摘要：隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，建筑工程也隨著快速發(fā)展。同時(shí)也出現(xiàn)了很多漏洞，工程建設(shè)成功與否高大模板支撐系統(tǒng)的穩(wěn)定性非常重要，本文筆者結(jié)合具體工程，針對高大模板支撐系統(tǒng)容易忽視的若干問題，提出確保高大模板支撐體系穩(wěn)定的對策措施進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞:穩(wěn)定性;對策措施;規(guī)范化與若干問題

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 8m，或搭設(shè)跨度超過 18m，或施工總荷載大于 15kN/m2，或集中線荷載大于20kN/m 的模板支撐系統(tǒng) 高大模板支撐系統(tǒng)的穩(wěn)定性，不但對工程建設(shè)成功與否至關(guān)緊要，而且與人民群眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全密切相關(guān) 為了保障人民群眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全，為了保證建設(shè)工程的順利進(jìn)行，筆者認(rèn)為應(yīng)該高度重視高大模板工程，采取切實(shí)可行的措施確保高大模板支撐系統(tǒng)穩(wěn)定，杜絕因高大模板支撐體系失穩(wěn)而導(dǎo)致坍塌事故的發(fā)生。

1模板支撐系統(tǒng)倒塌事故原因分析

1.1模板支撐系統(tǒng)計(jì)算數(shù)字模型

目前施工現(xiàn)場模板系統(tǒng)支撐與腳手架很大部份采用 48 鋼管 48鋼管搭設(shè)的模板支撐系統(tǒng)，內(nèi)外腳手架，在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，其計(jì)算模型和簡圖與實(shí)際情況有較大不同，計(jì)算簡圖采用鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)為鉸接，各桿件交于一點(diǎn)。而 48鋼管搭設(shè)的模板支撐系統(tǒng)，內(nèi)外腳手架立桿與橫桿，斜桿用扣件連接，一個(gè)扣件只能連接兩根桿件不能交于一個(gè)節(jié)點(diǎn)，這就會產(chǎn)生偏心問題，其數(shù)學(xué)模型也無法考慮這個(gè)問題，扣件連接其鎖扣能力，回轉(zhuǎn)扣件規(guī)范 JGJ130- 2001 定為8KN，十字扣件只有 6KN，一字扣件只有 2.5KN，與鋼管本身強(qiáng)度相差較大，不相匹配 模板支撐系統(tǒng)與腳手架和主體進(jìn)行必要的連接，在規(guī)范中一般要求做到剛性連接，設(shè)計(jì)方案中也要求這樣做，而現(xiàn)場情況與計(jì)算或設(shè)計(jì)存在相當(dāng)大的差距，施工現(xiàn)場實(shí)際很難達(dá)到剛性連接的要求.因此計(jì)算結(jié)果與實(shí)際誤差較大。

1.2忽略支模架斜桿作用

大多數(shù)模板倒塌事故中，并不是鋼管承載能力不足造成的，而是鋼管支撐系統(tǒng)失穩(wěn)或桿件局部失穩(wěn)造成的，然而鋼管支撐系統(tǒng)是該失穩(wěn)系統(tǒng)側(cè)向變形能力不足造成的，也就是說該系統(tǒng)的斜桿 (剪刀撐)數(shù)量不足或布置不合理。但規(guī)范 JGJ130- 2001中對鋼管支撐系統(tǒng)中斜桿(剪刀撐)只提出構(gòu)造上要求，未列入設(shè)計(jì)計(jì)算要求，因此模板鋼管支撐系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，不對斜桿進(jìn)行力學(xué)計(jì)算，對于搭設(shè)高度較大的支模架往往存在抗側(cè)向位移的能力不足，特別是混凝土柱與樓層梁板一起澆筑時(shí)，其支模架抗側(cè)向變形較差。

1.3忽略立桿偏心受壓因素

模板支撐系統(tǒng)一般不按框架或排架進(jìn)行計(jì)算，剪刀撐也按規(guī)范構(gòu)造要求和施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行布置，規(guī)范 JGJ130- 2001第 5.1.4條規(guī)定“當(dāng)縱向或橫向水平桿的軸線對立桿軸線的偏心距不大于 55mm時(shí)，立桿穩(wěn)定性計(jì)算可不考慮此偏心距的影響”。因此模板支撐，系統(tǒng)立桿通常按立桿中心受壓桿件進(jìn)行設(shè)計(jì) 但實(shí)際施工中，模板支撐系統(tǒng)存在眾多小偏心荷載，水平鋼管通過扣件與立桿連接產(chǎn)生的偏心彎矩是不可忽視的因素，然而在模板支撐系統(tǒng)設(shè)計(jì)中忽視這一因素，這也是導(dǎo)致立桿失穩(wěn)而倒塌的原因之一。

