002 工程施工模板脚手架坍塌事故解析讲座(幻灯片)

1主讲人：杜荣军（筑龙网特邀专家）2009年11月各类施工支架在承载和使用中发生坍塌时，大多都会造成相当严重的后果。特别是混凝土楼(层)盖模板支架在浇筑中发生的坍塌事故，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。不不仅给遇难人员家庭带来难以弥合的创伤，也会严重危及企业的生存与发展。因此，无论从哪个方面来讲，都必须高度重视对模板支架坍塌事故的研究。采取强有力的技术保障和管理措施，预防和杜绝模板支架坍塌事故的发生。下面我谈三个问题：1模板支架是重大伤亡事故的多发领域；2引发模板支架坍塌事故的技术原因和技术责任；3加强管理、严格控制，杜绝模板支架坍塌事故发生。1模板支架是重大伤亡事故的多发领域1模板支架是重大伤亡事故的多发领域(1)模板支架坍塌在重大工程建设事故中，一直占有较高的比重。据有关资料的不完全统计：在1992年至1995年上半年我国共发生的83起各类坍塌事故中，楼板(支架)坍塌为16起，占19．3％；在1992年全国发生一次死亡3人以上的重大事故中，楼板倒塌就造成死亡59人和重伤20人，分别占总数的38％和59％；在《建筑工程重大安全事故警示录》一书收集的2000年到2003年6月发生的100起一次死亡3人以上的重大事故中，脚手架和支架坍塌事故为15起，亡66人、伤137人(平均每起亡4．4人，伤9．1人)，分别占15％、15.45％和43.63％o模板支架坍塌在重大工程建设事故中一直占有较高的比例。高大厅堂楼(屋)盖模板支架由于作业面上施工管理人员较多，在发生坍塌时，伤亡人数往往会超过20人。因此，建设部王树平副司长在总结2008年的建设安全工作情况时说，在事故总量和死亡总人数下降的同时，一次死亡3人以上事故反而上升了17.14％。这其中就有模板坍塌事故伤亡人数的作用，同时也反映出防止重大事故发生的工作不容松懈。1模板支架是重大伤亡事故的多发领域(2)近年来发生的典型模板支架坍塌事故2000年10月25日。南京某演播厅屋盖(面积624平米，高38m，其中地上高29.3米)模板支架(高36.4米)，在浇筑刚过中部大梁后突然发生坍塌，整个过程仅延续4秒钟，造成6人死亡、25人受伤。图1显示出了发生坍塌的工程部位。如此高大的模板支架工程竟无设计和计算，任由工人凭经验搭设，立杆间距达1.5m以上，步距1.5~2.Om(漏设水平杆的竟达3.9m)，且均未设置扫地杆。显示了发生坍塌的工程部位。如此高大的模板支架工程竟无设计和计算，任由工人凭经验搭设，立杆间距达1.5m以上，步距1.5~2.Om(漏设水平杆的竟达3.9m)，且均未设置扫地杆。图1显示了发生坍塌的工程部位。如此高大的模板支架工程竟无设计和计算，任由工人凭经验搭设，立杆间距达1.5m以上，步距1.5~2.Om(漏设水平杆的竟达3.9m)，且均未设置扫地杆。(2)近年来发生的典型模板支架坍塌事故2002年5月6日。湖南永州某加油站雨蓬挑檐3.5m，系个人非法设计和非法承包项目，没有编制施工方案，支撑高度为3.9m，木支柱梢径只有50～60mm，雨蓬浇完后下起暴雨，雨后未做检查，在浇筑反梁时发生整体坍塌，造成7人死亡、10人受伤。2003年8月9日。厦门某公司的两层砖混结构仓库工程，层高分别为5m和4.5m，没有办理任何手续、仅凭一张平面示意图就雇佣民工动工兴建。在二层楼板浇筑7天后，就拆除其下模板支架，移支上层，在仅完成屋面混凝土浇筑的20%时，模板支撑系统失稳，屋面板突然坍塌，对二层楼面造成严重冲击和震动，又导致其下砖柱错位断裂，引发仓库整体坍塌，将现场80名作业人员中的45人压埋在坍塌的建筑下面，造成死亡7人、38人受伤。2004年9月1日。南京又发生江苏商业管理干部学院江宁校区教育中心工程模板支架坍塌事故，死亡5人、伤14人。其扣件模板支架横杆缺少情况突出，导致支架整体刚度严重不足。(2)近年来发生的典型模板支架坍塌事故2005年9月5日。