混凝土梁现浇支架坍塌事故原因分析及防控措施

混凝土梁现浇支架坍塌事故原因分析及防控措施一、总则（一）编制目的混凝土梁现浇支架作为临时性承重结构，其稳定性和承载力直接关系到工程质量与施工安全。近年来，支架坍塌事故频发，造成了不同程度的财产损失和安全风险。为系统分析现浇支架坍塌事故的核心原因，总结事故教训，制定科学、全面的防控措施，规范支架设计、搭设、预压、使用及拆除全过程管理，杜绝坍塌事故发生，保障施工人员生命安全及工程顺利推进，特制定本文件。（二）编制依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ166-2016）《钢结构设计标准》（GB50017-2017）《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》（住建部令第37号）《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）国家及行业现行其他相关规范、标准及安全管理规定（三）适用范围本文件适用于各类桥梁混凝土梁（现浇箱梁、连续梁等）现浇支架的设计、材料选用、搭设、预压、验收、使用、监测及拆除等全流程安全管理，涵盖钢管桩支架、扣件式钢管脚手架、贝雷梁支架等常见支架类型，可作为施工单位安全技术交底、现场管控、隐患排查及事故预防的指导文件。二、典型坍塌事故案例分析（一）案例一：匝道桥现浇箱梁支架预压坍塌事故1.事故概况某项目匝道桥第十一联第二跨现浇支架采用“直径630mm钢管桩+双拼槽钢连接+I32型钢受力梁+组合贝雷片+I16型钢分配梁+15×15cm木方”的搭设形式，按施工方案采用混凝土预制块分级预压。第一跨预压合格后，启动第二跨预压：加载至60%总重量时，12个观测点平均沉降0.8cm，符合要求；加载至100%总重量时，沉降值1.5cm，满足设计；加载至120%总重量后进入观测期，约11小时后，支架钢管桩发生不均匀沉降，支架整体失稳坍塌，无人员伤亡。2.事故核心原因地质因素：水下地质复杂，钢管桩周边土体摩阻系数降低，在预压荷载作用下产生局部不均匀沉降，引发钢管桩下沉。施工违规：未按设计方案采用三组合贝雷片，实际使用两组合贝雷片，导致贝雷片抗剪及跨中抗弯能力不足；增设原设计无的2I32板凳支撑，压杆稳定性超出材料特性值，无法满足受力要求。管理缺失：支架整改后未经项目部复检，作业班组强行启动预压；预压荷载分布不均，跨中荷载偏大，违背设计荷载分布要求。（二）案例二：引桥现浇连续箱梁支架浇筑坍塌事故1.事故概况某引桥为19×25m等截面现浇连续箱梁，分两幅桥施工，坍塌段位于下游第一联第二段，支架采用“混凝土条形扩大基础+直径600mm钢管支撑+HN500型钢横梁+贝雷梁”体系。支架搭设、预压及钢筋绑扎完成后，因连续中到大雨延误浇筑，天气转晴后浇筑约80方混凝土时，位于江堤坡面的支架基础沉陷，导致支架局部垮塌。2.事故核心原因基础失稳：连续暴雨导致支架条形基础受雨水冲刷、浸泡，同时新堤填土软化，地基承载能力大幅下降，引发基础不均匀沉降。方案缺陷：支架主横梁型钢强度不满足受力要求，方案设计未充分考虑横梁抗剪力，且按均匀受力简化计算，存在重大设计漏洞；专项方案未经第三方复核验算及专家评审，缺陷未及时发现。