杜春艳
(中冶东方工程技术有限公司,内蒙古包头 014010)
自20世纪90年代以来,我国的工程建设取得了令世人瞩目的巨大成就。然而在向市场体制转变的进程中,由于存在着利益驱动下的恶性竞争、违法转包、层层分包、人证不符等问题,导致建设工程重大事故频繁发生,尤其是高大模板支撑体系坍塌事故更是屡屡发生。高大模板支撑体系坍塌事故的发生,往往都会造成惨重的人员伤亡、巨大的经济损失和不良的社会影响。不仅会给遇难人员的家庭造成难以弥合的创伤,而且严重危及监理和施工企业的生存与发展。因此,必须保证高大模板支撑体系方案完整、设计完整、计算完整和技术设计可靠可行、安全控制规定可靠可行、施工管理措施可靠可行并采取强有力的技术保障和管理监督措施,预防和杜绝高大模板支撑体系坍塌事故的发生。
包头某商业区包含购物中心和公寓,建筑面积33万m2,购物中心为地下2层,地上5层(局部为3层)裙房,结构形式为框架剪力墙。4个主塔为28层公寓,结构形式为框架核心筒。1层~5层层高为5.1 m~5.4 m,4层~5层局部有10个影厅,影厅层高最高处为10.2 m,6层~28层层高为3.0 m。
影厅柱最大柱截面尺寸为1 200 mm×1 200 mm,模板采用15 mm厚木胶合板,竖楞采用40 mm×80 mm木方,间距200 mm,横楞采用φ48钢管,间距为450 mm,柱中间加设φ14对拉螺杆。混凝土分层浇筑,每层的浇筑高度不大于3000 mm。
影厅剪力墙采用15 mm厚木胶合板竖向配置,次龙骨采用40 mm×80 mm的木方,φ14的对拉螺栓,螺栓间距(长 ×高)450 mm×600 mm,内楞间距为225 mm,外楞间距为600 mm,第一道对拉螺栓距小于150 mm。
影厅观众席处的阶梯看台模板采用扣件式钢管脚手架,立杆间距1 200 mm×1 200 mm,步距1 500 mm。影厅顶板板厚为150 mm,支撑楼板平直部分采用满堂碗扣件脚手架,立杆间距为1 200 mm×1 200 mm,步距1 500 mm,顶部用U托托住双钢管作为木方的支撑。
影厅楼板采用12 mm厚木胶合板,龙骨采用40 mm×80 mm木方,间距180 mm。楼板短边净跨不小于4 000 mm,楼板中心按2.5‰起拱。当悬挑板挑出长度不小于1 500 mm时,悬挑端按4‰悬挑长度起拱。
影厅梁底模及侧模采用15 mm厚木胶合板加40 mm×80 mm的木方(梁最大截面尺寸700 mm×1 000 mm),侧模板主楞间距500 mm,次楞间距150 mm,并增加斜支撑。梁支撑采用扣件式钢管脚手架,立杆通过横杆与碗扣架连接为整体,立杆间距沿梁长方向为600 mm,立杆上端伸出至模板支撑点长度100 mm。梁两侧立杆间距根据梁宽调整,距梁边150 mm。梁底木方间距150 mm,梁底中心设一根承重立杆,间距600 mm。横杆步距1 500 mm。梁按2‰起拱,悬挑梁挑出长度不小于1 500 mm,按悬挑长度的4‰起拱。
根据中华人民共和国住房和城乡建设部2009年5月印发的《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》规定,模板支设高度在8 m以上者,为超过一定规模的危险性较大的分项工程。该影厅最高模板支撑搭设高度10.2 m,为超过一定规模的危险性较大的分项工程,现场监理人员督促施工单位编制了《模板专项施工方案》,该专项施工方案通过了专家论证。
