高大支模架坍塌事故控制分析

潘洁

（杭州市西湖区建设工程质量安全监督站,杭州 310012）

高大支模架坍塌事故控制分析

潘洁

（杭州市西湖区建设工程质量安全监督站,杭州 310012）

随着我国改革开放的不断深入，建筑行业得到快速发展，形成多元化的建筑行业格局。模板工程是建筑施工的基础性工程，对建筑整体的稳定性发挥着至关重要的作用。目前，由于建筑施工管理水平比施工工艺发展慢，导致高大支模架频发坍塌事故，严重威胁工人和财产安全。论文从高大支模架安全角度出发，深入分析坍塌事故的原因，并提出相应的控制对策。

高大支模架；坍塌；事故控制

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.07.057

1 引言

目前，我国社会经济高速发展，人们对建筑使用功能空间的需求不断提高。高层建筑数量逐年增加[1]，各个行业中广泛应用高跨度、多层数的混凝土现场浇灌技术，例如，在交通领域中的大跨度连续桥梁建设，以及城市高架桥的混凝土箱梁、混凝土桥墩等。在建筑施工过程中，模板施工技术水平直接关系到高大模板支撑系统的质量。下面针对高大支模架坍塌事故，结合案例进行详细分析。

2 案例介绍

2015年9月，A施工现场进行结构混凝土浇筑时，突然出现坍塌事故，导致高大支模架加固施工工人被埋，造成4死1伤的惨剧，如图1所示。事故出现以后，建筑物大厅南侧700m2的范围，均出现不同程度的坍塌，但北侧部分支架未出现坍塌现象。同时，整个建筑内部钢管均出现严重挤压变形，如图2所示，水平杆也出现脱拉现象。

图1 A施工现场支模坍塌现场

图2 施工现场残存钢管支架

3 事故原因分析

依据施工现场内坍塌、钢管变形和水平杆的脱拉情况，可知高大支模架坍塌的原因为：(1)水平立杆的承载力小于施工规范要求；(2)水平横杆承载力小于悬支杆的压力；(3)纵横水平杆之间的间隔布置不合理，使得立杆出现失稳情况。另外，A施工项目未编制专项施工方案，更未在施工前进行专家论证，施工过程中采用锈蚀严重的钢管、扣件。同时，施工现场缺乏规范的施工制度及专业的指挥人员，而且施工人员的专业水平比较低。

4 高大支模架坍塌事故控制对策

在施工前，施工方应全面了解高大支模架工程，并综合经济、安全等方面的因素，进行支撑结构的合理计算。在施工中，要注意高大支模架结构体系，了解周围地质情况和施工条件。在编制工程施工方案时，需明确高大支模架的安装顺序。

4.1 重视施工方案编制

依据建设部颁布的建质[2004]（213号）文件《危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法》的规定，施工方进行高大模板工程时，应先编制专项施工方案，并进行专家论证。施工方案中的各项参数，要符合支撑系统高度>8m，跨度>18m，支架总荷载>10kN/m2，集中线荷载>15kN/m的要求。

施工方案编制前，施工方需结合施工现场情况，综合安全性、经济性等因素，整体把握高大支模的具体混凝土结构。施工方案要对混凝土结构进行清晰论述，诸如，实际尺寸、施工条件、施工高度，并提供高大支模结构图。同时，施工方案中，应该涉及支模形式、钢管支架形式[2]，以及施工二维、三维施工图。另外，施工方案要对高大支模的关键组件进行系统论述，以方便对施工现场、施工质量的控制。由于高大支模属于临时性结构，在施工过程中，具有较大危险性，所以要在相应计算的基础上，进行层面的论述，例如，高大支模的加密区设置、剪刀撑设置等。在施工方案中，要对混凝土浇灌顺序、浇灌路径、浇灌方法，以及相应措施进行详细说明，并及时针对实际施工符合情况进行方案调整。