1.4節(jié)點(diǎn)嵌固能力不足

由于立桿與水平連桿采用回轉(zhuǎn)扣件連接，故節(jié)點(diǎn)嵌固能力很低，鋼管的長細(xì)比較大，致使支模架結(jié)構(gòu)變形協(xié)調(diào)能力很低，不具備超靜定結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，只要某一根立桿失穩(wěn)，鄰近立桿也失穩(wěn)，結(jié)果導(dǎo)致整個(gè)鋼管模板支撐倒塌 某高層施工的轉(zhuǎn)料平臺采用 48 3.5鋼管搭設(shè)井式結(jié)構(gòu)，高度約28m，與建筑物主體連接尚可，由于轉(zhuǎn)料平臺上荷載不均，致使其中一根立桿(采用回轉(zhuǎn)扣件連接) 失穩(wěn)后，其他各立桿相繼失穩(wěn)從而導(dǎo)致整個(gè)平臺倒塌。

1.5模板支撐系統(tǒng)搭設(shè)中存在習(xí)慣性問題

1.5.1搭設(shè)高度較高時(shí)，由于鋼管長度限制，立桿必須接長，通常采用對接扣件(若技術(shù)交底不詳或現(xiàn)場疏忽，也有采用回轉(zhuǎn)扣件連接的，這種對接方式對立桿穩(wěn)定極為不利，理論上可以理解為一個(gè)鉸接節(jié)點(diǎn))，但目前規(guī)范和理論計(jì)算時(shí)，不考慮此連接接點(diǎn)存在，按整個(gè)整長立桿計(jì)算，計(jì)算立桿內(nèi)力時(shí)不考慮此連接點(diǎn)的特殊情況，實(shí)際上該連接點(diǎn)是立桿中的薄弱環(huán)節(jié)，只有立桿稍有偏心，該點(diǎn)處變形很大，破壞倒塌在此首先發(fā)生，搭設(shè)高度較高時(shí)，模板支模系統(tǒng)立桿中對接扣件連接節(jié)點(diǎn)較多，理論上水平橫向或縱向連桿對立桿起到一個(gè)側(cè)向支撐作用，計(jì)算時(shí)是不考慮有側(cè)向變形。實(shí)際上，搭設(shè)高度較高時(shí)，側(cè)向位移變形不可能不存在，一旦側(cè)向變形較大時(shí)，該節(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生彎曲變形改變原計(jì)算力學(xué)數(shù)學(xué)模型，致使立桿鋼管應(yīng)力突破增大，導(dǎo)致整個(gè)支撐系統(tǒng)破壞而發(fā)生倒塌事故。

1.5.2模板支撐承重架高度較高時(shí) (如某工程凈高 28m，凈跨24m 的門廳混凝土施工)，鋼管支撐系統(tǒng)往往缺少側(cè)向約束，故側(cè)向穩(wěn)定條件較差，在外荷作用下，極易發(fā)生側(cè)向倒塌事故。

1.6材料上原因

1.6.1鋼管壁厚變薄

在市場上采購鋼管，名義上是 48 3.5 鋼管，實(shí)際測量時(shí)，壁厚實(shí)為 2.8 3.0mm，其軸向抗壓力降低 18.7 13.3%，鋼管使用多年，局部壁厚也減薄。

1.6.2鋼管彎曲

鋼管經(jīng)過多年使用后，鋼管將產(chǎn)生變形和彎曲，而模板支撐系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)均按直線鋼管來考慮，不考慮其彎曲變形的，實(shí)際上鋼管彎曲后的承載能力大為降低。某工程發(fā)生重大事故后對鋼管進(jìn)行檢查，其合格率僅為50%。

1.6.3扣件合格率低

在高大模板工程施工中，使用的扣件合格率普遍偏低。

1.7主觀原因

1.7.1施工單位原因

技術(shù)人員編制的《高大模板工程專項(xiàng)施工方案》，一般沒有按有關(guān)法律法規(guī)的要求，組織專家進(jìn)行論證和審查，存在一系列重大原則性錯(cuò)誤。高大模板支架搭設(shè)前，施工單位沒有召開技術(shù)交底會對施工人員進(jìn)行專項(xiàng)施工技術(shù)交底。模板搭設(shè)完成后，沒有組織驗(yàn)收，常常沒有取得工程項(xiàng)目監(jiān)理機(jī)構(gòu)同意就進(jìn)行混凝土澆筑。

1.7.2監(jiān)理單位原因

監(jiān)理失職瀆職，普遍存在同時(shí)擔(dān)任多個(gè)項(xiàng)目的總監(jiān)，總監(jiān)不到位或者很少到位;監(jiān)理人員不足，監(jiān)管不力;不按有關(guān)法律法規(guī)的要求，要求施工單位組織專家進(jìn)行論證和審查;不按規(guī)定組織相關(guān)人員驗(yàn)收;現(xiàn)場監(jiān)理人員發(fā)現(xiàn)安全隱患沒有及時(shí)制止，也沒有及時(shí)向總監(jiān)或者主管單位報(bào)告。