北京西西工程当楼盖浇筑快接近完成时，从楼盖中部偏西南部位突然发生凹陷式坍塌(图2)，造成死亡8人、重伤21人的重大事故。现场人员当时看到楼板形成V形下折情况和支架立杆发生多波弯曲并迅速扭转后，随即整个楼盖连同布料机一起垮塌下来，落砸在地下一层顶板(首层底板)上，坍落的混凝土、钢筋、模板和支架绞缠在一起，形成0.5—2.0m高的堆集，使找人和清理异常困难，至10日凌晨才挖出最后一名遇难者。中庭楼盖的坍塌也招致邻跨的钢筋和模板向中庭下陷，粗大的梁筋被从柱子中拉出达lm多；在冲砸之下，首层底板局部严重损坏、相应框架梁下沉、破损、开裂，支架严重变形。地下二层顶板和支架的相应部位也有明显的损伤和变形。图3~图8分别示出了坍塌现场全貌、局部、清理场面和支架变形情况。事故的5名责任人分别被判3~4年，责任企业不得不进行重组改貌。图3西西工程坍塌现场全貌（一）图4西西工程坍塌现场全貌（二）图5西西工程坍塌现场局部图6西西工程坍塌现场清理情况图7西西工程临边部位支架变形情况图8西西工程相应地下结构的支架受损与变形情况1模板支架是重大伤亡事故的多发领域(2)近年来发生的典型模板支架坍塌事故2006年5月19日。大连金石滩沈阳音乐学校大连校区教学楼工程在浇筑五层梁板混凝土时，发生模板支架失稳坍塌，作业面上人员全部随之坠落，造成6人死亡、18人受伤，其中两人伤势严重。2007年2月12日。广西医学大学图书馆演讲厅(面积为450m2、高约24m)在浇筑屋盖混凝土时，模板支架突然坍塌，14人坠下被埋，造成7死7伤(图9、图10)。图9广西医大图书馆演讲厅坍塌现场（一）图10广西医大图书馆演讲厅坍塌现场二2007年6月13日。广州珠江黄埔天桥东二环六标段，钢管支架在预压时发生坍塌(图11)，造成2死2伤。图11黄埔大桥模板支架在预压时坍塌现场2007年9月6日。郑州富田太阳城工程中庭模板支架突然垮坍(图12)，造成7死17伤。初步认定为一安全生产责任事故，主要问题为：1)未严格执行施工方案和标准规定，梁下立杆间距方案设计为0.4m，实际搭设为1.3m；2)监理监管不力；3)浇筑工艺程序有问题。图12富田太阳城坍塌事故现场2008年3月13日。西安法门寺一期工程正圣门东A区高大厅堂梁板楼盖，支模高度达20.5m，采用扣件式钢管支架，没有设置垂直和水平剪刀撑，在浇筑至板中间部位时，突然发生坍塌，正在作业的十几名工人，瞬间如自由落体般地被摔坠至地面，造成3人死亡、6人受伤图13法门寺工程模板坍塌事故现场2008年3月13日。西安法门寺一期工程正圣门东A区高大厅堂梁板楼盖，支模高度达20.5m，采用扣件式钢管支架，没有设置垂直和水平剪刀撑，在浇筑至板中间部位时，突然发生坍塌，正在作业的十几名工人，瞬间如自由落体般地被摔坠至地面，造成3人死亡、6人受伤图14法门寺工程模板支架立杆弯曲情况湖南凤凰堤溪沱江大桥支架坍塌事故，死47人、伤20人，主要原因为折除的顺序和时间不当。图15凤凰堤溪大桥坍塌现场图16南京赛虹立交桥中华门段高架桥模板支架坍塌福建南平顺昌县在建大桥坍塌事故图17顺昌在建大桥坍塌事故现场图18郑州郑东新区商业楼坍塌事故现场图19鹿城段铁路高架桥在移动中倒塌事故现场（3）多发事故的基本特点1）在相应领域长期存在引发事故的环境、条件、因素和大量隐患；2）同类事故不断发生；3）相同或相近原因事故反复发生。2引发模板支架坍塌事故的技术原因和技术责任2引发模板支架坍塌事故的技术原因和技术责任（1）模板支架发生坍塌的技术原因模板支架发生坍塌的技术原因或内在机理，可以归纳为以下一段话：单从技术角度来讲：脚手架结构模板支架坍塌破坏之所以会发生，不外出现了以下两种情况，或者二者兼而有之：一是架体或其杆件、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；二是架体由于受到了不应有的荷载作用(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)，招致发生非原设计受力状态的破坏。