4.2 合理安装高大模板支模架

4.2.1 严格控制支模架质量

高支模架出现坍塌事故的主要原因是施工材料不合格，所以在进行支模架搭建时，要严格控制支模架的施工质量，包括：材料采购、材料购买、材料检查、材料入库和出库等环节。在施工现场要对材料进行重新检查，检查范围为：钢材、钢管、扣件、焊条、螺栓和相应配件等。材料抽检样品经有关部门检验合格以后，才可以在施工现场使用。具体说，木胶模板符合（ZBB 70006—88）《混凝土模板用多层板》要求；支撑钢管[3]、扣件符合GB 15831要求，而且钢管不能出现严重锈蚀、弯曲、挤压和裂缝等现象；施工扣件、钢管的贴合面完整，未出现不良接触。

4.2.2 严格按照专项方案进行施工

在进行高大支模架施工前，召开施工专项技术会议，总监理、监理工程师均需到会参与讨论，并督促项目部门严格做好班组、人员的技术交底工作。技术交底完成以后，各执行人员进行签字，落实各项责任。在高大支模架搭建过程中，严格参照专项施工方案进行平台搭建，并注重扫地杆在支撑系统中的作用和效果。同时，施工方要严格计算立柱下地基的承载力，使其满足支架系统上部的压力需求，保证整个高大支模架作用的发挥。在高大支模架搭建过程中，要明确每步纵横向水平支撑杆的端部设置，使其可以顶住与紧箍住剪力墙，防止出现支架侧移现象。针对高大支模架来说，安装、搭建时要预留相应通道，以方便施工人员进行材料运输。一旦出现坍塌事故，施工人员可以借助相应通道逃生。同时，施工方需检查施工方案的实施情况，将具体安全措施落实。一旦出现问题，及时向监理、总监理汇报，并要求相关单位限时整改。相关单位整改完成后，向监理部门提交书面材料，并进行备案。

4.2.3 高大支模架立杆构建

在高大支模架搭建过程中，需要进行横向、纵向的连续压杆。横杆和纵杆间形成轴心力，如果轴心力变大、立杆的内力要依据横杆进行调节，防止出现压力过大、压塌立杆的现象[4]。每层横杆和纵杆承受的压力不同，所以要进行压力调节，特别是主要承载杆压力的调节。如果立杆承载压力过大，就会出现立杆弯曲，以及剪刀撑、横杆出现弯曲，最终造成整体结构失衡。当横杆、纵杆的作用下，纵杆承受弯曲的最大值要大于横杆弯曲的最大值，而高大支模架需要借助多个横杆、纵杆，才能获得较大的支撑力，如图3所示。

图3 支架立杆搭设

通过上述分析，可以得出以下结论：

第一，横杆、纵杆的步长、距离一定，承载力与立杆间距成负相关；第二，立杆间距和步长一定，纵杆伸出[0.2，0.4]m，承载力下降不明显，纵杆伸出>0.6m，承载力下降明显，影响整个立杆的承载力，如图4所示；第三，如果高大支模架>4m，剪刀撑的排列位置为每隔4排[5]，并下隔2步。

图4 立杆顶端伸出长度

参照相关标准，进行立杆搭建时，需要满足以下要求：

高大支模架依据承载力，选择立杆的间距、步距，并将底层纵杆、横杆作为扫地杆，保持地面200mm的地面高度。同时，立杆底部位置设置调节座（或者固定座），立杆上（可调顶托螺杆）伸出顶层长度<步距长度；立杆禁止采用搭接方式进行接长，而是采用对接扣件的方式进行连接。同时，相邻立杆间的对接接口不在同步内，相互错开距离<500mm，接头中心距主节点<步距的1/3；上段钢管、下端钢管立杆间错开，并固定在水平拉杆上。

4.2.4 混凝土浇筑施工

依照《建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则》中的规定，在高大模板支撑系统构建时，特别是在进行梁、柱混凝土浇筑时，要按照先浇柱子，再灌注横梁的顺序进行施工。同时，施工单位针对具体混凝土浇筑组件，要进行合理施工，并按照相关规定采取分层浇筑的方法，保证整体框架的施工质量。合理、规范的施工，可以避免出现框架倾斜的现象，保证工程的整体施工质量。