2防止模板支撐系統(tǒng)倒塌事故發(fā)生的對策措施

2.1模板支撐系統(tǒng)計(jì)算準(zhǔn)確

模板系統(tǒng)支撐與腳手架很大部份采用 48 鋼管. 48 鋼管搭設(shè)的模板支撐系統(tǒng)，內(nèi)外腳手架，在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，其計(jì)算模型和簡圖與實(shí)際情況盡可能接近，模板支撐系統(tǒng)與腳手架和主體進(jìn)行必要的連接，而且要求做到剛性連接，設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果盡可能與實(shí)際接近，減少誤差。

2.2建議考慮支模架斜桿作用

大多數(shù)模板倒塌事故中，并不是鋼管承載能力不足造成的，而是鋼管支撐系統(tǒng)失穩(wěn)或桿件局部失穩(wěn)造成的，即是該系統(tǒng)的斜桿(剪刀撐)數(shù)量不足或布置不合理.但規(guī)范 JGJ130- 2001 中對鋼管支撐系統(tǒng)中斜桿(剪刀撐)只提出構(gòu)造上要求，未列入設(shè)計(jì)計(jì)算要求，因此建議剪刀撐也要列入設(shè)計(jì)計(jì)算要求。

2.3建議考慮立桿偏心受壓因素

實(shí)際施工中，模板支撐系統(tǒng)存在眾多小偏心荷載，水平鋼管通過扣件與立桿連接產(chǎn)生的偏心彎矩是不可忽視的因素，建議在模板支撐系統(tǒng)設(shè)計(jì)中考慮這一因素，防止因?yàn)榱�桿失穩(wěn)而倒塌。

2.4確保立桿穩(wěn)定性

從大量倒塌事故的事后檢查，立桿鋼管所受的軸向壓力極大部份均小于 2.4t，一般均在 1.0t 左右，這說明立桿鋼管穩(wěn)定性驗(yàn)算符合規(guī)范要求，并不能阻止倒塌事故發(fā)生，這表明支模系統(tǒng)立桿穩(wěn)定性計(jì)算數(shù)學(xué)模型并不完善，還需從結(jié)構(gòu)上給予綜合考慮，同時(shí)要有現(xiàn)場施工經(jīng)驗(yàn)加強(qiáng)支模系統(tǒng)整體穩(wěn)定措施來彌補(bǔ)。

2.5克服模板支撐系統(tǒng)搭設(shè)中存在習(xí)慣性問題

①搭設(shè)高度較高時(shí)，由于鋼管長度限制，立桿必需接長，必須采用對接扣件，杜絕采用回轉(zhuǎn)扣件連接的，因?yàn)檫@種對接方式對立桿穩(wěn)定極為不利。②模板支撐承重架高度較高時(shí)(如某工程凈高 28m，凈跨24m 的門廳混凝土施工)，鋼管支撐系統(tǒng)要加強(qiáng)側(cè)向約束，防止在外荷作用下，發(fā)生側(cè)向倒塌事故。

2.6保證材料合格

使用合格鋼管，鋼管厚度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。有些鋼管使用多年，局部壁厚減薄，應(yīng)該拒絕進(jìn)場，鋼管彎曲，銹蝕嚴(yán)重的也不允許用于工程上。鋼管扣件要求合格。

2.7克服主觀錯(cuò)誤

無論是施工單位，還是監(jiān)理單位，必須按有關(guān)法律法規(guī)的要求，由施工單位技術(shù)人員編制《高大模板工程專項(xiàng)施工方案》，組織專家進(jìn)行論證和審查，總監(jiān)以及施工單位技術(shù)負(fù)責(zé)人簽字后實(shí)施。高大模板支架搭設(shè)前，施工單位務(wù)必對施工人員進(jìn)行專項(xiàng)施工技術(shù)交底。模板搭設(shè)完成后，組織相關(guān)人員參加驗(yàn)收，驗(yàn)收合格以后才能進(jìn)行混凝土澆筑。

3.結(jié)束語

綜上所述，高大模板支撐系統(tǒng)的穩(wěn)定性，對工程建設(shè)成功與否非常，為了保證建設(shè)工程的順利進(jìn)行，每一個(gè)參與高大模板工程的工作者，務(wù)必高度重視高大模板工程，采取切實(shí)可行的措施確保高大模板支撐系統(tǒng)穩(wěn)定，杜絕因高大模板支撐體系失穩(wěn)而導(dǎo)致坍塌事故的發(fā)生，只有抱著對人群眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全、對工作高度負(fù)責(zé)的態(tài)度，嚴(yán)格要求自己，嚴(yán)格審核方案、嚴(yán)格按照高大模板工程專項(xiàng)施工方案施工，各方責(zé)任主體認(rèn)真履行各自職責(zé)，高大模板工程施工才能順利進(jìn)行，人民群眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全才能得到保障。

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