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模板支架體系安全知識講座

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模板支架系統安全知識培訓
   中建三局建設工程股份有限公司
目  錄
模板支架坍塌事故統計及事故案例
模板支架坍塌事故原因分析
JGJ162-2008中的強條要求
高大模板系統 
 模板支架的安全管理
2010年事故發生部位起數所占比例
1.1 模板坍塌事故統計
2010年事故發生死亡人數所占比例
1.1 模板坍塌事故統計
       從上述數據中可以看出，近幾年來，發生在腳手架與模板部位的安全事故約占全部事故的1/4 左右，而發生在腳手架與模板部位的死亡事故更是高達1/3左右。腳手架與模板工程作為危險性較大的分部分項工程應該引起施工安全與技術人員的高度重視！
1.1 模板坍塌事故統計
1.2 模板坍塌事故案例
       2005年8月21日以及9月5日在北京的西單和西紅門工程，施工人員在澆筑該樓的5層高大廳混凝土時，模板支撐體系突然坍塌，造成8人死亡，21人受傷的重大傷亡事故。
（1）支架方案編制粗糙，存在嚴重設計計算缺陷，不能保證施工安全要求；
（2）支架立桿伸出長度過大，是造成本次事故的主要原因；
（3）支架搭設質量差，造成支撐體系局部承載力嚴重下降，也是事故產生的重要原因；
（4）支架中使用的鋼管桿件、扣件、頂托等材料存在質量缺陷，是事故產生的原因之一；
（5）在安全保證體系，安全人員配置，模板支架方案審批、安全技術交底、日常安全檢查、隱患整改、支架驗收等管理環節中存在嚴重問題，是事故產生的管理原因。
1.2 模板坍塌事故案例
     2006年石家莊橋東處理廠“12.14”模板坍塌事故，施工人員在澆筑污水消化池混凝土時，模板支撐系統坍塌，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，鄭州市富田太陽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人受傷，特大事故。
1.2 模板坍塌事故案例
1.2 西西工程事故案例處理
事故發生的簡要情況
   
      北京“西西”工程4#地中庭延連五層、總高21．8m，樓蓋(頂板)面積423．36m2，為四周支于框架粱上的預應力現澆空心樓板(厚550mm，扳內預埋Φ400GBF 管，根據圖紙進行支架荷載計算可得到以下數值：GBF 空心板換算高度376mm，恒載+活載為16.4KN/m2，每根立桿最大軸壓力23.6KN.) 澆筑自下午5 時開始，至晚上10 時10 分左右(已接近澆筑完成)時，從樓蓋的中偏西南部位突然發生凹陷式垮塌。據現場人員描述：當時看到樓板形成“V”形下折情況，支架立桿多波彎曲并迅速扭轉，隨即整個樓蓋連同布料機一起垮塌下來，砸落在地下一層頂板(首層底板)上，整個過程只延續了數秒鐘。坍落的混凝土、鋼筋、模板和支架絞纏在一起，形成0．5m～2．0m 的堆集，使清理和找人異常困難，至10 日凌晨才挖出最后1 名遇難人員。
事故調查出的存在問題

1)支架方案未經審批就進行搭設，在報送二稿時，支架已搭設完畢；
2)屬應組織專家組論證項目，但沒有組織論證審查；
3)監理雖未在方案送審稿上簽字，但也沒有行文制止搭設和澆筑混凝土；
4)h方案未對支架立桿上部的自由長度a 作出限制，主管人員錯誤地按步距
h(=1.5m)控制到1.2～1.5m，而鄰跨支架的實測值為1.4～1.7m；
5）支架中間未按規定每隔4 排設置一道由底到頂的縱向剪刀撐；
6）搭設的隨意性突出。支撐（頂）立桿不落地（連到橫桿上）或采用搭接接
長和一個方向缺橫桿設置（有的達3 步未設）的情況嚴重；
7）掃地桿普遍設置過高（300～500mm）；
8）扣件普遍擰固不緊，多數只有20N·m，最低10N·m，達不到40～65N·m的要求，而扭力矩為30N·m 時的承載力將比50N·m 降低20%；
9）扣件為“缺斤短兩”產品，螺母只有11～13mm（標準為14mm），難以上緊，承載力降低；
10）f48mm×3.5mm 的實際壁厚以3.0 居多，而壁厚每減小0.25mm 時，其穩定
承載力將降低6.5%；
11）可調頂托的絲杠偏小，只有f30～f32.7mm，而應為f36mm 以上；
12）混用碗扣架，普遍未設掃地桿，且有無上碗扣的浮擱節點。
1.2 西西工程事故案例處理
技術安全調查結論 
“9.5”事故專家組所做技術安全調查結論共有以下5條：
1）支架方案編制粗糙，存在嚴重設計計算缺陷，不能保證施工安全要求；
2）支架立桿伸出長度過大，是造成本次事故的主要原因；
3）支架搭設質量差，造成支撐體系局部承載力嚴重下降，也是事故產生的主
要原因；
4）支架中使用的鋼管桿件、扣件、頂托等材料存在質量缺陷，是事故產生的
原因之一；
5）在安全保證體系、安全人員配置、模板支架方案審批、安全技術交底、日
常安全檢查、隱患整改、支架驗收等管理環節中存在嚴重問題，是事故產生的
管理原因。

