高支模坍塌事故的教训及安全监督

高支模坍塌事故的教训及加强安全监督措施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10kN/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南京“10.25”2000年10月25日上午9:30左右，南京市电视台新演播大厅在屋盖砼浇筑中发生了高支模的整体坍塌重大事故（简称南京“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24m×26.8m，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500×1600～1850mm；X向有大梁5根，截面尺寸为400×1600mm。屋盖板厚130mm。屋盖顶面标高29.30～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（2）对扣件式钢管搭设的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；大梁下立杆间距增为@400mm，步高为900mm。但实际搭设时有变动，立杆的基本尺寸临时改为1000×1000mm，步高统一为1800（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枋等。图1南京“10.25”2.2南京江宁“9.01”2004年9月1日晚22时48分，江苏商业管理干部学院南京江宁校区现代教育中心工程，在浇筑两幢框架楼间9～13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350mm×1200。支模架高18m，搭设的架体基本尺寸为纵横向1m×1m，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，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范，查看现场无扫地杆、无剪刀撑、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南京“9.01”2.3南京河西中央公园工程事故2005年4月，南京河西中央公园工程地下室施工发生了大面积模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采用了先浇柱，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1m×1m，步高1.8m。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南京河西中央公园坍塌事故图6支架水平杆单向设置图7连片轻斜的支架图8支架的立杆上的水平杆每隔三跨、每隔两跨设置（2）大截面梁底下加密的立杆搭设宽度必须与架体总高度有一合适的比例。若梁截面尺寸为500mm×2000mm，支模高度为20m，有些施工项目队虽考虑了梁下钢管支架立杆的加密，但加密的宽度往往在1.2m左右，这对于20m高的支架，在考虑搭设的垂直度偏差后（实际检查经常能达到200mm），架体的宽度就显不足。因此，建议梁下加密的立杆区宽度B与架体高度H的比值控制在0.1～0.15之间；独立塔架（与周边不能形成有效拉结）的比值控制在0.2～0.3之间。（3）若高支模架的顶部以扣件为主将梁板底模的荷载传递给立杆，应重点检查支架顶部纵横向水平杆与立杆扣接的双扣件的拧紧力矩，要求达到规定的40～65N·m，并将抽查的达到要求的百分率作为重要的监理记录。（4）对于大截面混凝土梁，应重视梁底模板下木枋的排放方向，一般认为应与梁轴线正交排放为好，通过木枋能将大梁的线荷载转化为作用到一定宽度的加密立杆上的面荷载。（5）重点检查搭设支架的构造措施，包括扫地杆、水平剪刀撑、竖向剪刀撑、与周边结构的有效拉结。4.3浇筑混凝土阶段重视施工荷载控制和浇筑方向在对按专项方案搭设的高支模架进行验收后，监理应跟踪混凝土浇筑阶段的安全施工。检查的重点落实在混凝土浇筑前，督促施工单位科学规划泵送管的布置，泵送混凝土的速度，高支模区域楼面混凝土浇筑的方向等。混凝土的浇筑方向原则上应注意对称，避免高支架受不对称荷载。浇筑时宜从周边已浇结构逐渐向大跨度的待浇结构推进，从能起压重的中间跨结构向悬挑结构推进。楼面上仅留必要的混凝土浇筑人员，控制浇筑人员数，控制泵送混凝土的堆积高度。混凝土浇筑中，注意对架体的稳定性旁站监控，遇有异常声响或发现架体立杆局部弯曲应立即停止浇筑，商量对策后方能继续，避免只求进度蛮干