现场管控不力：技术人员经验不足，未发现贝雷梁节点与钢管桩中心线不重合的结构缺陷，仍违规组织混凝土浇筑；支架验收流于形式，未排查出结构安全隐患。（三）案例三：高速公路箱梁支架预压坍塌事故1.事故概况某高速公路桥现浇箱梁采用“格构式立柱+联系撑+扩大基础”支架体系，采用砂袋+钢筋分级预压。预压过程中，堆载集中于箱梁底板范围，翼缘无堆载，且靠近6#墩附近局部堆载达5~6层砂包。次日上午继续吊放砂包后，支架发生坍塌，现场有吊车司机及3名压载人员。2.事故核心原因荷载分布违规：预压堆载未模拟箱梁实际荷载分布，局部超载、偏载严重，超出支架设计承载能力。结构失稳：纵梁（I20）侧向未采取有效防倾覆措施，仅与I40型钢局部点焊，受横坡及偏载影响发生侧向失稳侧翻。构件设计不合理：卸荷砂筒高度达40~80cm，呈“细长型”，受压稳定性差；内外筒间隙过大（内筒Φ200×5，外筒Φ273×8），无法保证垂直受力；砂筒底板厚度不足，多次周转后材料疲劳。人员操作不当：压载人员为临时替换人员，对压载工艺、危险危害认知不足，违规堆载。（四）案例四：大桥支架砂袋预压坍塌事故1.事故概况某在建大桥采用扣件式钢管脚手架作为现浇支架，计划用3万个80斤重的砂袋预压（总重量约1200t）。预压至800t（约2万个砂袋）时，支架突然坍塌，造成支架上5名卸钩堆码人员及下方9名装沙吊装人员坠落。2.事故核心原因荷载失控：连日降雨导致砂袋吸水增重，实际预压重量远超设计值，支架超载变形。材料不合格：钢管壁厚不满足设计要求，扣件未进行自检，材料质量存在严重隐患。管理严重缺失：支架搭设完成后未组织验收；施工人员未接受入场安全教育及安全技术交底，安全意识淡薄。方案考虑不周：未预判砂袋遇水增重的风险，雨天未采取停止预压等应急措施。三、坍塌事故共性原因分析（一）设计环节缺陷方案编制不规范：未结合工程地质、水文条件、荷载分布等实际情况进行针对性设计，简化计算模型（如按均匀受力计算、忽略横坡影响等），导致支架整体承载力或局部强度不足。结构选型不合理：贝雷片组合形式、型钢型号、卸荷构件等选型不符合受力要求，如采用两组合贝雷片替代三组合、“细长型”卸荷砂筒等，降低支架稳定性。未履行审批程序：专项方案未经技术负责人审核、总监理工程师审批，未按规定组织第三方复核验算及专家论证，设计缺陷未被发现。地质勘察不足：对施工区域地质、水文条件勘察不全面，未考虑水下地质、雨水浸泡等对地基承载力的影响，基础设计不符合实际工况。（二）材料质量隐患主材不合格：钢管壁厚、型钢型号、贝雷片材质等未达到设计要求，存在壁厚不足、材质锈蚀、强度不达标的问题。连接件质量差：扣件未进行进场检验，存在裂纹、滑丝、紧固力不足等缺陷；砂筒、预埋钢板等配件尺寸偏差、厚度不足，多次周转后疲劳损坏。材料管理混乱：不同规格材料混用，废旧材料未及时淘汰，材料堆放、存储不当导致锈蚀、变形。（三）施工操作违规未按方案搭设：擅自更改支架搭设参数，如贝雷片组合形式、立杆横杆间距、剪刀撑设置、节点连接方式等，降低支架整体稳定性。堆载预压违规：预压荷载分布不均、局部超载、偏载；分级加载速度过快；未模拟实际荷载分布；雨雪天气未考虑堆载增重风险，未及时调整预压方案。基础处理不到位：地基未按要求压实、硬化；基础排水措施缺失，受雨水冲刷、浸泡后承载能力下降；条形基础、扩大基础尺寸、强度不满足设计要求。节点连接不牢固：贝雷梁节点与钢管桩中心线不重合；型钢焊接不饱满、局部点焊；扣件紧固力矩不足；顶托偏移、长度超高，分配梁未设置在顶托中心。