支架失穩破壞的分析
       我們可以大致作出如下對“西西”事故中支架失穩破壞機理的描述：由于立
桿上部自由長度（a）過大和扣件未擰緊或存在質量缺陷，使該部位支架首先發
生立桿失穩或扣件崩裂破壞，或者二者同時發生，從而引起先凹陷而后帶動全
架體急劇扭轉后整體失穩坍塌。
1.2 西西工程事故案例處理
1.2 西西工程事故案例處理
事故處理結果

北京市西單西西工地坍塌事故，北京市第一中級人民法院日前對此案終審宣判。６８歲的呂大衛和４５歲的吳亞君分別是北京希地環球建設工程顧問有限公司駐西西4 號地項目總監理工程師和項目監理員。
      呂大衛未按規定履行職責，在明知模板支架施工設計方案未經審批、已搭
建的模板支架存在嚴重安全隱患的情況下，默許項目部進行模板支架施工。
      吳亞君未認真履行職責，在明知模板支架施工設計方案未經審批、已搭建的模板支架存在嚴重安全隱患、且施工方已進行混凝土澆筑的情況下，不予制止。
呂大衛、吳亞君有期徒刑三年，緩刑三年。
2 模板支架坍塌事故原因分析
2 模板支架坍塌事故原因分析
2.1 材 料
鋼管

（1）鋼管壁厚變薄　　Φ48×3.5鋼管，實際測量時，不少鋼管壁厚實為2.8～3.0mm，管壁越薄其回轉半徑越大，其軸向抗壓能力降低18.7～13.3％。
鋼管使用多年，局部壁厚也變薄。
      設計時應以3.0壁厚考慮，舊鋼管乘0.85折減系數。
（2）鋼管的初彎曲使其實際承載能力大為降低。
（3）鋼管兩端不平齊，荷載傳遞不均，對接處發生破壞。　　
3.5mm的鋼管每一噸約為262m，而如果采用壁厚2.7mm的鋼管則每噸可達到329m
2.1 材 料
扣件

（1）扣件本身合格率低，不到30%。鑄造缺陷，重量縮水。
（2）裂紋、滑絲
（3）多次周轉，抗滑承載力下降
（4）扣件擰不緊（40~65KN），整體剛度和抗滑能力下降

2.1 材 料
U形支托
絲杠長度400㎜－600㎜
絲杠直徑≥36 ㎜ 
U型托架鋼板厚度不小于3㎜,翼板高度不應低于30㎜.
絲杠不得存在彎曲\滑絲現象.
使用伸出長度不得超出總長的2／3.
2.2 構造及搭設質量缺陷
當不設置掃地桿時，立桿最大承載力只是設置掃地桿時的31%
2.2 構造及搭設質量缺陷
a 為豎直桿伸出頂端水平桿長度
d 為掃地桿高度
2.2 構造及搭設質量缺陷
水平桿單向設置
水平桿應雙向設置且與立柱扣接

2.2 構造及搭設質量缺陷
單鋼管次楞
無頂托
2.2 構造及搭設質量缺陷
同一步距接長
架頂是最危險的部位！
2.2 構造及搭設質量缺陷
2.2 構造及搭設質量缺陷
殘存架體未見剪刀撐
2.2 構造及搭設質量缺陷
無掃地桿 
立桿底部無墊木
立桿歪斜