造成实际荷载及其作用大于设计值的主要因素列于表1中。（1）模板支架发生坍塌的技术原因表1造成实际荷载及其作用大于设计值的主要因素类别造成大于设计值的主要因素实际荷载1)劲性钢筋和高配筋率结构件未调增自重标准值；2)实际出现了未予考虑、但数值较大的施工设备和堆料荷载；3)在局部作业面上集中了过多的人员、浇筑和振捣设备；4)其他实际值显著大于设计值的因素；5)出现未予考虑的荷载实际发生的荷载作用1)未按最不利受载部位(如梁交汇处)计算；2)任意加大立杆间距；3)相邻顶部支点的标高不一致，造成作用不同步和不均衡受载，高位者承受过大的荷载作用；4)支架立杆未按与集中荷载作用点对中或集中荷载轴线对称要求设置，产生较大的偏心作用；5）浇筑工艺不符合稳定、逐层和均衡加载的要求，或临时做违反这一要求的改变（1）模板支架发生坍塌的技术原因在施工中架体可能出现不应有的设置与工作状态变化列于表2中。表2架体不应出现的主要设置与工作状态变化类别脱离或影响设计的变化架体设置状态1)设置基地出现过大的不均匀沉降，造成部分立杆脱空、虚支或滑移；2)支架立杆底部未设置支垫或支垫不合格；3)未按规定设置扫地杆或设置不合格；4)高支架未设置必要的附着拉结或整体稳定措施；5)在毗邻地区进行地下工程施工及其他危及支架设置安全的因素架体工作状态1)安装偏差(特别是立杆的垂直偏差)过大；2)未设置专门承传水平荷载作用的措施；3)在遭受强力自然力(风、雨、雪、地震等)之后未做检查、调整和加固；4)出现其他不应有的工作状态变化（1）模板支架发生坍塌的技术原因使架体实际承载力能力降低的主要因素列于表3中。表3使架体实际承载能力降低的主要因素类别造成低于设计值的主要因素构架情况1)使用减料、劣质、变形、磨损的杆件和连接件；2)构架节点和杆件连接不合格；3)立杆伸出长度过大；4)横杆漏设；5)梁、板支架的立秆间距和步距不配合；横杆不能按设计要求连通；6)随意加大构架参数；7)未按规定设置竖向和水平斜杆(剪刀撑)或设置不合格；8)混用互不配合的不同架种材料；9)扫地杆过高支座和体型1)可调托、底座丝杆直径偏小、工作长度偏大；2)搭设高度增加造成降低因素的不利累积；3)高宽比过大降低其整体稳定性（2）引发模板支架坍塌的直接起因引发模板支架坍塌的直接起因，大致来自以下3个方面：第一方面——支架因设计和施工缺陷，不具有确保安全的承载能力。在正常浇筑和荷载增加的过程中，随时都会在任何首先达到临界／极限应力或变形(位移)的部位发生失稳和破坏，从而引起支架瞬间坍塌。这类支架一旦开始进行混凝土浇筑作业，就面临坍塌破坏的危险境地，且难以监控。除非因已发现显著变形、晃动或异常声响(连接件、节点开裂、破坏)而立即停止作业、撤离人员，则事故将不可避免。没有进行方案设计或设计安全度不够的，按脚手架构造搭设的、任由工人单凭经验搭设的和在搭设之中任意扩大尺寸与随意减少杆件的支架，就属于这一方面；（2）引发模板支架坍塌的直接起因引发模板支架坍塌的直接起因，大致来自以下3个方面：第二方面——支架因设计或施工原因。使其承载能力没有多大富裕。在遇到显著超过设计的荷载作用时，由局部失稳开始，迅即引起模板支架整体坍塌。这种情况多出现在自一侧起向另一侧整体推进浇筑工艺、并浇筑至高重大梁时和在浇筑的最后阶段、过多集中浇捣设备与人员作业时。所谓“被最后一根稻草压跨的临界加载作用，是其主要特征；（2）引发模板支架坍塌的直接起因引发模板支架坍塌的直接起因，大致来自以下3个方面：第三方面——支架因采用的构架尺寸较大、未设水平剪刀撑加强层及竖向斜杆（剪刀撑)设置不够等，造成构架的整体刚度不足。当因局部的模板、木格栅和直接承载横杆发生折断或节点破坏垮塌时，架体承受不了局部垮塌的冲击和扯拉作用，而酿成整体坍塌。（2）引发模板支架坍塌的直接起因根据以上三个方面起因、并结合表1一表3所分析的事故因素，可将模板支架坍塌事故的直接起因和主要诱发点列入表4中。表4模板支架坍塌的直接起因和主要诱发点直接起因主要诱发点1．支架不具有确