高大模板支撑系统安全技术

高大模板支撑系统安全技术建筑工程与模板与脚手架工程安全相关的规范（1）国家标准《混凝土结构工程施工规范》，中国建筑科学院主编，已完版印刷统稿。（2）行业标准《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162－2008，沈阳建筑大学主编，正在重新修订中。（3）行业标准《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011,中国建筑科学院、南通二建集团公司主编，为原行业标准的修订，已印刷出版。（4）行业标准《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128－2010，哈尔滨工业大学、浙江宝业建设集团公司主编，为原行业标准修订，已出版。（5）行业标准《建筑施工承插式盘扣钢管支架安全技术规程》JGJ231―2011，南通新华建筑集团有限公司、无锡市锡山三建实业有限公司，为新编行业标准，已出版。（6）行业标准《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166－2008,河北建设集团公司、中天建设集团公司主编。（7）行业标准《建筑施工工具式脚手架安全技术规范》JGJ202-2010。（1）模板工程：《建设工程安全生产管理条例》规定了对高大模板工程的专项施工方案，施工单位应组织专家进行论证、审查。住房和城乡建设部建质(2009)87号文修定了《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（以下简称管理办法）中，规定了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，其中混凝土模板支撑工程：1)工具式模板工程：包括滑模、爬模、飞模工程。2)搭设高度8m及以上；搭设跨度18m及以上，施工总荷载15kN/m2及以上；集中线荷载20kN/m及以上。大模板工程所指的对象也可以界定为：模板支架高度大于6m，或梁等水平构件自重线荷载大于20kN/m，或板等水平构件自重面荷载大于15kN/m2，或柱、墙等竖向构件独立支模高度大于6m的模板工程。（2）脚手架工程1）搭设高度50m及以上落地式钢管脚手架工程。2）提升高度150m及以上附着式整体和分片提升脚手架工程。3）架体高度20m及以上悬挑式脚手架工程。（3）承重支撑体系用于钢结构安装等满堂支撑体系，承受单点集中荷载700Kg以上荷载700Kg以上。新规范规定：在计算模板，小楞，支承小楞构件和立杆时应采用相同的荷载取值不小于2.5kN/m2。施工活载的计算（基于《混凝土结构施工及验收规范》GB50204-92)施工人员及设备荷载标准值（Q1k）：●当计算模板和直接支承模板的小梁时，均布活荷载可取2.5kN/m2，再用集中荷载2.5kN进行验算，比较两者所得的弯矩值取其大值；●当计算直接支承小梁的主梁时，均布活荷载标准值可取1.5kN/m2；●当计算支架立柱及其它支承结构构件时，均布活荷载标准值可取1.0kN/m2。计算面板及小楞活载2.5kN/m2，计算支撑小楞的大楞活载1.5kN/m2，计算支撑大楞的支架活载1.0kN/m2由于施工现场中的材料堆放和施工人员荷载具有随意性，且往往材料堆积越多的地方人员越密集，产生的局部荷载不可忽视，通过现场模拟平板浇注时的施工活荷载的测试试验，可以看出在局部荷载作用的区域内的立杆承受了约90%的荷载，相邻的立杆承担相当少的荷载，而且由于水平杆的作用，某些杆件呈现出受拉状态，在距离两个柱距的杆件几乎不受影响，所以现行规范中过多考虑了局部荷载作用下的扩散作用，从2.5kN/m2、1.5kN/m2扩散到1.0kN/m2来计算立杆有失妥当，新规范规定：在计算模板，小楞，支承小楞构件和立杆时应采用相同的荷载取值不小于2.5kN/m2。