淺談扣件式鋼管高大模板系統(tǒng)的施工安全管理

隨著城市建設的快速發(fā)展，許多大跨度、超高超重的建筑結構型式在工程中越來越常見，高大模板支撐系統(tǒng)的應用也越來越廣泛，但是高大模板支撐系統(tǒng)屬于建筑施工重大危險源范疇，由此產生的安全管理問題也隨之而來。據統(tǒng)計，2023年國內建筑(含市政)領域內發(fā)生支模架坍塌事故57起，死亡106人，其中死亡3人以下一般事故42起；死亡3人以上、10人以下較大事故15起。支模架坍塌已成為發(fā)生頻率僅次于高處墜落的第二大類建筑安全事故，事故造成的生命財產安全損失巨大。因此，不論是建筑施工企業(yè)，還是政府監(jiān)督機構，很有必要對模板支撐系統(tǒng)的安全管理進行深入研究分析，歸納事故成因，制定安全措施。

一、模板支撐系統(tǒng)坍塌成因分析

根據各地支模架坍塌事故成因調查資料反映，以扣件式鋼管模板支撐系統(tǒng)為例，支模架失穩(wěn)坍塌的原因主要集中在以下幾方面：

1.模板系統(tǒng)支撐材料不合格

施工現場使用的鋼管及扣件達不到模板專項方案提出的要求，甚至遠低于國家有關標準明確的鋼管材質、重量、壁厚尺寸等規(guī)定。根據《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范》(jgj130-2011)規(guī)定，腳手架鋼管應采用現行國家標準《直縫電焊鋼管》gb/t13793或《低壓流體輸送用焊接鋼管》gb/t3091中規(guī)定的q235普通鋼管，鋼管的鋼材質量應符合現行國家標準《碳素結構鋼》gb/t700中q235級鋼的規(guī)定。扣件應采用可鍛鑄或鑄鋼制作，其質量和性能應符合現行國家標準《鋼管腳手架扣件》gb15831的規(guī)定。

2.支撐系統(tǒng)三維尺寸大于施工方案

工程項目部為了節(jié)省成本投入，加之施工、監(jiān)理企業(yè)對模板支撐系統(tǒng)安全管理不夠重視，現場搭設的模板支撐系統(tǒng)的三維尺寸往往偏大，這些問題主要表現在：①立桿排距超過設計值。②大梁底兩側立桿間距偏大或未設置立桿。③步距超過計算要求。模板支撐系統(tǒng)三維尺寸偏大，降低了支撐系統(tǒng)的承載能力，同時使支撐系統(tǒng)的立桿、水平桿的負荷劇增，極易造成模板系統(tǒng)整體失穩(wěn)。

3.支撐系統(tǒng)構造上偷工減料嚴重

據了解，目前建筑工地支模架搭設施工普遍以“包干制”形式存在。承包人為了減少人工及材料投入，往往會出現偷工減料的行為。偷工主要表現為立桿豎向接頭位置設置在同一水平面上、立桿加長(非頂步)未采用對接連接、水平及豎向剪刀撐連接扣件數量減少、扣件螺栓擰緊力矩不足、架體與周邊結構的拉結點缺少等。減料主要表現為掃地桿、水平、豎直剪刀撐缺少或未設置，縱橫向水平桿缺少一道，梁底水平小橫桿缺少，梁側穿墻螺桿間距過大等。模板系統(tǒng)偷工減料的行為將直接影響架體的安全性和穩(wěn)定性，其影響在高大支模架中尤為突出。

4.混凝土澆筑施工工藝不當

在模板支撐系統(tǒng)按照方案要求搭設完成后，混凝土澆筑的施工順序、施工工藝、施工保護等也對支模架的安全性與穩(wěn)定性造成直接影響，主要表現在： (1)柱子、梁板未分開澆筑。

(2)柱子混凝土尚未形成一定強度就進行梁板混凝土澆筑，柱腳砼壓力過大造成炸模甚至整個架體失穩(wěn)。

(3)梁板混凝土未對稱澆筑，形成偏心荷載，造成架體失穩(wěn)。

(4)混凝土集中堆放導致局部荷載超出設計荷載，造成坍塌事故。

(5)泵管未采取保護隔離措施，直接設置在架體上，振動搖晃導致扣件松動、架體失穩(wěn)。

二、高大模板系統(tǒng)施工安全技術要點

1.高大模板系統(tǒng)的辨識

按照住建部《建設工程高大模板支撐系統(tǒng)施工安全監(jiān)督管理導則》(建質[2009]254號)文件規(guī)定，所稱高大模板支撐系統(tǒng)是指建設工程施工現場混凝土構件模板支撐高度超過8米，或搭設跨度超過18米，或施工總荷載大于15千牛/平方米，或集中線荷載大于20千牛/平方米的模板支撐系統(tǒng)。根據支撐系統(tǒng)受力模式，具體可分為排架頂部水平桿傳力模式與排架頂端設置可調托座傳力模式，普通工業(yè)和民用建筑中前者使用較為普及。

