摘要：采用扣件式鋼管搭設(shè)高大模板支架的問題一直是模板支架安全監(jiān)管的重點(diǎn)和難點(diǎn)。支架搭設(shè)應(yīng)強(qiáng)調(diào)完整性，扣件式鋼管支架的搭設(shè)靈活性也帶來了隨意性。本文通過一起施工案例并結(jié)合長(zhǎng)期檢查過程中發(fā)現(xiàn)的一系列問題，深入剖析高大模板支架在施工中容易忽視的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

　　關(guān)鍵詞：模板支架,高大模板,坍塌,施工安全

　　在施工現(xiàn)場(chǎng)，高大模板支撐架的搭設(shè)大多均由普通模板班組完成，而班組搭設(shè)人員未能系統(tǒng)良好地掌握扣件式鋼管腳手架的搭設(shè)要求，較多是無證上崗，不能很好地執(zhí)行相關(guān)規(guī)范要求，憑借個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和主觀想法任意改變支架搭設(shè)參數(shù)，給高大模板支撐體系的穩(wěn)定和安全埋下重大安全隱患。本文通過對(duì)一起工程實(shí)例的分析并結(jié)合日常檢查中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)的問題，淺談扣件式鋼管架高大模板支撐架在施工中容易忽視的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，以便大家在施工中引起重視，減少模板支撐體系倒塌事故的發(fā)生。

　　工程概況：本文選定某工程中4層14~17交B~E軸高支模區(qū)域，層高為13.9m，梁截面形式主要有：800×1500mm、400X1600 mm、500X1300 mm形式，最大跨度21.2m;板厚為120mm。

　　1、 掃地桿缺失或設(shè)置不規(guī)范。

　　建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范JGJ162-2008(以下簡(jiǎn)稱模板規(guī)范)要求在立柱底距地面200mm高處，沿縱橫水平方向應(yīng)按縱下橫上的程序設(shè)掃地桿。我們支模架在進(jìn)行力學(xué)計(jì)算時(shí)也以設(shè)置掃地桿的支模架為計(jì)算模式，如果不設(shè)掃地桿，底部立桿段就成為自由懸臂段，無掃地桿的立桿接地處只有垂直方向的一個(gè)自由度受到約束，在水平面內(nèi)只有鋼管與地面的摩擦約束，考慮到目前多采用砼輸送泵帶來的沖擊力，極易導(dǎo)致立桿跑位，難以形成固定鉸的作用。設(shè)置掃地桿還能有效地增大模板支架的整體剛度，使立桿受力趨于均勻，提高承載力，同時(shí)可以避免因局部支架剛度偏小、變形過大進(jìn)而影響整個(gè)支架穩(wěn)定性的現(xiàn)象。

　　2、 模板支撐架體固定在外腳手架架體上。

　　建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范JGJ130-2011(以下簡(jiǎn)稱腳手架規(guī)范)第9.0.5條規(guī)定雙排腳手架作業(yè)層上的施工荷載應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，不得超載。不得將模板支架、纜風(fēng)繩、泵送混凝土和砂漿的輸送管等固定在架體上，而且是以強(qiáng)制性條文出現(xiàn)。然而這種情況在施工現(xiàn)場(chǎng)卻屢見不鮮，查其方案均有禁止模板支設(shè)在腳手架上的相關(guān)文字規(guī)定，究其原因還是現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督和技術(shù)交底工作不到位，現(xiàn)場(chǎng)工人圖省事將模板支架直接搭設(shè)在外腳手架上。外腳架在計(jì)算時(shí)并未考慮這部分施工荷載，腳手架地基承載力要求也相對(duì)較低，極易導(dǎo)致腳手架荷載過大變形傾覆或者腳手架地基承載力不足導(dǎo)致傾覆。