（四）安全管理缺失验收程序流于形式：支架搭设完成后未组织全面验收；整改后未复检即进入下道工序；验收重点不明确，未核查立杆间距、剪刀撑设置、扣件紧固度等关键指标。教育培训不足：施工人员未接受入场安全教育及专项安全技术交底，对支架搭设、预压、使用的操作规程、危险危害认知不足。现场监测不到位：预压观测点设置不足、观测时间不足；浇筑过程中未对支架沉降、变形进行实时监测，未及时发现异常情况。应急处置不当：遇到暴雨、大风等恶劣天气时，未采取停止作业、加固支架等应急措施；发现支架变形、沉降异常后，未及时组织人员撤离。四、防控措施（一）设计阶段防控措施1.专项方案编制方案需由具备相应资质的技术人员编制，结合工程地质勘察报告、水文资料、箱梁结构设计图纸，明确支架类型、材料规格、搭设参数、荷载计算、预压方案、监测要求等内容。荷载计算需考虑混凝土自重、施工荷载、机具重量、风荷载、雨雪荷载及堆载增重等不利因素，按最不利工况进行验算，安全系数不低于1.2。支架结构设计需保证整体性和稳定性，明确立杆、横杆、剪刀撑、扫地杆、分配梁、贝雷片等构件的连接方式，避免简化计算或遗漏受力环节。2.方案审批与论证专项方案编制完成后，经施工单位技术负责人审核、总监理工程师审批签字；涉及危险性较大的分部分项工程（如支架高度≥8m、跨度≥18m等），必须组织第三方复核验算，并由建设单位组织专家论证，论证通过后方可实施。方案修改后需重新履行审核、审批、论证程序，确保方案的科学性和可行性。3.构件选型与设计支架主材（钢管、型钢、贝雷片）需根据受力计算确定，优先选用标准规格产品，严禁选用壁厚不足、锈蚀严重的材料。卸荷构件（砂筒、千斤顶）需设计为“短粗型”，保证受压稳定性；砂筒内外筒间隙控制在6mm以内，确保垂直受力；底板厚度需满足强度要求，周转使用前进行检查，发现疲劳损坏及时更换。侧向稳定措施：纵梁、横梁需设置可靠的侧向支撑，避免侧向失稳；支架边缘需设置防护栏杆及挡脚板，防止堆载滑落引发偏载。（二）材料进场管控措施1.材料检验钢管、型钢、贝雷片等主材进场时，需提供出厂合格证、质量检验报告，现场核查规格、壁厚、材质等指标，按规定进行抽样复检，不合格材料严禁入场。扣件、螺栓、砂筒等配件进场时，需检查外观质量（无裂纹、滑丝、变形），并按规定进行抽样复试，扣件紧固力矩需满足规范要求（40~65N·m）。预压用砂袋、钢筋等材料需提前称重，明确单重及总重量，避免预压荷载失控。2.材料存储与管理材料分类堆放，钢管、型钢等需垫高20cm以上，避免受潮锈蚀；扣件、螺栓等配件集中存放，做好防潮、防锈措施。建立材料台账，记录材料进场时间、规格、数量、检验状态、使用部位等信息，实行可追溯管理；废旧材料及时清理退场，严禁混用。（三）施工过程管控措施1.基础处理地基处理前需进行承载力检测，承载力不满足设计要求时，采取换填、压实、硬化等加固措施；软土地基需设置扩大基础、条形基础或桩基，增强地基稳定性。基础周边设置排水坡度及排水沟，避免雨水冲刷、浸泡地基；雨季施工需配备抽水设备，及时排除积水。基础施工完成后，检查尺寸、强度、平整度等指标，验收合格后方可进行支架搭设。2.支架搭设搭设前进行安全技术交底，明确搭设顺序、参数、连接方式等要求，搭设人员需持有效特种作业操作证上岗。