介红雷
(河南省城乡建筑设计院有限公司,河南 郑州 450000)
房屋市政工程模板支撑体系坍塌事故防范
介红雷
(河南省城乡建筑设计院有限公司,河南 郑州 450000)
基于房屋市政工程模板支撑体系坍塌事故实例,结合安全专项施工方案的编制与实施、结构材料、地基处理、构造措施设置、模板支撑体系验收、混凝土浇筑顺序、施工荷载控制等要求,提出了安全防范房屋市政工程模板支撑体系坍塌事故的建议。
房屋工程;市政工程;模板支撑体系;坍塌;防范
高处坠落事故、坍塌事故、物体打击事故、起重伤害事故,以及机械伤害、车辆伤害、触电、中毒和窒息等事故,是房屋市政工程施工过程中发生的常见安全事故。这些事故每年发生比例略微不同,但基本是高处坠落事故占首位、坍塌事故占次位。房屋市政工程施工的安全事故造成了重大的人员及财产损失和严重的社会影响。
根据国家住房和城乡建设部近年来的房屋市政工程生产安全事故情况通报,如图1所示的2013年前三季度18起较大事故中,模板支撑体系坍塌事故7起,死亡28人,占较大事故总数的38.89%,与起重机械事故同处首位。如图2所示的2014年前三季度发生的较大事故类型情况也表明,模板支撑体系坍塌事故仍占据较大比例。
图1 2013年前三季度发生的较大事故类型情况
图2 2014年前三季度发生的较大事故类型情况
国家住房和城乡建设部对2013年及2014年前三季度的形势分析后认为,2014年前三季度的全国房屋市政工程安全生产形势总体平稳,事故起数和死亡人数比2013年同期有所下降,但部分地区事故起数和死亡人数同比上升幅度较大,安全生产形势不容乐观。在2015年1月8日住房和城乡建设部通报的5起坍塌事故中,3起为模板支撑体系坍塌事故。
本文基于房屋市政工程模板支撑体系坍塌事故发生实例,结合安全专项施工方案的编制与实施、结构材料、脚手架搭设、混凝土浇筑顺序、基础处理等要求,就如何防范房屋市政工程模板支撑体系坍塌事故的发生进行研究。
1.1 工程概况
图3 宁波市某工程模板支架坍塌事故现场
宁波高新区智慧城(南区)一期项目羽毛球馆工程,屋顶长29 m、宽18 m、厚0.12 m,拟浇筑屋顶采用超高模板支架支撑,层高9.5 m。混凝土采用连续浇筑的方法,用量大约600 m3。调用地泵车及汽车泵各1台从不同方向同时进行羽毛球馆屋顶混凝土浇筑作业,事发前,已浇筑混凝土约500 m3。
当一台混凝土振动棒因漏电致漏电保护器跳闸后,混凝土地泵车及施工现场照明断电,现场施工人员停止作业,但此时的混凝土汽车泵还在继续作业。几分钟后,整个超高模板支架发生坍塌,十余名施工人员随支模架坠落。图3[1]为该工程模板支架坍塌事故现场。
1.2 坍塌事故原因
该坍塌事故发生的直接原因[2],一是超高模板支架的承载能力未达到施工方案的设计要求:①超高模板支架的主要承重构件钢管立杆间距未按方案要求设置;②扣件螺栓拧紧力矩未达到规范要求;③承重钢管材料质量未达到方案要求。二是构造措施未按方案要求设置,造成超高模板支架整体稳定性严重不足:①保证超高模板支架整体稳定性的重要构造措施,扫地杆、水平杆、竖向及水平剪刀撑未按方案要求搭设,与超高模板支架周边已具备一定强度的梁柱等构件无可靠连接,造成超高模板支架整体稳定性不足;②整个超高模板支架的上部立杆对接接头均布置于550×1 600 mm大梁底标高处,严重违反《浙江省建筑施工扣件式钢管模板支架技术规程(DB33/1035-2006)》的强制性条文规定第6.1.7条,也不符合施工方案要求,使超高模板支架整体稳定性进一步下降。三是混凝土施工顺序违反施工方案要求。四是断电后因混凝土汽车泵的继续运行,混凝土仍从输送管口送出,局部混凝土堆积厚度过大,对超高模板支架稳定性造成一定影响。
该坍塌事故发生的间接原因,一是工程项目非法转包,项目管理人员不到位,二是施工组织不规范,安全制度不落实,三是部门监管不到位,违规行为查处不够有力。这些原因属于相关单位的违法违规行为,住房和城乡建设部将其列为事故发生重要原因。
1.3 坍塌事故处理
该坍塌事故被定性为生产安全责任事故。该工程的建设单位、施工单位、监理单位,被责成按照有关法律法规,追究当事人责任,切实落实企业安全生产主体责任。责成市、区两级建设行政管理部门认真履行安全监管职责,督促施工单位、监理单位切实承担起安全生产主体责任,彻治事故隐患、落实关键岗位人员到岗履职、开展安全教育培训,依法查处建筑领域安全生产违法违规行为,切实加强建筑领域安全生产监管。该坍塌事故的有关人员分别受到了行政处罚或被追究刑事责任。
