翟小宁—满堂支架现浇施工安全质量控制技术

1、摘要满堂支架施工法是建筑工地包括交通和房建市政领域施工中极其常用的一种施工方法， 然而在建筑工地施工过程中， 支架坍塌的事故确经常发生，因为各种原因导致的支架坍塌成了长期困扰安全施工的“支架之痛”。 本文针对我公司施工范围内的满堂支架现浇连续梁施工的实例，结合国内现浇梁支架施工过程中容易发生工程事故的现状，从现场管理、支架施工方案的编写、支架力学简算、地基处理、支架材料的验收、 支架搭设、验收及支架的预压等环节对支架现浇连续梁快速施工的安全质量控制进行了深入探讨和研究， 揭示了支架法施工的重点控制因素， 确保支架施工的安全， 解决了建筑施工过程中“支架之痛”的问题， 对于今后类似的施工项目有一

2、定的借鉴和指导意义。关键词 ：满堂支架安全质量控制目录1在建工程概况02施工顺序13安全质量控制要点13.1 组织机构明确13.2 作业流程标准23.2.1 支架方案及检算33.2.2 技术交底43.2.3 支架材料验收43.2.4 地基要求及基础处理53.2.5 支架验收63.2.6 支架预压检验73.2.7 砼浇筑施工83.2.8 支架拆除作业94结束语100前言满堂支架施工法它具有安拆方便、运输便捷、成本投入较小、工艺成熟简单，施工方便、适用范围广等优点。但是在日常施工过程中，也正是因为这些特点导致现场管理层只注重了优点而忽视现场安全质量控制，从而导致了支架坍塌事故的频发，造成大量人身伤

3、亡事故。支架结构件相对较小，数量较多，安拆比较繁琐，环境影响较多， 对安全质量的控制因素多。施工管理层必须对支架法施工的各个环节进行严格把控，责任落实到人。纵观国内多起支架坍塌的事故。 究其主要原因都是因为现场管理不善，机构不健全，技术力量薄弱所致。支架没有经过设计检算，基础稳定性差，支架搭设过程随意改变施工方案，为了节省投入而不进行预压、改变砼浇筑方案、不对称施工、偏载，支架上方随意集中堆放机具所造成的。根据近几年的统计，建筑工地死亡事故由40%50%的比例为支架模板类的坍塌事故造成，成为建筑行业“支架之痛”。作为我们交通建筑行业，一般情况下，在梁跨较大或地形较复杂的时候，例如水上大跨度桥梁

4、采用悬臂法施工连续梁有着明显的优势。但有时由于受现场条件制约或梁体本身结构形式的影响，不适合采用悬臂法施工连续梁时，支架法施工就成了必然选择。普通的房建工程也大多采用到支架施工。施工单位在进行支架法施工的时候，应该如何保证支架施工的安全质量，成了施工中必须重点考虑的问题。笔者作为公司工程部主管项目临时工程的施工方案和设计工作，以中铁航空港集团第二工程有限公司范围内的支架现浇工程和国内一些施工实例依托，从几个关键方面对支架现浇梁施工的安全质量控制进行了研究和探讨，面对此起彼伏的支架坍塌之声和一条条鲜活生命的消失，我们有义务和能力管控好支架施工，从技术层面，管理层面认真分析，杜绝现场松散的管理现状

5、，减少支架坍塌类事故的发生。1在建工程概况我公司金抚州项目向莆铁路跨线桥位于抚州市临川区崇岗镇长岗村石山汪家。桥梁按左右线双幅设计，左线公路测设里程ZK39+129.39-ZK39+527.39，桥梁中心桩号 ZK39+328.39, 全长 398m，跨径组合 3-3X30m,右线公路测设里程K39+132.59-K39+527.39, 桥梁中心桩号 K39+330.14，全长 386.5m，跨径组合为3X30+（ 26.5+2X30）+3X30m。上部结构采用装配式预应力砼连续箱梁、预应力砼现浇箱梁，下部结构均采用柱式墩、肋板台、桩基础。现浇箱梁采用单箱三室变宽度设计，箱梁左幅由 12.65

