谈谈高支模坍塌事故的预防

谈谈高支模坍塌事故的预防

牛志春1李玉梅2王晓峰1

牛志春1李玉梅2王晓峰1

（1.阜新昊海建设工程集团，辽宁，阜新，123003）

（2.阜新龙德置业有限公司，辽宁，阜新，123003）

【摘要】本文叙述了高支模概念，分析了高支模坍塌事故的原因，指出了常见的高支模在方案设计、施工方面存在的问题，提出了相关的预防措施和建议。

【关键词】高支模；专项方案；对策；施工；剪刀撑

1．概述

建筑施工中，混凝土浇筑时模板支模高度大于等于8m的模板及其支撑系统为高支撑模板系统，简称“高支模”。随着高层建筑以及各种高、新、奇的建筑日益增多，对高支模的需求也越来越多。而扣件式钢管高支模支撑系统具有适用性强、整体性好、承载力大、现场施工方便等优点，已成为当前我国建筑工程行业使用最多、应用最普通的一种临时支撑体系。

当支模高度增加，因荷载、架体高度等变化，会带来较多的危险因素，需要考虑杆件的承载力以及架体稳定和刚度的加强措施等。所以，“高支模”是危险性较大的模板工程。高支模坍塌事故往往发生在混凝土浇筑施工过程中，会造成人员伤亡、巨大的经济损失和不良的社会影响。不但给遇难人员家庭带来难以愈合的创伤，而且也会危及企业的生存与发展。因此，无论从哪个方面考虑，都必须高度重视高支模坍塌事故的预防，提高施工执业人员对高支模安全技术的重视、掌握和贯彻执行。

高支模坍塌事故其主要原因是：对高大的共享空间和跨度大、楼层高的混凝土结构的特点认识不足，支模的技术不能相适应，把它仍然当成一般模板来支。没有规范地编制专项施工方案并按规定实施。因此，我们有必要从设计与施工两方面进行事故原因分析，针对原因，采取预防对策。

2．从高支模专项施工方案的设计方面加以预防

2.1保证方案设计合理性

2.1.1方案与实际不符。方案所用的数据等不反映工程实际，无法指导施工。

对策：必须以工程实际为依据编制方案，把工程的实际数据、实际情况真正体现在方案中，使方案具有针对性、可操作性。

2.1.2编制依据不正确。依据的规范、规程已经过时、失效，或者依据的规范、规程等与工程不适应。

对策：编制高支模专项方案，要依据相关法律、法规、现行规范及标准、图纸、施工组织设计。

2.1.3专项方案缺少内容。没有按专项方案应当包括的内容编制，常见的如：施工安全保证措施中缺少应急预案，缺少施工计划，施工工艺技术中缺少检查验收内容，缺少必要的相关图纸等。

对策：严格按建质[2009]87号《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的要求编制专项方案，应当包括工程概况、编制依据、施工计划、施工工艺技术、施工安全保证措施、劳动力计划、计算书及相关图纸等详细内容。

2.1.4施工方法和技术措施不合理。采用的施工方法、技术措施不适应工程实际，泛泛而谈，没有针对性，没有可操作性；施工方法和技术措施落后，不符合现行规范、规程、标准规定。

对策：施工方法和技术措施的采用，要深入结合工程实际情况，具有适应性、针对性、可操作性。同时，要体现出先进性，符合现行规范、规程、标准。

2.1.5计算错误。荷载取法不合理；计算参数选取错误，如把胶合板的弹性模量取成木方弹性模量；计算简图错误，如简支、两跨、三跨不加区分，方案与计算简图不对应、不相符；荷载组合错误，如缺少荷载或组合计算错误；计算公式应用错误；计算内容的构造部分不符合规范要求。

对策：严格按现行《建筑施工模板安全技术规范》、《建筑结构荷载规范》规定进行荷载取值；计算参数要根据工程实际、不同条件的选取要求进行选取；应认真进行受力分析，力的作用点、类型、支座约束情况均应保证计算简图与方案、工程实际、规范规定相符；严格区分荷载标准值、荷载设计值及其采用条件，荷载汇集时做到不遗漏、不随意增加，严格按规定进行荷载组合；要严格注意计算公式的适用条件，按《建筑施工模板安全技术规范》规定计算，慎用其它出处计算公式；方案设计的构造是计算的前提条件，必须按规范要求进行高支模构造设计。

