超高模架支撑施工安全与技术管理探究
2022-12-31北京城建七建设工程有限公司北京100029
郝 洁(北京城建七建设工程有限公司,北京 100029)
近年来工程建设随着经济发展和社会进步都取得了的巨大成就,建筑规模越来越大,层高净空高、跨度大、空间大的建筑越来越多,模板工程在施工中的问题也反映到施工技术、工程管理和安全管理的工作中,尤其是高支模支撑系统坍塌导致群死群伤事故接连不断发生,这也说明问题的存在以及高支模施工安全质量难保证。高支模支撑体系坍塌事故,会造成经济损失、人员伤亡群死群伤,造成不可弥补的后果,因此高支模已成为重点施工安全管理的重中之重,研究总结高支模施工技术及安全质量控制经验,提升安全管理水平,保证做到安全施工具有重要意义。
1 超高模架支撑体系
根据建办质[2018]31号文件《住房城乡建设部办公厅关于实施〈危险性较大的分部分项工程安全管理规定〉有关问题的通知》规定超高模架支撑体系指的是建设工程施工现场混凝土构件模板支撑高度达到或超过8m,或搭设跨度超过18m,或施工的总荷载>15kN/m2,或集中线荷载>20kN/m的模架支撑体系。
高支模支撑系统由模板和支撑两部分组成,模板的作用是保证了混凝土结构成形效果,模架支撑系统的作用则是保证了模板的位置、尺寸准确性,模架支撑体系则主要承载了从上部模板传递的各种荷载。下文的工程实例为超高碗扣式钢管模架支撑体系在实际施工中的应用。
2 工程概况
2.1 工程简介
本工程位于北京市怀柔区北部,主体结构设计为钢筋混凝土框架结构,屋顶为球形网架的钢结构,基础设计为筏板基础、独立基础、条形基础,地下一层,地上四层,建筑高度23.85m。地下一层层高7.0m,南侧一层层高6.0m,二、三层层高5.5m,四层层高5.7m,北侧展览大厅网架下弦17m。工程施工区域总建筑面积约32968m2。
2.2 工程重点、难点
本工程梁截面较大,数量较多,位置分散,是本工程的特点。如何确保这些部位的模板支撑能够可靠地承受混凝土浇筑时的荷载,保证混凝土浇筑顺利进行,确保支撑体系的稳定性,保证混凝土成型尺寸及质量,确保高低跨处吊模及梁柱节点加固牢固不变形,是本工程模板施工的重点和难点。
针对上述特点,技术对策是增加梁板底部支撑,并在框架梁侧帮增加穿梁螺栓,从而提高框架梁及楼板模板支撑体系的刚度、强度及稳定性,更加可靠地保证混凝土浇筑安全。施工过程中项目安全部门加强安全管理、过程监督等一系列措施保证危大工程的安全实施。
3 高大空间顶板模架设计方案
支撑体系采用碗扣架钢管支撑,按满堂红布置,架体格构均采用900mm×1200mm横杆步距为1200mm。立杆上设可调顶托进行高度调节,立杆下垫50mm厚脚手板,沿立杆纵向统一布置。12-17/C-E轴和13-16/B-C轴标高5.87m~16.89m的高大空间的支撑基础为首层顶板,为保证高大空间模架安全,高大空间的模板支撑体系完整保留,作为其基础的对应的顶板及梁支撑体系也不拆除,上下层碗扣架体竖向立杆格构一一对应,待上部高大空间结构顶板及梁混凝土强度达到拆模强度后,该层模板支撑体系同时拆除。
构造上必须符合以下要求:
(1)梁下架体碗扣架格构均为900mm×1200mm梁底竖向增加扣件架体2道支顶再由扣件水平杆与顶板满堂红碗扣架体相连增加整体稳定性。
(2)在碗口满堂红架体离地面200mm增加扣件式扫地杆增强架体稳定。
(3)当竖向钢管的基础高度不同时,顶部的纵向扫地杆必须向低处支撑架延伸两个跨度,并同竖向钢管固定牢固。高处的立杆距离高度变化处不大于500mm。
(3)距支架顶部支撑点不大于400mm的位置纵、横必须设置水平杆。
(4)与四周柱子使用扣件式钢管拉接,使整个模板支撑架形成稳定体系,没有柱子的地方与梁拉接。