無U型支承，扣件傳力
梁底無專門豎向支承、橫向鋼管跨度大
2.3 荷載及設計
      在施工過程中，由于施工人員不按方案而憑經驗搭設，立桿間距或步距過大，不設置剪刀撐、掃地桿，立桿伸出最上步水平桿長度過長，都會降低了模板支架承載力，結果造成坍塌事故。
      如 2007 年9 月6 日，河南省鄭州市富田太陽城二期家居廣場中心工程，在施工過程中采光井模板支撐系統突然垮塌，造成7 人死亡、17 人受傷。存在的主要問題就是施工人員未嚴格按照施工方案和標準規范搭設模板支撐系統，方案要求現澆梁下立桿間距為0.4m×0.4m，實際搭設1.3m×1.3m，并且缺少剪刀撐和掃地桿；
2.3 荷載及設計
JGJ130-2011中規定模板支架立桿的計算長度l0,按下式計算:
              l0＝h﹢2a
   式中a—模板支架立桿伸出頂層橫向水平桿中心線至模板支撐點的長度.
JGJ162-2008規定，立桿的計算長度采
用縱橫向水平拉桿的最大步距，且最大步距不得大于1.8m
a	1.8	1.5	1.2	0.6	0.5	0.3	0
λ	320	282	245	169	157	132	94
φ	0.071	0.092	0.122	0.248	0.284	0.386	0.634
N(KN)	6.17	8.00	10.60	21.56	24.69	33.55	55.11
2.3 荷載及設計
2.3 荷載及設計
2.3 荷載及設計

原因一：模板支架未按規范要求設置剪刀撐，水平桿與立桿等構造要求也不符合規范，而大大降低了承載能力。

原因三：施工中的偏差，如立桿垂直度等，以及材料缺陷，如扣件質量不合格或扭緊力矩達不到規范要求，都會降低模板支架承載能力。
對水平力的考慮不夠

原因二：規范按單桿軸心構件計算，而實際的模板支架立桿，不可避免存在偏心荷載，從而降低承載能力。
設計
與
實際
2.4 施工原因
砼澆筑路徑的影響
      研究表明，絕大多數支撐體系倒塌事故是發生在砼澆筑過程中，砼澆筑路徑選擇不當會引起局部支撐內力增大，是造成模板支撐體系倒塌的一個重要原因。
施工動荷載的影響
2.4 施工原因
2.4 施工原因
所有事故最終都可以歸結為管理原因，分析如下：

1 施工人員對腳手架與模板工程的危險性重視程度不夠。
2 施工人員未嚴格按照國家對危險性較大的分部分項工程的要求，編制腳手架與模板的安全專項方案，或方案未經技術、質量、安全等部分審核，未經公司技術負責人審批。
3 部分施工企業的腳手架模板安全專項方案套用，根本不能起到指導施工的作用。
4 監理企業對腳手架模板安全專項方案審核不嚴格。
5 施工企業完全按經驗搭設腳手架與模板支架，方案未經荷載與設計計算，隱患很大。
6 腳手架與模板支架方案制訂后，監督措施不到位，未嚴格按照方案施工。
7 施工企業項目部多且分散，檢查很難鋪開。
8腳手架與模板支架施工前，未對班組進行技術與安全交底，未對操作工人進行安全培訓。
9 管理人員與作業工人流動性大，技術文化素質比較低。
2.4 管理原因
3  JGJ162-2008中的強條要求  
1.模板結構構件的長細比應符合下列規定：（原文5.1.6條）
1.1受壓構件長細比：支架立柱及桁架，不應大于150；拉條、綴條、斜撐等連系構件，不應大于200；（原文5.1.6條1款）
1.2受拉構件長細比：鋼桿件，不應大于350；木桿件，不應大于250。（原文5.1.6條2款）
2用扣件式鋼管腳手架做支架立柱時，應符合下列規定：（5.1.7）
2.1承重的支架柱，其荷載應直接作用在立桿的軸線上，嚴禁承受偏心荷載，并應按單立桿軸心受壓計算；鋼管的初始彎曲率不的大于1/1000，其壁厚應按實際檢查結果計算；
2.2當露天支架立柱為群柱架時，高寬比不應大于5，當高寬比大于5時，必須加設拋撐或纜風繩，保證寬度方向的穩定。