2.1 安全专项施工方案的编制
为加强危险性较大的分部分项工程安全管理,明确安全专项施工方案编制内容,规范专家论证程序,住房和城乡建设部制定了《危险性较大的分部分项工程安全管理办法(建质[2009]87号)》[3],界定了模板工程及支撑体系应列入危险性较大的分部分项工程范围及超过一定规模的危险性较大的分部分项工程范围,要求施工单位应当在危险性较大的分部分项工程施工前编制专项方案,对于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程,施工单位应当组织专家对专项方案进行论证。
为预防建设工程高大模板支撑系统坍塌事故,住房和城乡建设部制定了《建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则(建质[2009]254号)》[4],其中规定了方案、验收、施工、监督等方面管理要求。
不按规定编制模板支撑体系安全搭设方案,不按规定完成项目部及施工单位有关人员审批签字,不按规定组织专家进行论证,不按专家论证意见修改完善方案等,易导致模板支撑体系坍塌事故的发生,应坚决杜绝。
2.2 安全专项施工方案的实施
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。在模板支撑体系搭设、拆除及混凝土浇筑过程中,应有专业技术人员进行现场指导,设专人负责安全检查,发现险情,立即停止施工并采取应急措施,排除险情后,方可继续施工。
不按审定通过的方案实施模板支撑体系搭设,是易导致模板支撑体系坍塌事故发生的原因之一。
2.3 结构材料应验收、抽检和检测
模板支撑系统的结构材料应进行验收、抽检和检测,采用钢管扣件搭设高大模板支撑系统时,还应对扣件螺栓的紧固力矩进行抽查,抽查数量应符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》[5]的规定,对梁底扣件应进行100%检查。
施工单位使用的钢管、扣件多从市场租赁,有实测数据表明,Φ48×3.5 mm钢管的壁厚,多为2.8~3.0 mm,甚至2.6 mm,若钢管承载力计算壁厚仍按3.5 mm计算,可导致模板支撑体系的实际承载能力下降15%左右。
2.4 模板支撑体系地基处理及构造措施设置
模板支撑体系必须支撑于经过处理的坚实地基,对搭设区域的不同地层应按规定进行地基处理,并经检测验收,同时,做好排水组织。
模板支撑体系应按规定设置扫地杆、水平拉杆、纵横向支撑及水平垂直剪刀撑,并与主体结构的墙、柱牢固拉结。
因排水不畅,可导致模板支撑体系地基受损,支架发生倾斜、踏空等安全事故。模板支撑体系构造措施设置不完善,使模板支撑体系刚度、稳定性降低,从而容易引起模板支撑体系坍塌事故的发生。
2.5 模板支撑体系的验收
搭设完成后的模板支撑体系,应由项目负责人组织验收,验收人员应包括施工单位和项目两级技术人员,项目安全、质量、施工人员及监理单位的总监和专业监理工程师。验收合格后,方可进入后续工序的施工。
住房和城乡建设部通报的主要违法违规行为之一即是施工单位未按规定对模板支撑体系组织验收。
2.6 模板支撑体系的巡检、整改
模板支撑系统的搭设、拆除及混凝土浇筑实施巡视检查,发现安全隐患应责令整改,整改合格后方可继续施工。
扣件螺栓是模板支撑体系巡检的主要内容之一,其松垮表明扣件螺栓拧紧力矩未满足要求,严重影响模板支撑体系的强度、刚度及稳定性,必须及时排查紧固模板支撑系统扣件松垮隐患,第一时间排除可导致模板支撑体系坍塌的这一直接原因。
2.7 梁板墙柱混凝土的浇筑顺序
对于框架结构柱和梁板的混凝土浇筑顺序,应按先浇筑柱混凝土,后浇筑梁板混凝土的顺序进行。浇筑过程应符合专项施工方案要求,并确保支撑系统受力均匀,避免引起高大模板支撑系统的失稳倾斜。
混凝土柱浇筑完成并达到一定强度后,可作为模板支撑体系抱紧连接结构构件,有效提高模板支撑体系的刚度和稳定性。必须禁止梁板柱混凝土同时浇筑,以免后续施工期间模板支撑体系的坍塌。广西壮族自治区住房和城乡建设厅为杜绝此类模板坍塌事故,印发了《关于严格限制梁板墙柱混凝土同时浇筑施工工艺的通知(桂建管〔2014〕42号)》[6],严格限制梁板墙柱混凝土同时浇筑施工工艺。
2.8 施工荷载的控制