4 安全因素分析
4.1 方案管理不规范
4.1.1 方案编写不可行不严谨
为了节省项目的施工管理成本技术人员力量的配备不能满足工程管理的要求,出现了资料员负责所有的资料以及施工方案的怪象。资料员不具有有经验的技术员编制切实可行施工方案的能力,导致项目的专项施工方案内容完整性差、计算书验算依据及材料荷载选取错误、没有附图或附图不能指导施工作业。
4.1.2 专项方案未按论证报告实施
方案编制完成后,项目部没有将方案上报公司技术等各部门审核就组织论证,论证专家对施工方案的可行性、计算依据、附图等进行分析论证,并提出专家意见。但经专家论证以后,项目部领导又将方案修改的完善工作交给技术员或资料员做,导致不能严格按照论证意见完成修改。
4.2 验收程序混乱
许多工程项目的工期紧、任务重。为了按期完成施工任务,施工单位便开始野蛮施工,一切为生产让步,材料到场后未经检验或复试就立即安排施工使用,没有按施工工序的要求先物资验收再用到作业面的现象经常出现。近些年模板倒塌事故多存在工序验收管理混乱的情况
4.2.1 进场材料没有依规验收
超高模架支撑系统所采用的材料包垫木、钢管、U型顶托等,大型施工企业一般使用自有的周转材料,小的施工单位多使用租赁材料,如果施工方急于组织模架搭设安装,没有审查材料的合格证明资料或复试报告,也没有对材料的重量以及外观进行抽样检查。显然这些材料被多次租赁使用,具有不同程度的腐蚀和损坏;此外,这些材料出厂时的物理指标,如钢管外径、壁厚、重量等,可能跟规范要求会有较大偏差。因此,架设超高模架支撑系统所用材料的质量不一定全部是合格的,而材料的好坏是决定支撑系统安全的基础。
4.2.2 没有严格执行验收程序
大多数发生倒塌事故的超高模架支撑系统基本都存在没有按要求严格执行验收程序的现象。例如,在某模架支撑系统倒塌事故中,施工现场没有专项施工方案,监理单位没有按要求对此部位的模板支撑架进行检查、验收,也没有要求施工单位进行停工整改,而是任由施工单位的施工,口头上默许了施工单位进行本部分浇筑混凝土施工,进而造成安全事故。
4.3 施工管理不规范
4.3.1 重要岗位管理人员不能到岗
项目部管理组织体系的重要岗位人员,如项目经理、项目总工、安全总监等不能全部在岗履行职责。公司不安排或安排其他人员代替管理。部分替代人员工作能力较强,能代表其完成相应的管理工作,但大多数的替代人员达不到项目管理的要求,不能认真负责。有的施工单位自己组织施工时,为了节约施工的管理成本,经常出现施工现场的管理人员配备不足,与招标文件中的项目组织体系不一致。
4.3.2 不按论证方案去实施
某些项目部在方案论证以后,就放到项目部的资料盒子里作为备查资料,项目总工没有将论证方案对项目部管理人员进行方案交底,相关技术人员也没有对作业工人进行技术和安全交底,造成专项方案写得很好却没有按方案去实施,工人搭设全靠以往的施工经验,不清楚哪些是重点搭设的节点,使得支撑架存在坍塌的风险。
4.3.3 没有严格执行各项安全管理的制度
项目部的安全管理体系不完善或没有严格落实。安全生产责任制、周一检查周三复查制度、安全月活动制度、安全技术交底、班前讲话制度、定期(季节或专项)检查制度、隐患排查治理制度、应急情况处理制度等安全管理制度,施工过程中没有落实项目部的各项安全管理制度,使得项目处于杂乱无序和安全管理风险失控的状态。
5 安全技术管理措施
5.1 编写可行的专项方案,认真组织专家论证
施工方案是组织高风险分部分项工程施工的根本。必须在施工作业前按照相关规范规定的要求,结合工程实际情况写科学合理且便于施工的专项方案,方能对工人施工作业达到指导的作用,确保施工质量、安全。