2.1.6图纸存在问题。有的方案存在缺少图纸、图纸与实际结构不对应、图纸不符合规范构造要求、图纸信息不全等问题。

对策：方案图纸应包括支模区域立杆、纵横水平杆平面布置图，支撑系统立面图、剖面图，水平剪力撑布置平面图及竖向剪刀撑布置图，梁板支撑剖面图及大样图，支撑体系监测平面布置图与结构固结施工图及节点大样图等；要针对实际结构进行图纸设计；要按JGJ162-2008及标准图集构造要求进行设计图纸；制图时要按制图标准标注能指导施工的所需的信息。

2.2加强方案设计管理

2.2.1按照相关规定组织专家论证。高支模专项施工方案，应先由施工单位技术部门组织本单位施工技术、安全、质量等部门的专业技术人员进行审核，经施工单位技术负责人签字后，再按照建质[2009]87文件规定组织专家论证。

2.2.2修改、完善专项方案。施工单位应当根据论证报告修改、完善专项方案，并经施工单位技术负责人、项目总监理工程师、建设单位项目负责人签字后，方可组织实施。实行施工总承包的，应当由施工总承包单位、相关专业承包单位技术负责人签字。

专项方案经论证后须做重大修改的，施工单位应当按照论证报告修改，并重新组织专家进行论证。施工单位应当严格按照专项方案组织施工，不得擅自修改、调整专项方案。如因设计、结构、外部环境等因素发生变化确需修改的，修改后的专项方案应当按规定重新审核、论证。

2.2.3做好技术、质量、安全交底。专项方案实施前，项目技术负责人、方案编制人员应当对现场管理人员和作业班组进行书面技术、质量、安全交底，并经签字确认。

2.2.4做好方案实施与监控。项目负责人、技术负责人负责组织按专项方案实施，进行指导、检查、复核、处置。施工单位、监理单位、建设单位应按文件规定对专项方案实施进行监控管理。

2.2.5组织好专项方案分项工程验收。施工单位、监理单位应当组织有关人员对专项方案实施过程及结果进行验收。验收合格的，经项目技术负责人及总监理工程师签字后，方可进入下一道工序。

3．在施工方面加强预防

3.1保证立杆构造施工合理

3.1.1立杆基础不均匀沉降

对策：最好先在达到夯实要求的回填土上浇筑好地面砼垫层后再支模。施工场地应有排水措施，对湿陷性黄土应有防水措施，对冻胀性土应有防冻融措施。立杆基础验收达到要求后，方可搭设架体。

3.1.2立杆接长不合要求。如：立杆错开固定于水平杆上；立杆接头处扣件质量不合格；立杆接头处接头位置不满足构造要求；立杆顶部可调螺旋支托质量与构造不满足要求。

对策：支架立杆需接长时，应采用对接，且不得偏心受力。对接扣件应采用可锻铸铁或铸钢制作，其质量和性能应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》GB15831的规定；应在每次使用前全数检查，不得有裂缝、变形、螺栓滑丝。相邻立杆对接接头不得在同一步距内，且对接接头沿高度方向错开的距离不宜小于500mm；各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3。立杆U托螺杆应用梯形螺纹螺杆，螺杆直径与螺距应符合现行国家标准《梯形螺纹第2部分：直径与螺距直径系列》GB/T5796.2和《梯形螺纹第3部分：基本尺寸》GB/T5796.3的规定；可调托撑螺母应采用可锻铸铁或铸钢制造，其材料机械性能应符合《可锻铸铁件》GB9440中KTH330-08及《一般工程铸造碳钢件》GB11352中ZG270-500的有关规定，可调U型托撑受压承载力设计值不应小于40KN,支托板厚度不应小于5mm,支托板侧翼高度应满足木楞不滑出；可调U型托撑的螺杆与螺母旋合长度不得少于5扣，螺母厚度不得小于30mm；可调U型托撑的螺杆与支托板应牢固焊接，焊接厚度hf≥6mm；支架立杆顶端应插入可调U型托撑，可调U型托座螺杆外径与立杆钢管内径间隙不得大于3mm，螺杆插入钢管的长度不应小于200mm，螺杆伸出钢管的长度不应大于300mm，可调U型托撑伸出顶层水平杆的悬壁长度不应大于400mm。