6、m 变宽到 19.33m, 右幅由 12.65m 变宽到 21.19m, 箱梁粱高 1.7m, 最小箱跨 2.883m，最大箱宽 5.73m。悬臂长度均采用 2m,根部厚度45cm，支架高度 18 米。杭长高速铁路星沙项目长沙浏阳河大桥跨度 32*48*32 米三跨连续，为下穿地铁预留，采用满堂支架法施工， 支架搭设高度 11 米，宽度 12 米为单箱式设计。2施工顺序满堂支架体系主要由混凝土垫层、底托垫木、底托架管（扫地杆和剪刀撑、横杆）、顶托、分配梁等组成。根据相关管理层审核完成的施工方案， 并经过受力检算复核要求的支架， 施工时从下往上逐步进行， 首先进行基地处理使得地基满足承载力要求，

7、 浇注混凝土垫层，确保地基受力均匀。然后依次布置垫木、底托、搭设架管（同步进行搭设剪刀撑）、安装顶托，布设分配梁，形成一个完整的施工作业平台。平台搭设完成后， 安装模板，进行支架预压，通过预压消除支架及地基的非弹性变形，监测支架与地基的弹性变形，检验支架是否合格， 根据弹性变形规律用以调整模板标高，控制梁体线型。绑扎钢筋、按既定程序浇筑砼、养护、拆模、拆除支架。3安全质量控制要点3.1 组织机构明确安全质量是满堂支架现浇施工控制的核心，为确保满堂支架现浇连续梁安全与质量，项目部应成立以项目经理为组长，项目总工、副经理为副组长的安全质量领导小组。组员由技术员、施工员、安全员、材料员等相关人员组成

8、。技术、安全、材料人员应对各自负责的部分认真把关。 领导小组负责对施工全过程的领导、指挥、组织、协调及对现场工作人员的安全教育、人员培训、技术交底等工作，对于出现支架坍塌的事故管理原因的分析， 往往第一个重要的原因就是是现场无组织、管理力量薄弱、松散、有名无实。施工过程中操作工人不按照技术交底进行作业，随意施工，现场的监控却是原因造成。 支架的坍塌往往造成的是群死群伤事故，确没有引起管理层的重视， 一些小的承包商或者无资质的施工队伍、企业违法转包分包等是造成这种事故的主体责任。例如 2002 年 5 月 6 日，湖南永州加油站的雨棚挑檐施工，就是没有组织、 无设计的非法承包项目， 支架坍塌造成

9、 7 死 10 伤的事故。3.2 作业流程标准现代施工提倡程序化管理，就是为了把每一个施工环节的管控落实到人，按照科学合理的流程来施工， 是避免事故发生的有效措施。 为了满足满堂支架现浇连续梁施工的安全质量， 结合我公司金抚高速公路施工经验， 支架施工遵照一定的作业流程，每个流程有记录，有责任人。支架作业流程图支架方案及力学检算方 案 报 批技 术 交 底支架材料验收地 基 处 理支 架 搭 设验收支 架 预 压砼浇筑施工支架拆除3.2.1 支架方案及检算支架法施工目前已经是比较成熟的施工方法， 根据支架的危险程度， 参考建设部危险性较大的分部分项工程管理办法 （建质【 2009】87 号）文

10、件要求，首先要对支架的危险等级进行划分， 超过一定规模的时候一定要组织专家进行评审评估，这是避免施工发生的合理手段。 现场的施工技术负责人首先要编写科学合理的支架施工方案， 经过相应管理层进行审核审批， 方案中包括对支架从上之下各个受力部位的检算资料。 施工方案中需要注意的是支架的高宽比例， 横向约束，以及施工过程对无法避免的偏载和不对称施工造成不均匀受力的应对措施。检算过程只是根据不同的条件下支架各个部位强度和刚度进行验算， 目前各类检算软件应用较多，不在赘述。 需要注意的是富余系数的选取， 局部地区要注意风雪荷载。施工现场“三分技术，七分管理”作为一名技术工作者， 首先要做的就是从技术手段

11、上消除事故隐患。 在这一部分常出问题的是一些小的公司或者包工队在现场管理力量不足的时候不进行力学简算， 根据经验搭设支架， 支架搭设不规范，立杆不垂直，横杆步距超标，或者是地基不均匀沉降，导致支架受力不足而坍塌。典型事件例如 2000 年 10 月 25 日，南京某演播厅支架坍塌事故， 624 平方的支架面积，高度 39 米，而没有进行设计和检算，仅凭工人经验搭设。例如 2003 年 8 月 9 日厦门某工地在没有任何方案、审批手续、计算资料的前提下仅凭一张示意图就贸然施工， 在浇筑砼时支架坍塌， 造成 7 死 38 伤的事故。2005年 12 月 14 日贵州小尖山大桥现浇支架垮塌， 就是支

