模板支架体系安全知识讲座

模板支架系统安全知识培训中建三局建设工程股份有限公司二0一一年九月二十九日目录一模板支架坍塌事故统计及事故案例二模板支架坍塌事故原因分析三JGJ162-2008中的强条要求四高大模板系统五模板支架的安全管理2010年事故发生部位起数所占比例1.1模板坍塌事故统计2010年事故发生死亡人数所占比例1.1模板坍塌事故统计从上述数据中可以看出，近几年来，发生在脚手架与模板部位的安全事故约占全部事故的1/4左右，而发生在脚手架与模板部位的死亡事故更是高达1/3左右。脚手架与模板工程作为危险性较大的分部分项工程应该引起施工安全与技术人员的高度重视！1.1模板坍塌事故统计1.2模板坍塌事故案例2005年8月21日以及9月5日在北京的西单和西红门工程，施工人员在浇筑该楼的5层高大厅混凝土时，模板支撑体系突然坍塌，造成8人死亡，21人受伤的重大伤亡事故。（1）支架方案编制粗糙，存在严重设计计算缺陷，不能保证施工安全要求；（2）支架立杆伸出长度过大，是造成本次事故的主要原因；（3）支架搭设质量差，造成支撑体系局部承载力严重下降，也是事故产生的重要原因；（4）支架中使用的钢管杆件、扣件、顶托等材料存在质量缺陷，是事故产生的原因之一；（5）在安全保证体系，安全人员配置，模板支架方案审批、安全技术交底、日常安全检查、隐患整改、支架验收等管理环节中存在严重问题，是事故产生的管理原因。1.2模板坍塌事故案例2006年石家庄桥东处理厂“12.14”模板坍塌事故，施工人员在浇筑污水消化池混凝土时，模板支撑系统坍塌，造成6人死亡。1.2模板坍塌事故案例1.2模板坍塌事故案例2007年9月6日，郑州市富田太阳城工程在中心采光井施工中，模板支架突然垮塌，造成7人死亡，17人受伤，特大事故。2007年，南宁广西大学图书馆，7死7伤。1.2模板坍塌事故案例2009年，合肥某建筑工地，12人被埋。2011年3月27日，郑州中原万达广场，2死3伤。1.2西西工程事故案例处理事故发生的简要情况北京“西西”工程4#地中庭延连五层、总高21．8m，楼盖(顶板)面积423．36m2，为四周支于框架粱上的预应力现浇空心楼板(厚550mm，扳内预埋Φ400GBF管，根据图纸进行支架荷载计算可得到以下数值：GBF空心板换算高度376mm，恒载+活载为16.4KN/m2，每根立杆最大轴压力23.6KN.)浇筑自下午5时开始，至晚上10时10分左右(已接近浇筑完成)时，从楼盖的中偏西南部位突然发生凹陷式垮塌。据现场人员描述：当时看到楼板形成“V”形下折情况，支架立杆多波弯曲并迅速扭转，随即整个楼盖连同布料机一起垮塌下来，砸落在地下一层顶板(首层底板)上，整个过程只延续了数秒钟。坍落的混凝土、钢筋、模板和支架绞缠在一起，形成0．5m～2．0m的堆集，使清理和找人异常困难，至10日凌晨才挖出最后1名遇难人员。事故调查出的存在问题1)支架方案未经审批就进行搭设，在报送二稿时，支架已搭设完毕；2)属应组织专家组论证项目，但没有组织论证审查；3)监理虽未在方案送审稿上签字，但也没有行文制止搭设和浇筑混凝土；4)h方案未对支架立杆上部的自由长度a作出限制，主管人员错误地按步距h(=1.5m)控制到1.2～1.5m，而邻跨支架的实测值为1.4～1.7m；5）支架中间未按规定每隔4排设置一道由底到顶的纵向剪刀撑；6）搭设的随意性突出。支撑（顶）立杆不落地（连到横杆上）或采用搭接接长和一个方向缺横杆设置（有的达3步未设）的情况严重；7）扫地杆普遍设置过高（300～500mm）；8）扣件普遍拧固不紧，多数只有20N·m，最低10N·m，达不到40～65N·m的要求，而扭力矩为30N·m时的承载力将比50N·m降低20%；9）扣件为“缺斤短两”产品，螺母只有11～13mm（标准为14mm），难以上紧，承载力降低；10）f48mm×3.5mm的实际壁厚以3.0居多，而壁厚每减小0.25mm时，其稳定承载力将降低6.5%；11）可调顶托的丝杠偏小，只有f30～f32.7mm，而应为f36mm以上；12）混用碗扣架，普遍未设扫地杆，且有无上碗扣的浮搁节点。