2.專項方案編制及審核管理

(1)支撐系統(tǒng)驗算選型。方案編制前應熟悉施工圖紙，對高支模區(qū)域的結構梁、板、層高等進行梳理，整理出該工程線荷載和集中荷載超大的梁，對此部分梁需按照連續(xù)三跨梁進行驗算。按照安全、經濟適用的原則選擇支撐系統(tǒng)，一般建筑采用扣件式鋼管腳手架系統(tǒng)，部分特殊結構、超大梁、超大荷載結構可選用碗扣式和門式腳手架。

(2)專項方案應切實可行。方案一般由文字部分和圖紙部分組成，其中文字部分內容主要包括：工程概況、編制依據、支模架設計范圍及特點、施工部署、支撐架形式選用及設計、支模架構造要求及措施、支撐架的搭設及拆除、支撐系統(tǒng)檢查和驗收要求、模板支撐系統(tǒng)監(jiān)測監(jiān)控措施、安全管理與維護措施、質量保證措施、文明施工措施、應急預案及各工況計算書等內容。

(3)制作模板系統(tǒng)節(jié)點詳圖。根據計算書要求采用cad軟件設計高支模搭設的平面圖、剖面圖、大梁支模詳圖及節(jié)點詳圖，形象直觀的三維圖紙，反映高支模搭設的要求和節(jié)點做法，便于指導施工。如在設計梁下立桿間距時，需要根據梁截面尺寸確定，原則大梁下立桿間距為截面寬度左右各外伸200毫米設置(如500毫米寬的梁，梁底兩側立桿間距則為900毫米)。沿梁的跨度方向立桿間距根據排架設置，若梁計算不能滿足可采用增設支撐立桿(要求必須設置兩根)或梁的跨度方向進行加密(與排距成倍數關系)。

3.專項方案專家論證審查

方案編制審核完畢，施工單位應召集業(yè)主、監(jiān)理單位管理人員及相關專業(yè)專家對方案進行論證審查。論證主要針對支撐架施工荷載取值、架體布置情況、搭設參數匯總表、不同形式支撐架連接方式、與周圍結構拉結、特殊部位的處理措施等進行評審，并提出方案改進意見。論證完畢后，根據專家提出的意見，須對原方案進行修正完善，并再次提交企業(yè)技術負責人、總監(jiān)理工程師進行審核確認。

4.支撐系統(tǒng)的搭設管理

支撐系統(tǒng)的搭設施工必須由經過國家現行標準《特殊作業(yè)人員安全技術考核管理規(guī)則》考核合格的專業(yè)架子工搭設，項目部應該對作業(yè)班組及操作人員進行“先教育、后培訓、再上崗”。架體鋼管一般采用符合《碳素結構鋼》gb/t700技術要求的q235鋼的規(guī)定，外表平直光滑，無裂紋、分層、變形扭曲，且具有生產廠家的產品檢驗合格證或租賃單位的質量保證證明。

5.支撐系統(tǒng)的驗收與整改

支模系統(tǒng)的驗收程序是整個流程中最為關鍵的環(huán)節(jié)，這將直接影響到支模架的使用安全。驗收主要是根據專項施工方案，對支撐系統(tǒng)的選材、構造、扣件緊固、架體基礎穩(wěn)定以及模梁板支模拼縫等內容進行復核。在項目部班組、項目技術負責人、企業(yè)負責人分別進行驗收合格后，匯報給總監(jiān)理工程師進行確認，驗收合格后方可進入下一道工序。對于驗收中存在的問題，施工單位必須按照“三定原則”，對驗收中存在的問題進行徹底整改，監(jiān)理單位做好監(jiān)督檢查工作，確保支撐系統(tǒng)安全穩(wěn)固。

6.混凝土澆筑管理

由于模板支撐系統(tǒng)設計過程中是按照理論的均布荷載進行的，而實際施工中其施工荷載的不均勻性、隨機性，極易導致支撐系統(tǒng)的整體或局部失穩(wěn)，導致坍塌事故的發(fā)生。基于工程安全質量考慮，混凝土澆筑應遵循分段分層、均勻對稱的原則，具體如下：①先完成周邊結構的砼澆筑，將高支模架與周邊結構固定連接，增加整體的穩(wěn)定性；②板澆筑過程中應左右對稱向中間進行澆筑，且應連續(xù)澆筑成形，使模板支撐系統(tǒng)整體均勻受力；③混凝土泵管必須采取保護隔離措施，防止泵送時引起振動搖晃，導致扣件送動、架體失穩(wěn)等。

三、結束語

高大模板支撐系統(tǒng)作為建筑施工重大危險源，因其應用廣泛、危險性大等特點，已成為建筑行業(yè)施工安全管理中的重點。不管是建筑企業(yè)本身，還是建筑安全監(jiān)督部門，應積極引導工程項目部嚴格執(zhí)行現行國家有關標準、規(guī)范等規(guī)定，規(guī)范專項方案審批及施工驗收程序，控制影響施工安全的關鍵環(huán)節(jié)，有效降低高大模板支撐系統(tǒng)的潛在安全風險。