严格按方案搭设：立杆垂直度偏差不大于架高的1/400；横杆水平度偏差不大于10mm；剪刀撑连续设置，角度控制在45°~60°；立杆底部设置垫板，扫地杆距地面不大于20cm；节点连接牢固，扣件拧紧、型钢焊接饱满，贝雷片节点与钢管桩中心线重合。搭设过程中进行分层验收，每完成一步架或一个施工段，由技术、质量、安全人员联合检查，合格后方可继续搭设。3.预压管控预压方案需明确分级加载比例（一般为60%、80%、100%、120%设计荷载）、加载顺序、观测频率、沉降稳定标准（连续24小时沉降差不大于2mm）。加载前检查支架搭设质量，清除支架上杂物；加载时模拟箱梁实际荷载分布，均匀布置堆载材料，避免局部超载、偏载，翼缘、底板堆载需与设计一致。预压观测点按纵向每5~10m设置一组，每组不少于3个点（左、中、右），加载后每1、2、4、8、12、24小时进行观测，记录沉降数据；观测期间发现沉降异常（如沉降速率过快、不均匀沉降超标），立即停止加载，组织人员撤离，排查原因并采取加固措施。雨雪天气暂停预压，覆盖堆载材料，防止吸水增重；雨后检查堆载重量变化及支架变形情况，必要时卸载或调整预压方案。预压合格标准：总沉降量符合设计要求，不均匀沉降差不大于3mm/m；卸载后支架残余变形不大于1mm，方可进行模板安装。4.混凝土浇筑管控浇筑前再次检查支架稳定性、模板标高、钢筋绑扎质量，清除支架上多余荷载。混凝土浇筑按“对称、均衡、分层”原则进行，分层厚度不大于30cm，浇筑速度控制在2m/h以内，避免单侧加载过快引发支架偏载变形。浇筑过程中安排专人对支架沉降、变形、扣件紧固情况进行实时监测，每30分钟观测一次，发现异常（如支架异响、沉降速率超过5mm/h），立即停止浇筑，组织人员撤离，采取应急加固措施。5.监测与维护支架使用期间（从搭设至拆除），建立常态化监测机制，监测内容包括支架沉降、水平位移、立杆垂直度、扣件紧固度等。安排专人每天对支架进行巡查，重点检查立杆是否歪斜、横杆是否松动、剪刀撑是否完好、基础是否沉降，发现隐患及时整改。遇到暴雨、大风（六级及以上）等恶劣天气，立即停止作业，撤离现场人员；雨后、风后对支架进行全面检查，确认安全后方可复工。（四）验收与管理管控措施1.分级验收制度支架验收分为搭设过程验收、预压前验收、浇筑前验收三个阶段，每个阶段需由施工、监理、建设单位联合验收，验收合格签署验收记录后方可进入下道工序。验收重点：支架搭设参数是否符合方案要求；材料质量是否合格；节点连接是否牢固；基础是否稳定；预压沉降是否满足要求；监测设备是否布设到位。2.教育培训与交底所有参与支架搭设、预压、浇筑的施工人员必须接受入场安全教育，考核合格后方可上岗；特种作业人员（架子工、起重工、电焊工等）必须持证上岗。施工前进行专项安全技术交底，明确支架搭设、预压、浇筑的操作规程、危险危害、应急处置措施等，交底需全员签字确认，留存记录。3.现场管理设立专职安全员，负责支架施工全过程安全监督，制止违规操作、违规堆载等行为。支架施工区域设置警戒区，悬挂安全警示标志，禁止无关人员进入；预压、浇筑期间，支架下方及周边禁止人员停留或作业。建立隐患排查台账，对排查发现的隐患定人、定措施、定时间整改，整改完成后复查验收，确保隐患闭环管理。（五）拆除阶段管控措施拆除前编制专项拆除方案，明确拆除顺序、安全措施、人员分工，进行安全技术交底。拆除顺序遵循“自上而下、后搭先拆、先搭