1.2西西工程事故案例处理技术安全调查结论“9.5”事故专家组所做技术安全调查结论共有以下5条：1）支架方案编制粗糙，存在严重设计计算缺陷，不能保证施工安全要求；2）支架立杆伸出长度过大，是造成本次事故的主要原因；3）支架搭设质量差，造成支撑体系局部承载力严重下降，也是事故产生的主要原因；4）支架中使用的钢管杆件、扣件、顶托等材料存在质量缺陷，是事故产生的原因之一；5）在安全保证体系、安全人员配置、模板支架方案审批、安全技术交底、日常安全检查、隐患整改、支架验收等管理环节中存在严重问题，是事故产生的管理原因。支架失稳破坏的分析我们可以大致作出如下对“西西”事故中支架失稳破坏机理的描述：由于立杆上部自由长度（a）过大和扣件未拧紧或存在质量缺陷，使该部位支架首先发生立杆失稳或扣件崩裂破坏，或者二者同时发生，从而引起先凹陷而后带动全架体急剧扭转后整体失稳坍塌。1.2西西工程事故案例处理1.2西西工程事故案例处理事故处理结果北京市西单西西工地坍塌事故，北京市第一中级人民法院日前对此案终审宣判。６８岁的吕大卫和４５岁的吴亚君分别是北京希地环球建设工程顾问有限公司驻西西4号地项目总监理工程师和项目监理员。吕大卫未按规定履行职责，在明知模板支架施工设计方案未经审批、已搭建的模板支架存在严重安全隐患的情况下，默许项目部进行模板支架施工。吴亚君未认真履行职责，在明知模板支架施工设计方案未经审批、已搭建的模板支架存在严重安全隐患、且施工方已进行混凝土浇筑的情况下，不予制止。吕大卫、吴亚君有期徒刑三年，缓刑三年。2模板支架坍塌事故原因分析使用材料不合格构造及不合格荷载与设计原因施工原因管理原因2模板支架坍塌事故原因分析所有的事故都与材料材质有关模板支撑体系垮塌都是局部首先失稳后呈多米诺骨牌现象，失稳首先发生在顶部模板支撑体系的垮塌都是在浇注混凝土的过程中发生,失稳或垮塌都是自身或与其它结构无连接或连接最薄弱处首先失稳所有的事故都存在管理责任，尤其是现场技术人员2.1材料钢管（1）钢管壁厚变薄Φ48×3.5钢管，实际测量时，不少钢管壁厚实为2.8～3.0mm，管壁越薄其回转半径越大，其轴向抗压能力降低18.7～13.3％。钢管使用多年，局部壁厚也变薄。设计时应以3.0壁厚考虑，旧钢管乘0.85折减系数。（2）钢管的初弯曲使其实际承载能力大为降低。（3）钢管两端不平齐，荷载传递不均，对接处发生破坏。3.5mm的钢管每一吨约为262m，而如果采用壁厚2.7mm的钢管则每吨可达到329m2.1材料扣件（1）扣件本身合格率低，不到30%。铸造缺陷，重量缩水。（2）裂纹、滑丝（3）多次周转，抗滑承载力下降（4）扣件拧不紧（40~65KN），整体刚度和抗滑能力下降2.1材料U形支托丝杠长度400㎜－600㎜丝杠直径≥36㎜U型托架钢板厚度不小于3㎜,翼板高度不应低于30㎜.丝杠不得存在弯曲\滑丝现象.使用伸出长度不得超出总长的2／3.2.2构造及搭设质量缺陷一扫地杆及水平杆无扫地杆、扫地杆单向设置扫地杆不连续扫地杆过高水平杆间距不合理，未可靠连接当不设置扫地杆时，立杆最大承载力只是设置扫地杆时的31%2.2构造及搭设质量缺陷a为竖直杆伸出顶端水平杆长度d为扫地杆高度2.2构造及搭设质量缺陷水平杆单向设置水平杆应双向设置且与立柱扣接2.2构造及搭设质量缺陷二立杆立杆排列不齐、垂直度差无顶托、顶托过长、单钢管次楞基础无垫木搭接、对接错误单钢管次楞无顶托2.2构造及搭设质量缺陷同一步距接长架顶是最危险的部位！2.2构造及搭设质量缺陷三剪刀撑无剪刀撑剪刀撑与立杆未连接剪刀撑搭接不到位剪刀撑设置不到位2.2构造及搭设质量缺陷残存架体未见剪刀撑2.2构造及搭设质量缺陷无扫地杆立杆底部无垫木立杆歪斜无U型支承，扣件传力梁底无专门竖向支承、横向钢管跨度大2.3荷载及设计在施工过程中，由于施工人员不按方案而凭经验搭设，立杆间距或步距过大，不设置剪刀撑、扫地杆，立杆伸出最上步水平杆长度过长，都会降低了模板支架承载力，结果造成坍塌事故。