案，有专家论证，有施工单位技术负责人签字。项 目总监理工程师在资料完备后方可签字准许实施。从最近一些工程高支模施工的具体操作来看，尚有施工企业的项目部对高支模方案阶 段不够重视，也常遇无方案先搭设高支模架的状况。事实上，规划好高支模方案能达到事半 功倍的效果。特别是有明确的高支模的平面布置图、立面布置图和局部构造图后，现场监理 就有清晰的检查依据，可避免依照纯文字方案搭设支架而造成理解上不同的失误。4.2搭设安装阶段重视过程检查及措施到位对于高支模的安全施工，完善的专项方案仅是成功的一半，在具体支架搭设和模板安装 中，监理还应重视过程的检查，要求施工单位有完备的方案搭设交底记录，特别加强对直接 影响支架整体承载