谈模架支撑体系可靠性研究

梁 智 勇

(山西一建集团有限公司，山西 太原 030012)

谈模架支撑体系可靠性研究

梁 智 勇

(山西一建集团有限公司，山西 太原 030012)

通过对模架支撑体系重要性的分析，研究了其在国内外的应用现状，并对模架支撑体系存在的局限性和不足进行了探讨，阐述了具体的防范措施，以保证模架支撑体系的安全可靠性。

模架支撑，建筑工程，质量，安全

模架支撑体系在建筑工程中现浇混凝土结构的施工中起着不可替代的作用，在施工中，模架支撑体系承担并传递上部模板、钢筋、混凝土的静荷载，以及上部操作人员行走及设备运行产生的动荷载，同时是混凝土结构本身的质量和强度的保证。如果在施工中，模架支撑体系的构造不合理，结构的强度或其本身刚度无法达到要求，会导致构件发生破坏或混凝土开裂；如果模架支撑体系的稳定性不够，会导致模架的整体坍塌，造成不堪设想的严重后果。因此，模架支撑体系的安全可靠度在建筑工程施工中起着决定性的因素。

在建筑工程施工中，我们常见的模架支撑体系通常有扣件式钢管模架支撑体系和碗扣式模架支撑体系两种。但由于扣件式钢管模架支撑体系在建筑施工使用过程中具有通用性强、承载力大、拆装方便、结构刚度大、整体性好的优点，所以在当下市场的应用量较大，占据有绝对的市场。据有关部门的不完全统计，扣件式钢管模架支撑体系占模架总使用量的70%左右。但近年来，尤其刚过去的2014年，发生了多起重大模架支撑体系坍塌的安全事故。根据相关调查显示，这些安全事故大多是由于模架不稳，搭设不规范等原因造成的。看似简单的模架，如果大意疏忽，就会给社会，给企业带来巨大的灾难。因此，对模架支撑体系的研究有着重要的社会和工程意义。

1 模架支撑体系的重要性

在建筑工程施工过程中，模板在钢筋混凝土结构中起着不可替代的巨大作用。但是，模板其本身并不具有承载比较大的荷载的能力，还需要依靠下部模架体系的支撑，模架体系则是保证混凝土形状并保障安全施工的重中之重。

1)随着社会的进步，科技的发展，高楼大厦也如雨后春笋般飞快的成长。这些高楼大厦，少则近百米，多则四五百米，以前的砖混结构和现代新兴的钢结构均无法实现，那么，这个任务就交给了混凝土结构。在混凝土结构的施工中，模板工程是一项工程的直观效果，如果模板工程不合格，即使结构再新颖、建筑再高大宏伟，也无法让人有一个好的印象。通常，模板大致有两种，一种是竹胶板，也就是常见的木模板，另一种是钢模板，现代工程中，木模板的使用量相当大，其有着重量轻，二次利用方便，施工方便等特点，因此，大多建筑工程选用木模板。但是木模板其本身承载荷载的能力有限，主要依靠下部的模架体系的支撑，对于模架体系，整体外界环境要求其应具有耐磨、耐潮湿、刚度大等特点，也正是由于这些条件，使得现代模架体系材料的研究和投资十分火热。

2)在经济方面，模架支撑体的工程预算占到混凝土结构工程量预算的30%左右，工期量甚至达到50%。因此，模架支撑体系的研究和发展对建筑工程中节约总投资和工期有着积极的作用。

3)在建筑工程中，质量不仅关乎到企业的名誉，还关乎业主的利益，因此，建筑工程的质量必须得到保证。而模架支撑体系质量保证是建筑工程整体质量保证的前提。倘若模架支撑体系的强度和刚度未达到承受施工过程中所施加荷载的要求，势必会导致模架支撑体系坍塌、扭曲甚至更为严重的工程事故的发生。

4)多年以来，模架支撑体系都是按照经验来做，没有按照规范或是通过设计和严谨的计算来执行，使得各地的建设标准大相径庭，此外，设计和实际严重脱节，这也是导致理论与实际相去甚远的原因之一。

