模板坍塌事故预防及救险措施浅析（二）

　　第一部分 预案编制
　　（一）保证架体稳定的构造措施
　　关于扣件式钢管模板支撑架的设计计算，仅在近期颁布实施的《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）中5·6条作了一些计算规定，但规定是借鉴了国外近似“几何不可变杆系结构”力学模型的计算方法，由于我国现行相关标准对常用的扣件式钢管模板支撑架的构造要求没有国外标准那样严格，加上扣件钢管的安装质量受人为因素的影响较大，使得按规定传统习惯搭设的扣件式钢管模板支撑架不易达到“几何不可变杆系结构”的力学要求。因此，若按现行规范设计计算支撑架，还必须通过构造手段来提高架的整体刚度，以保证架体的使用安全。
　　（1）必须设置纵横向扫地杆和梁下纵横向水平杆。因为根据有关试验，如不设置这二项杆件，立杆的极限承载能力将下降11.1%。设置时应注意：纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上，横向扫地杆庆采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
　　为保证立杆的整体稳定，还必须在安装立杆的同时设置纵、横向水平杆。
　　（2）支撑架的步距以0.9~1.5m为宜，且最大不能超过1.8m。因为支撑架步距的大小与立杆的极限承载力之间存在近似反比的线性关系，当施工荷载较大时，适当缩小纵横向水平杆的步距，以减少立杆的长细比，则可充分发挥钢管的强度，使其更为经济合理。根据测算，杆件的计算长度增大一倍则其极限承载力将降低50%~70%。
　　（3）模板支撑架立杆应优先使用对接接长的方式。立杆接长的方式有对接和搭接两种，根据有关测试，对接的最大承载力是搭接的3倍多。
　　此外，值得注意的是当顶部立杆使用搭接接上时，由于模板上的荷载是直接作用在支撑架顶层横杆上，并通过扣件与钢管间接的磨擦力将力传到立杆上的，又因为扣件所能传递的力较小，且有一定的偏心，致使支撑架整体受力性能较差。此时搭接接长的构造要求是：扣件间距应大小800mm，且每根立杆的允许荷载以小于12kN为宜。
　　在搭设支撑架时还应注意，立杆和水平杆的接长位置应做到相邻杆错开，且不在同一步跨内。
　　（4）立杆的间距不得超过支撑设计规定，且最大不超过1m，并应符合现行行业标准《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）的规定。
　　立杆底部支承结构必须具有支承上层荷载的能力。当用楼板作支承结构时，由于模板支承立杆所承受的施工荷载往往大于楼板的设计荷载，因此要以计算确定保持两层或多层立杆。为合理传递荷载，立杆底部应设置木垫板，并且使上下层立杆处在同一垂直线上。
　　（5）必须合理设置剪刀撑。剪刀撑有利于提高架体的整体稳定，特别是支撑高度大于4.5m的支撑架，合理设置剪刀撑能有效防止泵送砼对模板支撑的冲击所造成的架体整体失稳。根据相关试验表明，合理设置剪刀撑的支撑体系其极限承载能力可提高17%。因此，满堂的模板支承架应沿架体四周外立面满设竖向剪刀撑，竖向剪刀撑均由底至顶连续设置。支撑架较高时，或者高宽比≥6时，为提高架体的整体刚度，在架体顶部、底部设扫地杆处、以及中部每隔4~6m处必须设置满堂水平剪刀撑，剪刀撑必须与立杆相连接。
　　（6）严格控制支撑架的变形，确保架体的稳定性。除架体承载引起架体变形外，还有地基的不均匀沉降导致立杆受力不均发生局部失稳。模板下部的支撑梁变形过大，也会引起支撑架的变形。
　　当特殊结构施工或支撑荷载较大时，支撑架要尽可能通过已具备一定强度的相邻构件（墙、柱等）实施卸载，并尽量与建筑物实现可靠连接。