如2007年9月6日，河南省郑州市富田太阳城二期家居广场中心工程，在施工过程中采光井模板支撑系统突然垮塌，造成7人死亡、17人受伤。存在的主要问题就是施工人员未严格按照施工方案和标准规范搭设模板支撑系统，方案要求现浇梁下立杆间距为0.4m×0.4m，实际搭设1.3m×1.3m，并且缺少剪刀撑和扫地杆；模板支架立杆计算长度荷载的取值规定设计与实际的区别2.3荷载及设计JGJ130-2011中规定模板支架立杆的计算长度l0,按下式计算:l0＝h﹢2a式中a—模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度.JGJ162-2008规定，立杆的计算长度采用纵横向水平拉杆的最大步距，且最大步距不得大于1.8ma1.81.51.20.60.50.30λ32028224516915713294φ0.0710.0920.1220.2480.2840.3860.634N(KN)6.178.0010.6021.5624.6933.5555.112.3荷载及设计模板及其支架荷载组合恒荷载模板及其支架自重G1（一般4m一下楼板模板去1.1kn/m2）新浇筑砼自重G2、新浇筑砼内部振捣时对模板的侧压力G4钢筋自重G3（一般梁板结构，板1.1KN/m2、梁1.5KN/m2）活荷载施工人员及设备荷载Q1、振捣时产生的活荷载Q2倾倒砼时，对垂直面产生的水平活荷载Q32.3荷载及设计2.3荷载及设计原因一：模板支架未按规范要求设置剪刀撑，水平杆与立杆等构造要求也不符合规范，而大大降低了承载能力。原因三：施工中的偏差，如立杆垂直度等，以及材料缺陷，如扣件质量不合格或扭紧力矩达不到规范要求，都会降低模板支架承载能力。对水平力的考虑不够原因二：规范按单杆轴心构件计算，而实际的模板支架立杆，不可避免存在偏心荷载，从而降低承载能力。设计与实际2.4施工原因砼浇筑路径的影响研究表明，绝大多数支撑体系倒塌事故是发生在砼浇筑过程中，砼浇筑路径选择不当会引起局部支撑内力增大，是造成模板支撑体系倒塌的一个重要原因。施工动荷载的影响2.4施工原因2.4施工原因后浇带部位无防护栏杆所有事故最终都可以归结为管理原因，分析如下：1施工人员对脚手架与模板工程的危险性重视程度不够。2施工人员未严格按照国家对危险性较大的分部分项工程的要求，编制脚手架与模板的安全专项方案，或方案未经技术、质量、安全等部分审核，未经公司技术负责人审批。3部分施工企业的脚手架模板安全专项方案套用，根本不能起到指导施工的作用。4监理企业对脚手架模板安全专项方案审核不严格。5施工企业完全按经验搭设脚手架与模板支架，方案未经荷载与设计计算，隐患很大。6脚手架与模板支架方案制订后，监督措施不到位，未严格按照方案施工。7施工企业项目部多且分散，检查很难铺开。8脚手架与模板支架施工前，未对班组进行技术与安全交底，未对操作工人进行安全培训。9管理人员与作业工人流动性大，技术文化素质比较低。2.4管理原因3JGJ162-2008中的强条要求1.模板结构构件的长细比应符合下列规定：（原文5.1.6条）1.1受压构件长细比：支架立柱及桁架，不应大于150；拉条、缀条、斜撑等连系构件，不应大于200；（原文5.1.6条1款）1.2受拉构件长细比：钢杆件，不应大于350；木杆件，不应大于250。（原文5.1.6条2款）2用扣件式钢管脚手架做支架立柱时，应符合下列规定：（5.1.7）2.1承重的支架柱，其荷载应直接作用在立杆的轴线上，严禁承受偏心荷载，并应按单立杆轴心受压计算；钢管的初始弯曲率不的大于1/1000，其壁厚应按实际检查结果计算；2.2当露天支架立柱为群柱架时，高宽比不应大于5，当高宽比大于5时，必须加设抛撑或缆风绳，保证宽度方向的稳定。3JGJ162-2008中的强条要求2.支撑梁、板的支架立柱构造与安装应符合下列规定：（原文6.1.9条）2.1梁和板的立柱，其纵横向