施工单位应按照现行国家、地方以及行业的相关规程规范,由项目总工组织相关专业技术小组,借鉴类似工程的施工经验,更应参考已出现的工程事故案例,并结合本项目的具体情况,编写高模安全专项施工方案。施工方案内容必须包括高风险分部分项工程情况、编写依据、进度计划、材料设备计划、劳动力计划、施工工艺、施工安全保证措施、详细的计算书和相关设计图纸。
超高模架支撑体系施工方案在编写完以后,由施工单位技术部、安全部等各部门审核,审核完以后由公司技术总工签字,方可再按照相关规定由总包单位组织专家进行论证。经过专家论证以及专家提出通过论证或方案修改意见,即专家论证报告。施工方必须按照专家组提出的论证报告内容,认真进行修改施工方案直至专家确认可以按照此方案施工。最后,经总包单位技术总工审核签字,项目总监和建设方项目负责人批准签字后,才可按照此专项方案进行施工作业。
5.2 验收程序规范合规
施工前施工单位应首先处理支撑系统的地基保证承载力满足模架设计要求、平整度和方便排水。处理完成由项目总工组织进行验收,验收合格并做好验收记录,确保模架基础牢固稳定。
模架搭设安装前施工单位应保证到场的超高模架支撑的材料符合规范和设计的要求,严格审查承重构件和连接件的合格证、复试报告等资料,抽查表面外观、重量等质量,严格控制材料进场,防止出现不合格材料进场现象,这是决定超高模架支撑系统安全及质量的关键工序。
搭设完成后,根据建办质[2018]31号和京建法[2019]11号文件,施工和监理单位应当组织有关人员按照规定对危大工程进行验收。验收合格后经项目总工和项目总监签字确认以后才能进行下道工序施工。危大工程在经过验收合格以后,由施工单位在现场危大工程附近设验收标志牌并公布验收时间和责任人。
5.3 严控过程管理监督
工程中标后,施工单位应当按照招标文件的要求建立项目组织机构。如因客观原因确需变更管理人员,应在经发包单位同意后办理人员变更相关手续,变更后的人员应具有相同的专业资格或管理能力。项目管理体系的所有成员应按照相关管理体系的要求履行职责。
模架搭设安装前项目总工应向现场管理人员和操作工人进行超高模架支撑体系专项施工方案及相关规范标准的技术交底,并履行书面签字。杜绝出现只进行口头交底。确保相关施工工人能熟悉操作流程、操作要点和安全要求。安装前,操作员还必须经过培训。所有操作人员上岗前必须经过培训并持有脚手架特种作业资格证,持证上岗。在施工过程中,施工单位应严格按照论证方案和有关规范以及标准进行施工,在安装过程中应特别注意的几个方面有:第一,确保高支模支撑体系的地基承载力足够大,承载力及沉降符合要求,并设有排水结构;第二,高支模板支撑系统应为独立支撑系统,不得与其他防护架或设备进行连接,但是必须与主体结构框架柱等连接牢固;第三,必须根据方案要求设扫地杆、立杆、水和竖向剪刀撑等。安装完成后,应首先执行检查和验收程序。满足混凝土浇筑条件后,方可进行混凝土浇筑作业。但在浇筑混凝土过程中,先浇筑竖向的墙柱混凝土,再浇筑水平向的梁板混凝土。浇筑混凝土梁板时,务必使整个支撑系统应力均匀,杜绝随意或野蛮施工将混凝土应在一定区域内集中倾倒。在混凝土浇筑过程中,还应加强对支撑系统的测量监测。如果出现异常情况,必须立即停止施工作业,并紧急疏散施工人员。
6 结语
高支模支撑系统的搭设和拆除是技术性、专业性很强的工作。工程相关管理人员应严格按照国家规范、标准以及设计要求设计超高模架支撑体系、检查、验收,确保施工安全。针对工程中施工的重点和难点,分析透彻,加强安全管理,各参建单位等等各负其责、共同管理,才会有效控制安全事故发生,确保高支模支撑系统的质量、安全。本项目通过技术、安全等各部门配合,加强安全管理,超高模架支撑体系安全顺利完成,得到建设和监理单位等各参建方的较好评价。