1)组织召开专题会议,强调高大模板支撑体系施工注意事项,统一思想,树立“预防为主、安全第一”观念。2)严格审查施工方案,重点审查专家论证程序、论证意见、论证结论和施工方案编制依据、计算数据、施工工艺、施工安全技术措施、施工安全保证措施、施工管理人员配置、混凝土浇筑顺序、监测监控措施、应急预案等。3)针对本工程特点编制切实可行的《高大模板支撑体系施工监理实施细则》。4)督促、检查施工单位在专项方案实施前,由编制人员或项目技术负责人,向现场管理人员和作业人员进行安全及技术交底。5)认真检查、验收进场架管、扣件、模板及木方的观感质量及出厂合格证,禁止使用劣质、减料、变形、磨损的杆件和扣件。6)检查施工单位安全生产许可证、安全员和架子工上岗证。
1)搭拆架体时,要求和检查施工人员正确佩带个人防护用品情况,要求架子工穿软底鞋,工具不用时装入工具袋内。
2)架体搭设过程中,严格要求施工单位按照批准的专项施工方案实施,重点要求和检查如下几个方面:a.扫地杆设置,严禁漏设扫地杆和扫地杆设置过高;b.立杆之间必须按照步距满设双向水平杆,确保两个方向有足够的刚度;c.四周外立面满设剪刀撑,中部每隔4跨设置一道连续剪刀撑;d.水平斜杆或剪刀撑与立杆连接牢固;e.立杆顶部支托板距离支撑体系顶层横杆的高度小于400 mm,梁底立杆用顶托支撑。顶部支撑点位于顶层横杆时,靠近立杆,且小于200 mm;f.立杆和水平杆的接头均需错开在不同的框格层中设置。确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《建筑施工扣件式脚手架安全技术规范》的要求,每个扣件的拧紧力控制在45 N·m~60 N·m,严禁使用已经变形的钢管;g.保证剪刀撑与水平杆及立杆在中间部分通过扣件连接牢固,保证架体的整体性。
3)架体搭设完成,施工单位项目总工、安全员、技术员验收合格后,土建专业监理工程师和安全监理工程师检查验收,专工检查验收合格后,总监亲自检查,验收合格后,报告政府安监站指定监督员复查,取得监督员认可后总监签署同意进行下道工序施工指令。
4)钢筋绑扎完毕混凝土浇筑前,督促施工单位对架体重新检查验收,验收合格后监理进行复验,复验合格后允许进行浇筑混凝土。
5)确保均衡施载,要求施工单位严格控制实际施工荷载不超过设计施工荷载3kN/m2,禁止钢筋等材料在支撑体系上方超负荷堆放,禁止将模板、混凝土输送管等支撑固定在脚手架上。
6)旁站监理混凝土浇筑,严格控制混凝土浇筑工艺,混凝土浇筑必须严格按照批准的混凝土浇筑方案施工,先浇筑柱子,待柱子达到一定强度,并用钢管将柱子和支撑体系相连稳定后,再由中部向两边扩展浇筑梁板,确保模板支撑体系施工过程中均衡受载。
7)严格控制施工活载增加。
8)要求架体立杆必须竖直设置,同时在架体搭设、钢筋安装、混凝土浇筑前及浇筑过程中、混凝土终凝前后施工单位必须对架体进行垂直度的测量,监理员跟踪监测。保证架体搭设高度2 m时的垂直度偏差在±7 mm以内,架体高度在10 m时,垂直度偏差在±50 mm以内。当垂直度超过允许偏差时,立即要求施工单位调整架体垂直度,最终垂直度偏差必须控制在50 mm内。混凝土浇筑过程中,监督施工单位指派专人检查架体情况,发现下沉、松动和变形时,及时要求和监督施工单位解决。
1)混凝土终凝前,要求施工单位继续进行架体监测,发现变形和响动声音,及时解决和报告。