12、架方案不合理造成， 这是一起典型的高宽比例失调、 没有横向约束而导致横向稳定性不足造成支架坍塌。 还有近期河南光山县幸福花园小区“ 12.19 ”支架坍塌事故，就是无施工方案以及材料不过关的原因导致。 公司在江西抚州市的金抚高速公路项目跨向莆铁路桥施工时，首先对支架体系进行了施工方案的编制和力学检算， 然后报请上级单位进行审批，确保方案合格、结构力学状态满足现实施工要求。贵州小尖山大桥现浇支架垮塌现场3.2.2 技术交底技术交底是把纸面上的施工方案变成现实、也是真正体现现场管理能力的重要一环，再完善科学的施工技术方案、措施必须有强有力的管理着来支撑，操作者不折不扣的认真执行。 技术交底就是要把

13、我们的技术思想和措施贯彻下去， 直到操作人员层面。 让操作工人在施工过程严格按照我们的设计及规范执行。 在这一方面需要对操作工人交代清楚支架搭设的要求， 特别支撑基础中的垫板、 扫地杆、立竿间距、垂直度、步距、钢管扣件的质量，剪刀撑（包括水平剪刀撑） 、连墙连柱件的设置， 高大支架的横向约束的设置等要求等做明确交代， 严格执行，管理者在施工过程中一定要设置专人进行旁站监督， 随时检查搭设质量， 对不合格的部位立即返工整改。 查阅近几年来支架坍塌造成的事故分析中， 因为施工方案和技术交底的问题造成的支架坍塌也不胜枚举。 例如 14 年 10 月江西新干在建宾馆支架坍塌， 就是没有按照施工方案组织

14、施工而导致事故的发生。 横杆步距超标，剪刀撑数量不足，立杆不垂直这几个问题是支架搭设过程中最常见的问题。因此管理方应该在施工前把这两项工作作为重点来管控。3.2.3 支架材料验收目前市场上的支架材料特别是钢管，鱼龙混杂，根据数据调查由 80%的管材不合格或者为非标材料， 48mm，壁厚 3.5mm的管材壁厚大多只有 3.0-2.5mm, 而且根据使用周期， 有的材料变形锈蚀严重。 所有的施工方案和力学检算资料都是建立在合格的材料质量上的，材料质量本身不过关，就是再好的技术方案， 再强的现场管理也无济于事，而且也是容易忽略， 比较可怕的原因。 因此在支架材料进场搭设之前，一定要组织相关部门进行检

15、查验收，严格检验， 钢管应平直光滑、无裂纹、无锈蚀、无分层、无结巴、无毛刺，壁厚符合设计及规范偏差要求。扣件符合标准要求，焊接部位牢靠。纵观支架坍塌事故中，因为支架材料不合格引起的事故也时有发生。 例如北京西西工程 4 号地项目支架坍塌事故中， 一个主要的原因就是支架材质不过关， 质量有缺陷造成， 事后经过检查发现立柱钢管的壁厚，扣件螺母厚度，可调托撑螺杆壁厚， U型托撑壁厚都不符合设计要求，误差超过规范标准。还有 2014 年河南光山县幸福花园小区“ 12.19 ”支架坍塌事故，就是无施工方案以及材料不过关的原因导致。3.2.4 地基要求及基础处理地基是支架系统的根， 首先要做好现场调查，

16、针对比较复杂地质情况的地基时，应有具体的加固处理措施在方案中明确， 特别是对软基、 河道、塘边等情况，管理层应引起足够的重视。 根据技术交底资料， 由现场施工人员核对现场后组织地基平整，地基平整按“少挖少填”的原则进行，对有纵坡或横坡的梁跨，可将地基按台阶形式进行平整处理，进行压实， 并浇注垫层混凝土， 满足地基承载力的要求。这一方面同样是近期江西南昌市某房建工程项目， 下层屋面的后浇带没有施工，且拆除了所有支架系统，导致屋面处于悬挑结构，在监理发现后，施工单位没有引起足够的重视， 仅随意架设了几根钢管支撑， 就在这样的基础体系上架设支架施工， 从而导致支架上层支架体系坍塌的事故。 再比如近期

