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(shè)的快速發(fā)展，許多大跨度、超高超重的建筑結(jié)構(gòu)型式在工程中越來越常見，高大模板支撐系統(tǒng)的應(yīng)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(chǎn)生的安全管理問題也隨之而來。據(jù)統(tǒng)計，2023年國內(nèi)建筑(含市政)領(lǐng)域內(nèi)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(chǎn)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(gòu)，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(jù)各地支模架坍塌事故成因調(diào)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(xiàn)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(yuǎn)低于國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)明確的鋼管材質(zhì)、重量、壁厚尺寸等規(guī)定。根據(jù)《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》(jgj130-2011)規(guī)定，腳手架鋼管應(yīng)采用現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《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(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》gb/t700中q235級鋼的規(guī)定?？奂?yīng)采用可鍛鑄或鑄鋼制作，其質(zhì)量和性能應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《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(xiàn)場搭設(shè)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(xiàn)在：①立桿排距超過設(shè)計值。②大梁底兩側(cè)立桿間距偏大或未設(shè)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(fù)荷劇增，極易造成模板系統(tǒng)整體失穩(wěn)。
3.支撐系統(tǒng)構(gòu)造上偷工減料嚴(yán)重
據(jù)了解，目前建筑工地支模架搭設(shè)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(xiàn)偷工減料的行為。偷工主要表現(xiàn)為立桿豎向接頭位置設(shè)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(shù)量減少、扣件螺栓擰緊力矩不足、架體與周邊結(jié)構(gòu)的拉結(jié)點缺少等。減料主要表現(xiàn)為掃地桿、水平、豎直剪刀撐缺少或未設(shè)置，縱橫向水平桿缺少一道，梁底水平小橫桿缺少，梁側(cè)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(dāng)
在模板支撐系統(tǒng)按照方案要求搭設(shè)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(xiàn)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(dǎo)致局部荷載超出設(shè)計荷載，造成坍塌事故。
(5)泵管未采取保護隔離措施，直接設(shè)置在架體上，振動搖晃導(dǎo)致扣件松動、架體失穩(wěn)。
二、高大模板系統(tǒng)施工安全技術(shù)要點
1.高大模板系統(tǒng)的辨識
按照住建部《建設(shè)工程高大模板支撐系統(tǒng)施工安全監(jiān)督管理導(dǎo)則》(建質(zhì)[2009]254號)文件規(guī)定，所稱高大模板支撐系統(tǒng)是指建設(shè)工程施工現(xiàn)場混凝土構(gòu)件模板支撐高度超過8米，或搭設(shè)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(jù)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(shè)置可調(diào)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(yīng)熟悉施工圖紙，對高支模區(qū)域的結(jié)構(gòu)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(jīng)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(jié)構(gòu)、超大梁、超大荷載結(jié)構(gòu)可選用碗扣式和門式腳手架。
(2)專項方案應(yīng)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(nèi)容主要包括：工程概況、編制依據(jù)、支模架設(shè)計范圍及特點、施工部署、支撐架形式選用及設(shè)計、支模架構(gòu)造要求及措施、支撐架的搭設(shè)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(zhì)量保證措施、文明施工措施、應(yīng)急預(yù)案及各工況計算書等內(nèi)容。
(3)制作模板系統(tǒng)節(jié)點詳圖。根據(jù)計算書要求采用cad軟件設(shè)計高支模搭設(shè)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(shè)的要求和節(jié)點做法，便于指導(dǎo)施工。如在設(shè)計梁下立桿間距時，需要根據(jù)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(shè)置(如500毫米寬的梁，梁底兩側(cè)立桿間距則為900毫米)。沿梁的跨度方向立桿間距根據(jù)排架設(shè)置，若梁計算不能滿足可采用增設(shè)支撐立桿(要求必須設(shè)置兩根)或梁的跨度方向進行加密(與排距成倍數(shù)關(guān)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(yīng)召集業(yè)主、監(jiān)理單位管理人員及相關(guān)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(shè)參數(shù)匯總表、不同形式支撐架連接方式、與周圍結(jié)構(gòu)拉結(jié)、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(jù)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(shù)負(fù)責(zé)人、總監(jiān)理工程師進行審核確認(rèn)。
4.支撐系統(tǒng)的搭設(shè)管理
支撐系統(tǒng)的搭設(shè)施工必須由經(jīng)過國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《特殊作業(yè)人員安全技術(shù)考核管理規(guī)則》考核合格的專業(yè)架子工搭設(shè)，項目部應(yīng)該對作業(yè)班組及操作人員進行“先教育、后培訓(xùn)、再上崗”。架體鋼管一般采用符合《碳素結(jié)構(gòu)鋼》gb/t700技術(shù)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(chǎn)廠家的產(chǎn)品檢驗合格證或租賃單位的質(zhì)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(guān)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(jù)專項施工方案，對支撐系統(tǒng)的選材、構(gòu)造、扣件緊固、架體基礎(chǔ)穩(wěn)定以及模梁板支模拼縫等內(nèi)容進行復(fù)核。在項目部班組、項目技術(shù)負(fù)責(zé)人、企業(yè)負(fù)責(zé)人分別進行驗收合格后，匯報給總監(jiān)理工程師進行確認(rèn)，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(shè)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(dǎo)致支撐系統(tǒng)的整體或局部失穩(wěn)，導(dǎo)致坍塌事故的發(fā)生?；诠こ贪踩|(zhì)量考慮，混凝土澆筑應(yīng)遵循分段分層、均勻?qū)ΨQ的原則，具體如下：①先完成周邊結(jié)構(gòu)的砼澆筑，將高支模架與周邊結(jié)構(gòu)固定連接，增加整體的穩(wěn)定性；②板澆筑過程中應(yīng)左右對稱向中間進行澆筑，且應(yīng)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(dǎo)致扣件送動、架體失穩(wěn)等。
三、結(jié)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(yīng)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(yīng)積極引導(dǎo)工程項目部嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)行國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、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(guān)鍵環(huán)節(jié)，有效降低高大模板支撐系統(tǒng)的潛在安全風(fēng)險。