2)梁侧模待达到混凝土设计强度的75%方允许拆除,梁、板支撑待达到混凝土设计强度的100%方允许拆除,且必须有同条件混凝土试块抗压强度值。
3)架体拆除时,要求施工单位安全员和监理员旁站,土建专业监理工程师巡视,要求先支的后拆,后支的先拆。
1)施工安全靠技术和管理来保障,技术安全是施工安全的基础,因为技术也得管理。任何技术的出现、改进和完善,任何方案、措施的选择、设计、审核和实施,都得用管理来实现其工作要求。技术管理是工程管理的重要组成部分。技术要求,需要施工和监督管理加以保驾护航,即使是再完善的技术与方案、措施,如果没有强有力的施工和监督管理,不被认真执行,或者被随意改变,均难以实现其本有的安全保证要求。并且技术与方案、措施的不足之处需要管理的弥补。因为在多数情况下,方案和措施都会有一些不足、不细、不实际,甚至不当之处,需要通过管理予以及时发现和解决。而施工各阶段中存在的安全隐患,包括不可能都纳入方案与措施规定,而又直接影响、削弱技术安全的以经理为载体的安全隐患,以总工为载体的安全隐患以及大量的“习惯性安全隐患”,都需要依靠管理来解决。
2)高大模板支撑体系坍塌事故之所以会发生,是因为出现了以下两种情况,或者二者兼而有之:a.架体或其杆件、节点实际受到的荷载作用超过了其实际具有的承载能力,特别是稳定承载能力;b.架体由于受到不应有、即设计未考虑的荷载作用(侧力、扯拉、扭转、冲砸等)或者架体发生了不应有的设置与工作状态变化(倾斜、滑移和不均衡沉降等),导致发生非原设计受力状态的变化。
3)专项方案编制质量不高,不能完全符合工程实际情况或缺少专家审查和论证。因此,专项方案未按规定完成审查、论证和签署的,总监不予签认《施工方案报审表》,禁止投入搭设工序。
4)施工安全投入不够,不按批准的专项方案搭设,随意改变。主要存在的问题如下:a.漏设扫地杆或扫地杆设置过高;b.构架节点和杆件连接不合格;c.顶横杆以上立杆的伸出长度过大,漏设横杆;d.梁下与板下立杆间距和步距不配合,横杆不能按方案要求连通,使架体的整体刚度降低;e.未按方案设置竖向和水平剪刀撑(斜杆)或设置不合格;f.立杆垂直度偏差过大。
5)脚手架材料不标准、良莠混杂,个别杆件、节点和局部架体形成薄弱和危险点,成为坍塌事故的诱发点。
6)浇筑混凝土时存在侥幸心理,明知道存在问题抱着出现后再加固处理的心态,故混凝土浇筑前未对支撑体系进行全面检查或存在不安全的情况时,监理应不允许进行混凝土浇筑,监理必须坚决摈弃“既不签字,也不制止”的“默许和侥幸”做法。
7)监理人员重点应监控混凝土浇筑工艺和施工荷载,严禁由一侧向另一侧整体推进浇筑工艺和过多浇捣设备与作业人员集中,存在上述问题时,必须及时提醒和要求改正,一旦发现异常和危险情况,立即发出停工指令和要求人员撤离。
8)在混凝土的浇筑过程中,严禁人员进入架内进行监视、检查和加固作业。监护人员必须处于安全区域,借助器具提高监视效果。
总而言之,高大模板支撑体系施工工程,稍有不慎就会发生坍塌事故。国内多起坍塌事故发生后政府对相关责任单位及责任人员处理结果告诉我们,监理单位和项目总监在高大模板支撑体系坍塌事故中或多或少存在着不可推卸的责任,有些责任是监理单位和项目总监无法承受的。因此,总监在高大模板支撑体系施工时,一方面必须要求施工单位加强技术和管理保证,另一方面监理必须有责任心,加强自身技术和管理保证,才能杜绝高大模板支撑体系坍塌事故的发生。