4.2.5 加强区域的合理布置

施工方为了提升高大支模架的安全性，可以适当地调整工程顶层（或者底层）实际布局，以此强化支模架构的薄弱点，提高架构的整体稳定性。因为部分高大支模架需要进行大面积浇筑，所以要在支撑荷载集中的位置进行加强，使得核心区域承载力得到提升，避免出现整体坍塌，或者快速坍塌的现象。

4.3 强化安全管理

4.3.1 严格审查施工方案

由上述《规定》可知，在施工过程中，高大支模架需要经总监理、施工方负责人查阅，并在专项技术方案上签字，并经专家进行专项方案审查、现场论证，才能进行现场施工。在施工过程中，需派遣专职安全管理人员进行施工督查。

4.3.2 采取有效的应急措施

施工方进行高大支模架施工前，要制定相关事故检测方案，以及应急措施。要针对重点环节实施监控，诸如，高大支模架出现侧移、下沉，可以用吊线锤的方式进行检测。同时，施工方可借助其他仪器进行检测，诸如，经纬仪等。应急方案（应急机构设置、应急物资供给、应急救援）的制定，可以有效地预防、减少事故的发生，或者将事故的损失降到最低。

4.3.3 加强混凝土施工管理

施工方应该制定正确、有效的混凝土浇筑和运输方案，避免发生相应险情，特别是在混凝土运输强度较大的情况下。另外，施工方要注重混凝土施工浇筑顺序、方向，以及层次，否则

就会影响高大支模架的稳定性。合理的混凝土施工管理，可以有效防止混凝土堆积现象的出现，避免由于应力集中而造成的支模架失衡。总之，施工方要格外重视支模架的横梁、斜板和悬挑结构，提高整个支模架的承载能力。

4.3.4 强化工程验收工作

在高大支模架构建以前，施工方要与监理机构进行施工技术交流，并详细介绍专项方案，为监理人员的检测工作提供方便。另外，施工方要对施工人员进行安全教育，并提供专业的防护和检测设备，这是因为工程的最后环节主要由一线工人来完成，一旦出现差错，就可能发生重大安全事故。工程竣工以后，施工方需组织专门技术人员进行验收，特别是对支柱基础、横梁、模板和支架等重要位置。

5 总结

在高大支模架构建过程中，应该进行专项方案制定，并加强相关人员管理，明确管理措施。由于支模架在立杆、浇筑和布局方面技术要求比较高，所以要聘请专家进行现场论证，方可以进行施工。在施工过程中，要严格按照《危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法》和《建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则》的有关规定，以此保证支模架的安全性，避免出现坍塌事故。

【1】糜嘉平.脚手架、模板倒塌事故的原因与对策[J].建筑技术，2001（4）：2．

【2】陈安英，郭正兴.扣件式高大模板支模架坍塌事故分析[J].建筑技术，2008，39（12）：936-938．

【3】蒋静，庞军辉，丽迎新.模板与脚手架工程安全隐患原因的技术分析及预防措施[J].建筑施工，2008，30（5）：393-394．

【4】赵玉章.模板与脚手架工程安全事故及防治措施[J].建筑技术，2003（8）：2-3．

【5】ZhangH.ChandrangsuT.RasmussenK.J.R.ProbabilisticStudyofthe strengthof steel scaffold systems[J].StructuralSafety，2010.

Analysisof Tall Form Work Collapse Control

PAN Jie
(HangzhouXihu District Construction Quality and Safety Supervision Station,Hangzhou 310012,China）

WiththedeepeningofthereformandopeningupinChina,theconstructionindustrytogetfastdevelopment,formadiversified patternoftheconstructionindustry.Amongthem,thetemplateprojectisthebasisoftheconstruction,thebuildingoverallstabilityplaysavital role.At present,due to the construction management level and the construction technology development is slow,lead to high frequent formworkcollapse,aseriousthreattopeopleandpropertysafetyofthecountry.Inthispaper,fromthe angleofthetalltheformwork,in-depth analysisofthecauseoftheaccidentcollapsed,andputforwardcorrespondingcontrolcountermeasures.

tallsupportformwork;collapse;theaccidentcontrol

TU712.4

A

1007-9467（2016）07-0198-04

2016-03-09

潘洁（1972～），女，上海人，高级工程师，从事建设工程施工安全管理研究，（电子信箱）js8834@163.com。