　　（二）保证施工安全的管理措施
　　（1）模板支撑工程必须做到先设计后施工。设计内容应包括：
　　a.支撑系统强度计算
　　计算时应考虑：
　　①模板及支撑重量
　　②砼及钢筋自重
　　③施工人员和设备荷载
　　④砼倾倒和振捣产生的荷载
　　⑤风荷载
　　并按荷载的最不利状态和组合计算。
　　还必须以单扣件抗滑力小于8.5kN、双扣件抗滑力小于12kN，对扣件连接点进行验算。
　　b.支承模板支撑系统的楼、地面等的强度计算。
　　c.支撑材料的选用、规格尺寸、接头方法、水平杆步距和剪刀撑设置等构造措施。
　　d.绘制支撑布置图、细部构造大样图。
　　e.砼浇筑方法及程序、模板支撑的安装拆除顺序以及其他安全技术措施。
　　f.支撑系统安装验收方法和标准。
　　（2）将模板支撑工程施工列入危险作业管理范围。在签发“砼浇筑令”前，除对模板体系验收外，还必须对支撑体系实施整体验收，且技术设计人员必须参与验收。
　　（3）精心设计砼浇筑方案，确保模板支撑均衡受载，并优先考虑从中部开始向四周扩展的浇筑方法。在砼浇筑过程中，应派专业技术人员观测模板、支撑系统的应力、变形情况，发现异常应立即停工排险。
　　（4）对重点防范部位必须制订事故预案。
　　扣件式钢管模板支撑架坍塌重点防范部位一般包括：
　　①支撑高度大于4.5m或者高宽比≥6的支撑架
　　②社会影响较大工程。如市区中心、市民密集区、重大公共设施项目等。
　　③特殊结构工程如大跨度、大截面框架梁、大截面悬挑梁板、大跨度大面积浇筑的梁板结构等。
　　④作业环境恶劣、施工人员集中、施救困难的工程。

　　（三）扣件式钢管模板支撑架坍塌事故预案编制的基本内容和要求
　　（1）预案的基本内容
　　①重点防范部位概况
　　a.重点防范部位所处的区域位置、周围环境、施工通道。
　　b.重点防范部位作业性质、作业人数、使用工具、作业方法等。
　　②重点防范部位施工顺序
　　详细列出每项作业操作程序以及所涉及的工种。
　　③重点防范部位施工过程中的隐患
　　a.施工过程中每一行为可能造成的不良后果，以及可能引发的事故类型。
　　b.事故可能波及的范围。
　　④控制措施及责任人
　　针对隐患进行安全分析，制定出对应的控制措施以确保作业安全。为保证控制措施的落实，还须明确相应的责任人。
　　⑤施救措施
　　a.针对不同的施工行为、人员数量和事发类型、部位，制定出相应的施救方法。
　　b.对事发后可能出现的各种情况制定出预防事态扩大的措施。
　　c.针对事故发生的不同阶段可能出现的各种情况制定出预防事态恶化的措施。
　　d.确定施救和疏散人员、物资的办法和路线，以及紧急联络与通讯的方法。
　　e.施救过程中应注意的事项。
　　（2）预案的基本要求
　　①要有针对性和实用性
　　要针对不同的工程特点、不同的施工方法、不同的施工机具、不同的作业性质和不同的施工环境。预案要贯穿施工全过程，力求细致全面、具体。措施要简单易行，具有较强的操作性和实用性。
　　②确定最不利状态，进行科学的计算和分析。
　　在广泛调研的基础上，确定重点防范部位，以假设的最不利状态对模板支撑架进行强度计算和稳定性分析。并对可能出现的事故危害作出科学的评价，为施救措施的制订提供准确的依据。
　　③绘制预案实施网络图
　　根据假设的事故情况，确定所采取的预防手段，并以此绘制出预案实施网络图，以便操作和实施。预案制订后要进行审核，合格后才能投入应用。
　　④应随施工情况的变化而及时修订
　　预案经审定投入应用后若施工情况发生变化，要及时进行修订，以适应新情况下的安全需要。