模板、钢筋及其他材料等施工荷载应均匀堆置,放平放稳。施工总荷载不得超过模板支撑系统设计荷载要求。江西省住房和城乡建设厅印发的《预防高大模板支撑体系坍塌事故的安全管理制度(赣建安〔2014〕5号)》[7]通知,明确要求混凝土浇筑过程中应将作业面人员严格控制在8人以内。
模板支撑体系坍塌事故的发生,多在混凝土浇筑施工期间,必须按照审定的混凝土浇筑工艺要求,平衡、均匀地在模板支撑体系上浇筑混凝土,避免多名操作人员集中站位,无关人员禁止站位。
1) 编制专项方案是模板支撑系统安全的基本保证。其内容包括工程概况、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。
2) 专家论证为模板支撑系统安全保驾护航。专家论证的主要内容包括方案是否依据施工现场的实际施工条件编制,方案、构造、计算是否完整、可行,方案计算书、验算依据是否符合有关标准规范,安全施工的基本条件是否符合现场实际情况。
3) 修订完善的专项方案是模板支撑系统安全的技术支撑。专项方案经专家论证,应按专家意见修订完善,经建设、施工及监理等单位签字后,方可组织实施。
4) 专项方案的组织实施是模板支撑系统安全的根本。施工单位应当指定专人对专项方案实施情况进行现场监督和按规定进行监测。发现不按照专项方案施工的,应当要求其立即整改。
[1]孙岑,周翔,徐钢伟.宁波高新区一在建工地发生坍塌 造成2死8伤[EB/OL].2013-11-16.http://zjnews.zjol.com.cn/system/2013/11/16/019708348.shtml.
[2]宁波市安全生产监督管理局.宁波高新区智慧城(南区)一期项目羽毛球馆超高模板支架“11.15”坍塌事故调查报告[EB/OL].2014-02-24.http://www.nbsafety.cn/zwgk/aqtb/sgdc/36432.htm.
[3]建质[2009]87号.危险性较大的分部分项工程安全管理办法[S].
[4]建质[2009] 254号.建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则[S].
[5]JGJ 130-2011.建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范[S].
[6]桂建管〔2014〕42号.关于严格限制梁板墙柱混凝土同时浇筑施工工艺的通知[S].
[7]赣建安〔2014〕5号.预防高大模板支撑体系坍塌事故的安全管理制度[S].
Collapse prevention of template support system for building & municipal engineering
JIE Hong-lei
(ArchitecturalDesignInstituteofUrbanandRuralAreasofHenanProvincialCo.,Ltd,Zhengzhou450000,China)
Combining with some requirements as establishment and implementation of safety special construction plan, structural material, foundation treatment, bracing set, acceptance & inspection of template support system, concrete pouring sequence, construction load control, etc., several purposes are put forward on collapse prevention of template support system for building & municipal engineering based on collapse instances.
building engineering; municipal engineering; template support system; collapse; prevention
2015-02-03
河南省重大公益性科研招标项目(8110912600)
介红雷(1964-),男,河南郑州人,高级工程师,主要从事结构工程设计与安全技术的研究。
1674-7046(2015)02-0040-04
10.14140/j.cnki.hncjxb.2015.02.009
TU745
A