2 国内模架支撑体系存在的问题

我国属于发展中国家，基础建设正如日中天，国内模架支撑体系无论在技术上还是材料上都有了长足的进步，但与美国、德国等发达国家相比，国内模架支撑体系在管理和技术水平方面依然存在着不小的差距，总结起来，大致有以下几点。

2.1 建筑材料市场混乱

模架支撑体系很重要的一个构件——钢管，在国内市场，通常把钢管分为两种，一种是国标，另一种是非标，所谓的国标与非标，其区别主要在钢管的质量方面。曾有过报道，非标钢管通过机械来将钢管两头砸回去一些，使得钢管从两头测量壁厚，与国标钢管的壁厚是一致的，其中间部分的厚度则差的很多。试想，这样的非标钢管流入施工现场，其竖向承载力以及稳定性都无法得到保证，模架体系的可靠度自然也就打了折扣。一些施工企业在利益的驱动下，选择这种非标钢管，而且模架的搭设也不按规范和方案来执行，依旧是凭经验，最后只能是得不偿失。

2.2 安全隐患普遍

国内市场上目前使用的模架支撑体系有一大部分都属于劣质或是超期使用的，这些劣质材料的使用每年都会给社会带来巨大的安全隐患。

质监局曾就建筑安全事故进行过调查统计，据不完全统计显示，在近八年的时间里建筑工程中发生扣件式钢管脚手架倒塌事故80多起，造成多人伤亡。国家相关部门曾就钢管和扣件进行过专项整治，但安全事故仍然不断。随着相关研究的更加深入，新型脚手架——碗扣式脚手架被开发并推向了市场，但市场缺乏制造标准和相关质量标准，生产厂家自然而然就采取不规范的生产模式，偷工减料等现象屡见不鲜，这也是导致市场上碗扣式脚手架不合格率高的一个原因，在实际生产使用中也存在着很大的安全隐患。

2.3 设计与实际脱节

在我国的建筑施工中，长期以来，一直不将模架支撑体系作为一个整体结构来计算，而是将其作为临时设施来对待，导致其设计和实际相脱节，表现在设计与工况脱节，设计与施工脱节等。就目前国内情况来看，扣件式钢管模板支撑架的研究很多还停留在结构力学的水平和阶段，不能很精确的反映扣件式钢管模板支撑体系的实际受力性能。

3 防范措施

3.1 模架支撑体系的设计

从建筑工程施工标准来看，对于模架支撑体系的设计需要结合施工实际及规范要求，对工程理论数据的计算、对周边环境的分析、对施工工艺的确定、对施工组织及机械设备、器具、材料的确定等都给予了明确规定。通常情况下，模板支撑体系是作为专项工程由相关技术人员进行编制，按照最不利原则，从工程静荷载和动荷载上进行准确计算和调整，如对风荷载的分析、对构件侧压力、局部混凝土倾斜、堆积高度，以及振动效率等方面进行荷载计算，以促进模板支撑体系在满足科学性的同时具有可操作性。

3.2 模架支撑体系的设计和施工操作要点

1)在模架支撑系统的设计施工中，应使荷载，如自重(永久荷载)、静荷载、施工荷载等以及荷载组合全面、准确，荷载传力路线明确，并注意使集中荷载直接传递到竖向受力杆件上。

2)最上部的水平支撑要与竖向建筑结构顶牢，或与竖向支撑连接牢固，使垂直荷载的水平力以最短的线路传递到竖向结构或支撑杆件上。

3)支撑系统的根部或底部必须平整、坚固、结实，要有符合设计要求的垫板和结实、坚固的支座，防止支撑底部沉陷。

4)对于一些特殊的部位，要配有安全设防安全警示牌，不得随意堆载和上人。

[1] 程绪楷.建筑施工技术[M].北京：化学工业出版社,2001.

Reliability research on formwork support system

Liang Zhiyong

(ShanxiNo.1ConstructionGroupCo.,Ltd,Taiyuan030012,China)

According to the analysis of the importance of the formwork support system, the paper researches its application at home and abroad, explores its limitation and insufficiency, illustrates its prevention measures, ensure the safety and reliability of the formwork support system.

formwork support, construction engineering, quality, safety

2015-04-20

梁智勇(1976- )，男，工程师

1009-6825(2015)19-0083-02

TU755.22

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