3  JGJ162-2008中的強條要求  
2.支撐梁、板的支架立柱構造與安裝應符合下列規定：（原文6.1.9條）
2.1梁和板的立柱，其縱橫向間距應相等或成倍數。（原文6.1.9條1款）
2.2木立柱底部應設墊木，頂部應設支撐頭。鋼管立桿底部應設墊木和底座，頂部應設可調支托，U形支托與楞梁兩側間如有間隙，必須楔緊，其螺桿伸出鋼管頂部不得大于200ｍｍ，螺桿外徑與立柱鋼管內徑的間隙不得大于3ｍｍ，安裝時應保證上下同心。（原文6.1.9條2款）
3  JGJ162-2008中的強條要求  
2.3在立柱底距地面200ｍｍ高處，沿縱橫水平方向應按縱下橫上的程序設掃地桿。可調支托底部的立柱頂端應沿縱橫向設置一道水平拉桿。掃地桿與頂部水平拉桿之間的間距，在滿足模板設計所確定的水平拉桿步距要求條件下，進行平均分配確定步距后，在每一步距處縱橫向應各設一道水平拉桿。當層高在8～20ｍ時，在最頂步距兩水平拉桿中間應加設一道水平拉桿；當層高大于20ｍ時，在最頂兩步距水平拉桿中間應分別增加一道水平拉桿。所有水平拉桿的端部均應與四周建筑物頂緊頂牢。無處可頂時，應在水平拉桿端部和中部沿豎向設置連續式剪刀撐。（原文6.1.9條3款）
3  JGJ162-2008中的強條要求  
3  JGJ162-2008中的強條要求  
2.4木立柱的掃地桿、水平拉桿、剪刀撐應采用40ｍｍ×50ｍｍ木條或25ｍｍ×80ｍｍ的木板條與木立柱釘牢。鋼管立柱的掃地桿、水平拉桿、剪刀撐應采用Φ48ｍｍ×3.5ｍｍ鋼管，用扣件與鋼管立柱扣牢。木掃地桿、水平拉桿、剪刀撐應采用搭接，并應采用鐵釘釘牢。鋼管掃地桿、水平拉桿應采用對接，剪刀撐應采用搭接，搭接長度不得小于500ｍｍ，并應采用2個旋轉扣件分別在離桿端不小于100ｍｍ處進行固定。（原文6.1.9條4款）
3  JGJ162-2008中的強條要求  
3.當采用扣件式鋼管作立柱支撐時，其構造與安裝應符合下列規定：（原文6.2.4條）
3.1鋼管規格、間距、扣件應符合設計要求。每根立桿柱底部應設置底座及墊板，墊板厚度不得小于50ｍｍ。（原文6.2.4條1款）
3.2鋼管支架立柱間距、掃地桿、水平拉桿、剪刀撐的設置應符合本規范第6.1.9條的規定。當立柱底部不在同一高度時，高處的縱向掃地桿向低處延長不少于2跨，高低差不得大于1ｍ，立柱距邊坡上方邊緣不得小于0.5ｍ。（原文6.2.4條2款）
3.3立柱接長嚴禁搭接，必須采用對接扣件連接，相鄰兩立柱的對接接頭不得在同步內，且對接接頭沿豎向錯開的距離不宜小于500ｍｍ，各接頭中心距主節點不宜大于步距的1/3。（原文6.2.4條3款）
3  JGJ162-2008中的強條要求  
3.4嚴禁將上段的鋼管立柱與下段鋼管立柱錯開固定在水平拉桿上。（原文6.2.4條4款）
3.5滿堂模板和共享空間模板支架立柱，在外側周圈應設由下至上的豎向連續式剪刀撐；中間在縱橫向應每隔10ｍ左右設由下至上的豎向連續式剪刀撐，其寬度宜為4～6ｍ，并在剪刀撐部位的頂部、掃地桿處設置水平剪刀撐。剪刀撐桿件的底端應與地面頂緊，夾角宜為45°～60°。當建筑層高在8～20ｍ時，除應滿足上述規定外，還應在縱橫向相鄰的兩豎向連續式剪刀撐之間增加之字斜撐，在有水平剪刀撐的部位，應在每個剪刀撐中間處增加一道水平剪刀撐。當建筑層高超過20ｍ時，在滿足以上規定的基礎上，應將所有之字斜撐全部改為連續剪刀撐。（原文6.2.4條5款）
3.6當支架立柱高度超過5ｍ時，應在立柱周圍外側和中間有結構柱的部位，按水平間距6～9ｍ、豎向間距2～3ｍ與建筑結構設置一個固結點。（原文6.2.4條6款）
3  JGJ162-2008中的強條要求  
3  JGJ162-2008中的強條要求  
4  高大模板支撐系統
高大模板支撐系統是指建設工程施工現場混凝土構件模板支撐高度超過8m，或搭設跨度超過18m，或施工總荷載大于15kN/㎡，或集中線荷載大于20kN/m的模板支撐系統。 
　　根據現行規范，施工總荷載大于10kN/㎡，或集中線荷載大于15kN/m的就已經屬于高大模板工程。
4  模板支架系統安全管理
一個中心、兩個基本點、三條措施、進行4個強化，嚴把五關，掌握6個操作要點，實施7個在先，堅持8要，去除9個隱患，做到長久平安。