3.1.3梁、板下立杆布置不合理。如：梁下无立杆；梁下仅一根立杆；板下立杆沿梁跨度方向与梁下立杆间距不相等；多层连续施工时，立杆布置不合理。

对策：严禁水平杆横在梁下，扣在板下立杆上。除截面小的梁可用批把撑的一根立杆外，梁下不可用一根立杆。板下的支架立杆的间距，沿梁纵向方向应与梁下的支架立杆间距相等。当上层施工架体立在下层板上时，下层架体不应拆除，且上下层立杆轴线应对中。

3.1.4立杆底部构造不符合要求。如：立杆下设螺旋支托；立杆支撑在楼板上时，楼板承载力不足。当立杆底部不在同一高度时，架体底部布置不合理。

对策：扣件式钢管立杆底部不允许放U型托撑和螺杆。应对支撑立杆的楼板进行承载力计算确定是否满足，或采取加强措施。当立杆底部不在同一高度时，高处的纵向扫地杆应向低处延长不少于两跨，立杆距边坡外缘不得小于0.5m。

3.2保证立杆上纵、横向水平拉杆的构造施工合理。

3.2.1扫地杆设置位置错误。如常常有扫地杆离地过高或缺失。

对策：立杆底部纵、横向应设扫地水平杆，纵向扫地杆距地面应不大于200mm，横向扫地杆设置在纵向扫地杆的下面。

3.2.2水平杆设置不符合要求。如：水平杆缺失；水平杆连接错误；水平杆的端头处于自由状态。

对策：立杆沿竖向每一步距处应设置纵、横双向水平杆，水平杆纵上横下；沿竖向的水平杆步距不应大于1.8m；对支模高度8~16m的高支模，应在梁底最顶步距中间处加设一道纵、横向水平杆。每步水平拉杆与立杆相交处均用直角扣件与立杆紧扣；纵横水平杆与立杆的连接扣件之间距离≤150mm，水平拉杆需接长时，采用对接连接，两根相邻接头位置不宜设在同跨或同步内，不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm，各接头中心至最近主节点的距离不应大于跨度的1/3。水平杆的两端应与四周建筑构件顶紧、顶牢或一端顶紧，另一端采用不少于两个扣件搭接顶牢，相邻水平杆的搭接接头不能在同一端；当无处顶紧时，应从底到顶在支架外圈设置连续式竖向剪刀撑；高于梁底至板底的水平拉杆应与四周梁侧模板顶紧；纵、横水平拉杆通过砼柱侧边时，应将框架柱四边用短杆与水平拉杆形成柱箍与柱箍结。

3.3保证剪刀撑的构造施工合理。

3.3.1剪刀撑设置位置不合理，杆件的接长错误。

对策：剪刀撑应尽量设在结构刚度大的位置，如柱间和梁下、楼板处。杆件的接长，应用不少于两个回转扣件进行搭接，搭接扣件距离搭接杆端大于100mm，搭接长度不应小于800mm，严禁采用对接。

3.3.2剪刀撑不连续，构造不合理。

对策：支架外立杆周围应设置竖向连续式剪刀撑；在中间内部且间隔不宜超过9m，设置竖向连续式剪刀撑；水平剪刀撑宜在扫地杆、梁底下面第一层水平拉杆层两者之间每隔6m左右的水平拉杆层上均各布置一道水平剪刀撑；剪刀撑与支架立杆、水平拉杆相交处应全部用扣件进行固定；竖向剪刀撑的底部和最顶部的两斜杆应分别与地面或最顶部的梁板顶紧，水平连续式剪刀撑的左右两端亦应与墙面顶紧，中间相交连接处用扣件扣牢；剪刀撑的宽度一般为4m~6m，并不得小于4跨，剪刀撑杆件与水平面的夹角应在45°~60°之间；每个剪刀撑杆件的底部和顶部均应交接在主节点处。