17、北京清华大学支架的基础立于水中、 软基或者靠近河道时一定要考虑基础在降雨、 积水或者河流冲刷时候稳固性是否满足施工需要。 湖南凤凰桥支架坍塌事故原因之一就是支架基础位于水塘边，支架受力后基础不稳固，造成基础不均匀沉降。我公司江西金抚项目支架基础水中支架倒塌现场凤凰桥支架坍塌现场3.2.5 支架验收现场支架搭设完成后，项目技术负责人应组织技术、安质、物资及现场领工员对支架依据施工方案进行初步验收，对不合格的部份及时整改到位，超过一定规模支架的还应报请上级部门组织验收。公司2012 年在杭长项目支架搭设过程中现场私自改变设计， 为了拆除支架的方便， 在 40 工字钢横梁底增加20 型工字钢支墩，拆

18、除时可直接割除支墩降落底模，增加支墩后没有进行力学检算，且在施工过程中因为横梁第二次使用，中间有较多损伤，导致横梁刚度降低， 加载后变形较大，而使支墩受到偏心压力。 支架搭设完成后未按照公司管理流程进行验收及预压程序， 进而导致砼浇筑过程中支墩严重变形压溃的事故， 虽未发生人员伤亡但是造成公司近 300 万元的损失。验收程序是进一步验证现场施工的支架是否符合施工方案要求，符合规范要求的重要步骤，要防止改验收程序流于形式，走过场，给今后的施工留下安全隐患。3.2.6支架预压检验预压前的支架只是一个静态的结果， 支架受力节点很多， 不一定能做到一一检验，而模拟施工过程中的受力状态， 对支架进行堆载

19、预压， 除了消除支架与地基的非弹性变形，测定其弹性变形， 以此调整底模的预拱度， 确保梁体的平顺要求外，是最重要的是验证支架的安全性的步骤。 支架合格与否， 能不能承受施工和外界偶然荷载就看这一步，但是在现场施工实际中，很多施工单位的管理层，一凭经验，二图省事，三为加快施工进度，往往把这最重要的一步省略，我们杭长项目工地的支架压溃变形事故就是一个很好的教训， 那么在全国范围内出了坍塌事故的支架基本上都是未经过预压这一关。 堆载预压过程中也时有发生人员伤亡事故。例如 2001 年 9 月 25 日，京福高速公路三明连接线互通匝道桥在堆载预压的过程发生突然坍塌，造成 6 死 20 伤的事故。究其原

20、因最直接是施工过程中改变施工方案未进行论证，堆载不均匀造成支架失稳。公司金抚项目支架预压施工现场公司金抚项目支架横断面设计图金抚项目支架纵断面设计图3.2.7 砼浇筑施工砼浇筑是最后一个关键的环节， 一个合格的支架仍然不能完全保证施工过程中的安全性， 这一环节重要的是要做好两个方面工作， 一个是安排专人进行现场观测，一旦发现支架由异常情况，需要立即处理，避免造成更大的事故。第二个方面就是一点要按照既定的施工方案进行砼浇筑施工， 施工过程中的人员机械材料不要集中在一处，防止出现不对称加载和集中荷载，导致支架坍塌的发生。例如湖南省凤凰大桥的支架坍塌事故原因之一就是因为不对称加载造成挤压支架失稳而坍

21、塌。凤凰桥支架坍塌现场3.2.8 支架拆除作业支架的拆除虽为最后一道工序， 但是事施工过程中的危险性依然存在， 不按规定的施工方案拆除作业，现场疏于管理也是造成拆除过程发生事故的主要原因，拆除作业必须由上而下逐层进行， 严禁上下同步， 连墙连柱件随支架逐层拆除，严禁先拆除连墙连柱件， 分拆高度不大于 2 步，当支架柴之下部最后一根长立杆的高度时，应现在适当位置搭设临时支撑加固，严禁抛掷构配件至地面。支架拆除过程中的坍塌例如 2012 年 5 月 31 日成都双林路 55 号成华图书馆外墙支架，在拆除过程中发生坍塌事故，主要原因就是随意拆除连墙件导致整体失稳。我公司江西金抚高速公路跨向莆铁路桥的支架施工， 严格按照公司的管理办法，