一個中心
      在混凝土樓板施工中，以荷載傳遞為中心，使立桿中心受力和傳力，盡量減小偏心。
二個基本點
     模板支架體系構件搭設齊全、合格
     墊木、扣件、頂托布設到位
三條措施
第一，支模架自身方案的構造設計要到位，要有足夠的安全儲備；
第二，支模架與已有成型好的建筑結構之間的連接構造要設計周全；
第三，要有必要的構造增強措施，宜根據高大空間和荷載等具體情況，在構造設計中增加構造柱、構造帶和構造層的作法，以確保在構造上的牢穩可靠。
四個強化
強化安全管理，強化技術交底，強化安全檢查與整改，強化相關施工工藝和相關工種之間的協調工作。
4  模板支架系統安全管理
嚴把五關
第一，要把好模架材料和模架產品關；
第二，要把好模板腳手架施工方案和施工工藝的設計審批關；
第三，要把好模板腳手架安裝、拆卸的工藝關；
第四，要把好模板腳手架架設安裝的檢查驗收關；
第五，要把好模板腳手架使用過程中的監察和動態控制關；
六個操作要點
第一，在模板腳手架方案設計與施工中，要使荷載的傳力線路優先選用集中荷載直接傳遞到豎向主支撐桿上，其偏心愈小愈好；
第二，支模架的架設一定要做到豎直橫平，使不直度、不平度控制在誤差范圍內；
第三，最上部的水平支撐要與豎向建筑結構頂連接牢靠，或者與豎向支撐連接牢靠；
第四，一定要注意豎向支撐之間的斜拉桿和斜支撐。在高大空間的支撐架設中，足夠數量的斜拉桿和斜支撐是保證支撐整體穩定的重要設防，一定要把它架設牢靠；
第五，支撐系統的根部或底部一定要平整堅固結實，要有符合設計要求的墊板和堅固的支座，要防止支撐底部沉陷；
第六，在特殊部位，要有安全設防和安全警示標牌。
4  模板支架系統安全管理
七個實施在先
第一，支模架施工方案，要編制、制訂、審查在先；
第二，支模架施工方案在實施前，要技術交底在先；
第三，開始搭設支模架時，初期檢查在先；
第四，架體搭設過程中，相關各方協調工作在先；
第五，搭設完成后和投入使用前，要檢查、驗收、簽字在先；
第六，澆筑混凝土作業時，要確定澆筑順序和注意事項在先；
第七，拆除支模架之前，再次進行技術交底和注意事項在先。
八個堅持要
第一，要以人為本，提高自我防范和安全保護能力；
第二，要做好高大支模架方案的設計和論證；方案中有構造和節點詳圖等；
第三，要按設計選用符合質量要求的模板產品和支撐產品以及相關的模架材料；
第四，要精心地架設支撐架和細心地拆卸；拆卸時間和拆卸方法要符合要求；
第五，要有符合要求的安全防護和安全設防；
第六，要分階段進行方案實施過程中的安全檢查；
第七，要有符合要求的支模架使用方法，控制澆筑混凝土的順序和澆灌高度及震搗部位、深度、時間等；
第八，要從抓源頭做起，抓材料標準，抓產品標準，抓產品使用方法和工藝標準，抓架設方法標準和拆卸方法標準，抓安全技術標準和安全技術規程、規范，抓檢查與驗收的方法和標準。

4  模板支架系統安全管理
去除九隱患，十足保平安：
第一，支模架立桿坐落的底板下，地基不密實，有不均勻沉降；如果是樓板時，承載力較小等；
第二，立桿底端與底板之間有空隙，立桿處于懸空狀態，支撐螺母與立桿底端之間有間隙，墊板劈裂、破損嚴重等；懸挑支模時，懸挑梁固定的不堅實；
第三，底層橫桿與底板之間距離較大時，不按要求設掃地桿；掃地桿與立桿扣接時未根根扣，而是跳著扣等；
第四，立桿接長時，采用扣件搭接且接長部位設在同一高度內；扣件扣得不緊、扣得不實等；
第五，支模架立桿上端橫桿之間的距離較大，或立桿上端的懸臂長度過長等；
第六，梁底模板的水平支撐梁支得有松有緊，支得不實；
第七，立桿材質不符合要求；
第八，可調底托、可調頂托的絲杠過長，插入立桿內的長度過短，支承螺母過小等；
第九，兩臺泵車對稱澆筑混凝土時，不是對稱均勻澆筑；當一臺泵車澆筑結束時去支援另一臺泵車澆筑，即兩臺泵車在一個地方集中澆筑混凝土，多臺振動器集中在一個地區內進行搗震作業等。

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