3.4保证模板及支架制作与安装规范。

3.4.1模板及支架制作违规操作。

对策：应按图选材、加工、制作模板；应严格控制木方的种类和质量；应对杆件及扣件严格挑选、检验，不符合质量要求的严禁使用；模板脱模剂宜采用水性的脱模剂；后浇带的模板及支架应独立设置。

3.4.2模板及支架安装不规范。

对策：模板安装前必须按规范要求做好安全技术准备工作。支架安装先立四根立杆且保证其垂直度，再固定底层扫地水平杆，紧接着安上面第一步水平杆，然后四面加斜杆临时固定，并依此逐渐往四周扩大，沿竖向扩大至立杆顶，继续安装梁板模板；随着立杆上升，紧跟着加竖向剪刀撑和水平剪刀撑。模板安装应按方案设计与施工说明书顺序拼装，不同材质和种类的支架立杆不得混用；模板及其支架在安装过程中，必须设置有效防倾覆的临时固定措施；对水平构件的模板及支架，应结合不同的支架和模板面板形式，采取支架间、模板间及模板支架间的有效拉结措施；模板安装应与钢筋安装配合进行，梁柱节点的模板宜在钢筋安装后安装。

3.5确保混凝土浇筑顺序和方法合理。

3.5.1混凝土浇筑顺序不合理

对策：高支模区域应先浇筑竖向受力构件，待其强度达到一定要求，再浇梁、板。

3.5.2混凝土浇筑方法不合理

对策：浇筑板混凝土时，同一跨板应从中间向两边浇筑；浇筑梁混凝土时应分层从中间向两端对称浇筑，上、下层应在初凝前相接，严禁一次浇到顶的斜坡前进浇筑方法。

3.6确保模板及架体拆除满足规范要求。

3.6.1模板拆除不符合规范规定

对策：模板的拆除时间按现行《混凝土结构工程施工及验收规范》的有关规定执行。拆模的顺序和方法应按模板的设计规定进行；当设计无规定时，可采取先支的后拆、后支的先拆、先拆非承重模板、后拆承重模板，并应从上而下进行拆除；后张预应力混凝土结构的侧模宜在施加预应力前拆除，底模应在施加预应力后拆除；在提前拆除互相搭连并涉及其它后拆模板的支撑时，应补设临时支撑；拆模如遇中途停歇，应将已拆松动、悬空、浮吊的模板或支架进行临时支撑牢固或相互连接稳固。对活动部件必须一次拆除。严格执行《建筑施工模板安全技术规范》中“模板拆除要求”的规定。

3.6.2支架立杆拆除不规范。

对策：当立杆的水平杆超出2步时，应首先拆除2步以上的水平杆；当拆除最后一道水平杆时，应和拆除立杆同时进行。对于多层楼板模板的立杆，当上层及以上楼板正在浇筑混凝土时，下层楼板的立杆的拆除，应根据下层楼板结构混凝土强度的实际情况，经过计算确定。严格执行其它规定。

3.7加强现场安全管理。

出事故的施工现场，往往是管理混乱，如材料堆放不合理，乱动火，不佩戴安全帽等劳动保护用品等。

对策：严格执行JGJ162-2008第8章“安全管理”的要求。

4．结束语

高支模塌陷事故的预防，应该从方案设计与施工两个方面把关。针对发生事故的原因，采取预防措施。同时，也不要轻视模板工程安全管理的内容，要严格按规定实施。通过笔者参与方案论证的高支模实例，得出以上体会。2008年12月，《建筑法施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）的发布实施，为规范建筑工程模板安全施工起到了重要的作用；若它再次修订时，能够充实高支模的内容，将更加完善。

参考文献：

[1]JGJ162-2008，建筑施工模板安全技术规范[S]

[2]DBJT05-257，房屋建筑工程常用高大模板支撑系统（试用），2013[S]

作者简介：

牛志春（1963—），辽宁阜新人，男，教授级高级工程师。