采用扣件钢管搭设的模板支架设计时应符合下列要求：1扣件钢管模板支架宜采用中心传力方式；2立杆顶部承受水平杆扣件传递竖向荷载时，立杆应按不小于50mm的偏心矩进行承载力验算，单根立杆的轴力标准值不应大于12kN；高大模板支架的立杆应按不小于100mm的偏心矩进行承载力验算，单根立杆的轴力标准值不应大于10kN；3支承模板荷载的顶部水平杆可按受弯构件进行验算；4构造要求以及扣件抗滑移承载力验算可按现行行业标准《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130的相关规定执行。门式、碗扣式、盘销式钢管支模碗扣架的现状不容乐观：可调托杆有粗有细、钢管锈蚀严重、扣件钢管剪刀撑搭设随意承插式盘扣架承插式盘扣架——安全性好的支架（盘扣式钢管支架密度低）无锡承插式盘扣架测节点具有与扣件钢管架等同的抗扭转能力适用——支模承力架、钢结构安装及装饰脚手架、舞台舞美临时架特点：能可靠地设置竖向和水平向斜杆特点：能可靠地设置竖向和水平向斜杆，搭设效率为80～100m3/人，支架整体性好。钢管支架满足高宽比3。采用扣件式钢管作高大模板支架的立杆时，还应符合下列规定：1宜在支架立杆顶部应插入可调托座。可调托座距顶部水平杆的高度不应大于500mm，可调托座螺杆外径不应小于36mm，螺杆伸出长度不宜大于300mm，插入深度不应小于150mm；2立杆的纵、横向间距应满足设计要求，立杆的步距不应大于1.8m；顶层立杆步距应适当减小，且不应大于1.5m；支架立杆的搭设垂直偏差不宜大于5/1000，且不应大于100mm；3立杆顶层步距内接长采用搭接时，搭接长度不应小于1m，且不应少于3个扣件连接；4在立杆底部的水平方向上应按纵下横上的次序设置扫地杆；5承受模板荷载的水平杆与支架立杆连接的扣件，其拧紧力矩应不小于40N·m，且不大于65N·m。对碗扣及盘扣的高大支模架也提出了规定：1碗扣架或盘销架的水平杆与立柱的扣接应牢靠，不应滑脱；2立杆上的上、下层水平杆间距不应大于1.8m；3插入立杆顶端可调托座伸出顶层水平杆的悬臂长度不应超过650mm，螺杆插入钢管的长度不应小于150mm，其直径应满足与钢管内径间隙不小于6mm的要求。架体最顶层的水平杆步距应比标准步距缩小一个节点间距；4立柱间应设置专用斜杆或扣件钢管斜杆加强模板支架。经典高支模坍塌事故案例分析（1）大梁下支模架立杆间间隔设置单向水平杆的坍塌模式（讲义80页）南京10.25模板坍塌事故——梁下立杆每步的双向水平杆间隔1根立杆设置技术原因分析：查看残存钢管支架的底部均无扫地杆；架子底部步高约1.8m，在地坑处步高达2.6m，且无扫地杆。查看残存钢管支架的立杆连续4根钢管接头在同一高度，架子底部与周边支架的水平连系杆很少，立杆的横向约束很弱。地下室二层残存钢管支架，板下钢管立杆间距1000×1000mm，梁下立杆增加密度为@500，但水平连系杆未增加，增加的立杆横向约束少，无效。地下室二层残存钢管支架，大梁下每1m增加的立杆均未增加横向水平杆架子每步的水平杆与周边的砼墙体为抵住，架子的晃动量大。南京江宁9.01模板支架倒塌事故——梁下立杆每步的双向水平杆间隔2根立杆设置无扫地杆，水平连系杆一个方向设置，另一个方向每隔两根立杆设置。