高大模板支撑体系危险源分析及应对措施

衷党云 卓平山

随着建筑行业的不断发展,为满足建设者的使用要求,很多结构多样、受力复杂的高、大跨结构与日俱增,随之而带来的安全问题越来越不容忽视。住建部发布建质[2009]87号文关于印发《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》,各地方建设行政主管部门也相继出台关于施工安全文件,使得安全生产工作有章可循,有法可依。

1 高大模板支撑系统案例

宜春市袁州区行政中心大楼工程,建筑面积55 964.70 m2,浇筑部位为主体结构12层楼面板,最大支撑高度达43.5 m,最大梁跨度27 m,最大梁截面尺寸为600×1 800,板的厚度150 mm。该工程是综合支撑高度超高、荷载超重、跨度超大等多种危险源于一体的复杂结构,项目部严格按照住建部87号文件规定,编制高大模板支撑体系安全专项施工方案,并组织专家论证。在施工时严格按专家意见修改后的专项方案和相关施工规范施工,架子工班组、质检员、安全员做第一关检查,现场专业监理认真复查,项目经理、总监理工程师、建设单位负责人抽检,安全监督部门全程监督,于2010年 1月 26日安全、顺利完成混凝土浇捣工作。

据新华社电,2010年3月14日11时30分,在建贵阳国际会议展览中心工程A2展馆至A3展馆之间过街通道的模板支撑体系发生局部垮塌事故,造成巨大经济损失和社会影响。

2 危险源分析

通过对以上两个成功与失败案例的分析总结可以得出,可能导致事故发生的危险源可以分为常规危险源和特殊危险源,其中常规危险源是所有支撑系统都可能会遇到的,其影响因素多、范围广,如果处理不当也会由量变到质变,引发大安全事故。高支模支撑系统中的常规危险源影响因素如图1所示。

特殊危险源则是针对单个工程案例的危险源所做的特殊分析,其具有单件性、独特性和危害性大等特点。对于高支模特殊危险源主要有以下几种:1)荷载超重。在大跨结构和带梁式转换层的高层及超高层结构经常出现大梁截面或超厚的楼板,线荷载往往大于20 kN/m或面荷载大于15 kN/m2。此种情形易引起因荷载超重导致扣件滑移或支模架强度破坏而垮塌,还可能因刚度不足而失稳。2)高度超高。随着现代建筑多功能使用要求拓展,经常出现高度超过8.0 m的超高构件或跨度超过18 m的超大跨构件,这样往往需要搭设高度大于8.0 m或跨度大于18 m的超高超大跨架体。对于这类架体若处理不当,将极易导致支模架局部倒塌、整体垮塌和高空坠物伤害等危险。3)地基承载力不足。高大模板支撑系统中立杆直接支撑在原地基土或回填土上,此时必须做好地基承载力检测工作,若土层承载力达不到设计承载力,则容易造成基础承载力不足而出现不均匀沉降,影响支模体系的整体稳定性。4)楼板承载力不足。若支模架支撑在刚施工完成的地下室顶板上或其他结构楼层上,支模架钢管直接支撑在已完成楼地面上,这样也必须进行楼板承载力验算。如支座反力大于结构设计荷载,则会造成已完成结构破坏,从而影响支撑系统乃至建筑物的稳定性。5)支撑落在薄弱构件上。由于结构设计要求,很多情况下超重梁和超高模板支架会落在后浇板带、加强板带或悬挑结构上(如图2所示),对于这些部位如果不进行特殊设计和构造处理,极易造成由薄弱环节破坏而导致整个架体的垮塌。6)支撑高度不同。在支模架体搭设时,立杆钢管分别落在不同标高的楼(地)面上,如游泳馆高台跳水台支模架、影剧院屋面板支模架等等,其支撑高度不统一,容易造成钢管的压缩比不一样,为此要对其进行增加支撑或加强构造处理来减少压缩比,从而保证架体的整体稳定性。

3 危险源应对措施

1)加强安全施工方案的编制和审查工作。对于超重超高超大跨的分部分项工程,施工单位、监理单位应严格按照国务院有关文件及各地方各部门规定程序编制安全专项施工方案,组织相关责任人审核、审定安全专项施工方案,并组织专家进行论证审查,从源头上防范群死群伤恶性安全事故的发生。2)做好安全技术交底。施工管理人员应提高安全意识,严格按照专家论证意见修订的安全专项施工方案施工,对施工作业人员做好安全技术交底工作。对于工程中存在的重大危险源必须做好重点交底,落实到每一个节点细节,不可走形式过场,并在支撑体系搭设完成后,做好技术检查工作。对于一些不符合规范和方案设计要求的部位,必须进行整改。3)把好支撑材料关。支撑钢管型号尺寸必须与方案相匹配,严禁使用横截面小于设计要求截面的钢管。所有进场的钢管及扣件必须提供材料出厂合格证和材料二次检测报告,对于没有出厂合格证和材料二次检测不合格的材料不得在现场使用,对于有洞眼的钢管和损坏的扣件不得使用。4)做好支撑体系过程验收。架子工班组认真做好自检自查工作,现场施工员、安全员必须做好模板支撑体系的细致检查工作,对关键节点必须全数检查,如大梁及厚板下的扣件紧固程度是否达到规范40 kN·m～65 kN·m,对于滑丝的扣件必须更换;超重区域内的立杆间距是否符合方案设计要求,立杆的接长是否符合规范规定;纵横水平杆步距是否与设计相符;水平、垂直剪刀支撑是否按方案和规范搭设,形成空间网状形式;立杆地基是否按方案要求处理并达到设计承载力等。5)重视支撑体系总体验收。安全员、质检员、方案设计人员、项目经理、现场安全监理工程师、总监理工程师及甲方驻现场代表共同对支撑体系进行验收。依据安全专项施工方案和规范标准,对关键节点要运用各种检测工具进行认真检查,发现问题及时整改,未到位不得进入后续工序施工。同时政府安全监督部门重点监控督办,注意检查现场搭设质量是否与安全专项施工方案相符,并符合相应规范规定。6)加强事中监控。在混凝土浇筑过程中,现场施工员和现场监理进行浇筑旁站。方案实施中应在重大危险源处进行警示,让作业者提高安全意识,做好防范工作;依据安全专项施工方案,设置变形监测点,安排专人、定仪器、定时检测监控,并做好监控记录。当单次变形突变量或累计变形量超过方案设计允许值时,立即中止施工,及时上报相关负责人,并启动应急预案,待查明原因后才能进行后续浇筑工作。

4 结语

近年来,虽然施工工艺和施工技术的不断提高,但是建筑业仍属于伤亡事故高发的行业之一。在日常施工中应遵循“预防为主,安全第一”的原则和“警钟长鸣,常抓不懈”的方法来减少和杜绝施工伤亡事故。全力做好安全生产责任制和现场操作过程的有机结合,做到制度管人,使安全管理工作有法可依、有章可循,减少一般安全事故发生,杜绝重大和特大施工安全事故发生。

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[5]JGJ 162-2008,建筑施工模板安全技术规范[S].