（1）支模面积（扣除原外脚手架面积）＝16×17.2－13×17.2×2＋4.2×1.3＝236m2（2）支模架高度：18m（3）计算扣件钢管搭设数量：立杆：236根×18m＝4248m（基本尺寸：1m×1m方格网）水平杆：纵向18根×13m×10步＝2340m（隔两根立杆设置）横向4根×17.2m×10步＝688m合计：7276m（4）施工单位租用：6m管——1000根、3m管——200根、4m管——200根总延长米7400m（5）楼面结构自重：楼板：27.2m3、梁：57.26m3合计：（27.2＋57.26）×2.52t/m3＝213t经技术分析，该支模系统整体坍塌的直接原因为南北向水平杆仅搭设所需用量的30％，造成有50%的立杆长细比过大，整体支承刚度严重不足而发生整体坍塌。（2）大面积厚板下立杆间每步水平杆单向交错设置的坍塌模式河西中央公园地下室顶板模板支架倒塌事故——板下立杆每步水平杆单向交叉设置江宁会所模板支架坍塌事故——立杆上的水平钢管极少设置（3）排架顶部立杆悬臂过长的坍塌模式北京西西工程4#地高大厅堂顶板模板支架垮塌事故【《扣件架规范》5.6.2条规定，模板支架立杆的计算长度取lo=h+2a，该计算式表明，必须严格控制a值，否则，将会出现超过受压杆件的容许长细比(为210)和严重降低支架（立杆）稳定承载能力的危险情况。】（4）排架顶部水平杆与立杆扣件滑脱坍塌模式高架桥模板支架坍塌事故案例（5）碗扣架顶部步高和可调托高度偏大的坍塌模式昆明机场引桥碗口钢管支架坍塌事故查高大模板专项施工方案是否编得清楚基本要求：（1）支模方案概述清楚——高大支模区域部位交待清楚采用何种支模架清楚大梁下或厚板下基本排架尺寸交待清楚（2）必须有高支模“三图”高支模排架的平面布置图高支模排架的剖面布置图高支模的大梁下或厚板下的局部模板支架构造详图（3）必须有高大支模的计算书突出排架的立杆稳定性计算（4）必要时应编写应急预案查高大模板是否搭得清楚基本要求：（1）重视方案交底——结合平、剖、节点详图进行交底钢管基本排架尺寸梁下木枋铺放方向（2）重视一“顶”、一“底”的搭设质量一顶：顶部立杆上的水平杆步高可适当缩小顶部立杆上的双向水平杆均不能少顶部立杆上的双扣件拧紧力矩不能小一底：底部立杆上的扫地杆不可少底部立杆的基础牢靠、排水良好底部向下传力直接可靠（3）重视基本的抗侧力、抗扭转等剪刀撑的搭设竖向剪刀撑：搭设部位？跨越几跨？梁下单双？重视不同高支模高度与不同钢管支架的适应性对于8～12m的高大支模架：可采用扣件钢管脚手架、盘扣式钢管支架、碗扣式钢管脚手架和门式钢管脚手架搭设。因为市场扣件钢管管壁减薄，壁厚有的为2.5mm左右，扣件重量减轻，有的仅为0.9kg，因此，扣件钢管脚手架控制使用，并重点检查钢管管壁厚度、扣件重量及扣件螺母、检查搭设完整性。门式脚手架的主立杆应为Φ48×3.5mm，并每步每跨设置水平加固杆。对于12～18m的高大支模架：建议优先采用体系钢管脚手架（systemscafflold)，如盘扣式钢管支架碗扣式钢架（systemscafflold)，如盘扣式钢管支架、碗扣式钢管脚手架，并要求设置足够的斜杆或剪刀撑。对于大于18m的高大支模架：建议优先采用体系钢管脚手架（systemscafflold）中的盘扣式钢管支架，因为立杆为Q345低合金钢，能够实现每步每跨设置斜杆，稳固性有保证。查高大模板是否检查得清楚基本要求：（1）是否按方案搭设基本架体尺寸、基本步高、双向水平搭设是否完整、立杆接头部位、竖向和水平层剪刀撑搭设、大梁下的搭设细部等。（2）重点抽查顶层双向水平杆与立杆的扣件拧紧力矩结语：（1）我们面对混乱的钢管支架市场；（2）现场操作工人的素质降低让我们防不胜防；（3）对高大模板支架有清醒的认识可以防微杜渐；（4）高大模板支撑的安全监督任重道远