　　3、 誤將滿堂支撐架搭設(shè)為滿堂腳手架

　　模板規(guī)范規(guī)定鋼管立柱頂部應(yīng)設(shè)可調(diào)支托，U形支托與楞梁兩側(cè)間如有間隙，必須楔緊。明確要求模板支撐體系應(yīng)采用頂部荷載通過軸心傳力構(gòu)件(可調(diào)托撐)傳遞給立桿的承力方式。而施工現(xiàn)場(chǎng)為了省事省錢，經(jīng)常采用通過水平桿傳遞給立桿的承力方式，這種方式下頂部立桿呈偏心受壓狀態(tài)，完全通過扣件的抗滑力來承受上部荷載，立桿的抗壓強(qiáng)度得不到充分發(fā)揮，高大模板往往出現(xiàn)一些大截面梁，施工荷載遠(yuǎn)超出扣件抗滑承載力設(shè)計(jì)值(8KN)，而且扣件扭力矩大多達(dá)不到要求，扣件基本抗滑承載力都無法保證，即便采用雙扣件也無法滿足要求。扣件的下滑，輕則對(duì)樓層凈高造成影響，重則釀成重大安全事故，故在高大模板施工中我們必須在搭設(shè)前對(duì)工人做好技術(shù)交底，嚴(yán)格按方案設(shè)計(jì)施工，杜絕工人憑經(jīng)驗(yàn)將滿堂支撐架搭設(shè)為滿堂腳手架。

　　4、 縱橫向水平桿未貫通設(shè)置。

　　規(guī)范要求掃地桿與頂部水平拉桿之間的間距，在滿足模板設(shè)計(jì)所確定的水平拉桿步距要求下，進(jìn)行平均分配確定步距后，在每一步距處縱橫向應(yīng)各設(shè)一道水平拉桿，這樣才能對(duì)立桿在兩個(gè)方向形成水平約束，確保立桿無水平位移。另外要求梁和板的立柱搭設(shè)時(shí)縱橫向間距應(yīng)相等或成倍數(shù)。而施工現(xiàn)場(chǎng)往往是主、次梁和板下的立桿間距不統(tǒng)一，縱橫不成行，導(dǎo)致梁下立桿沒有水平拉桿連接，缺少了側(cè)向水平支撐，而梁下立桿受力最大，致使架體的整體穩(wěn)定性大大降低，導(dǎo)致事故發(fā)生。許多事故案例印證了大多數(shù)的模板支撐體系坍塌是從梁的部位開始的。故在方案設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮立桿布置，繪制完整立桿布置平面圖，施工時(shí)應(yīng)對(duì)立桿的布置進(jìn)行放樣，為確保梁下支架不受偏心荷載作用，一般應(yīng)先考慮布置梁下支撐立桿，將單立桿軸線(或雙立桿、3立桿的中線)對(duì)準(zhǔn)梁中軸線后向兩邊延伸排列，依次進(jìn)行板的立桿布置，并應(yīng)與梁的立桿成整倍數(shù)。

　　5、 水平剪刀撐設(shè)置不到位， 周圈未設(shè)置由下至上的豎向連續(xù)式剪刀撐。

　　大多數(shù)模板倒塌事故中，并不是鋼管承載能力不足造成的，而是鋼管支撐系統(tǒng)失穩(wěn)或桿件局部失穩(wěn)造成的，然而鋼管支撐系統(tǒng)是該失穩(wěn)系統(tǒng)側(cè)向變形能力不足造成的，也就是說該系統(tǒng)的剪刀撐數(shù)量不足或布置不合理。模板規(guī)范規(guī)定滿堂模板和共享空間模板支架立柱，在外側(cè)周圈應(yīng)設(shè)由下至上的豎向連續(xù)式剪刀撐，中間在縱橫向應(yīng)每隔10m左右設(shè)由下至上的豎向連續(xù)式剪刀撐，并在剪刀撐部位的頂部、掃地桿處設(shè)置水平剪刀撐。當(dāng)建筑層高在8~20m時(shí)，除應(yīng)滿足上述規(guī)定外，還應(yīng)在縱橫向相鄰兩豎向連續(xù)式剪刀撐之間增加之字斜撐，在有水平剪刀撐的部位，應(yīng)在每個(gè)剪刀撐中間處增加一道水平剪刀撐。由于扣件的抗轉(zhuǎn)動(dòng)剛度變化性較大，節(jié)點(diǎn)連接不是完全剛接，致使整個(gè)支撐架結(jié)構(gòu)屬于幾何可變體系，容易發(fā)生側(cè)向位移，尤其對(duì)于搭設(shè)高度較大的支模架往往存在抗側(cè)向位移的能力不足，特別是混凝土柱與樓層梁板一起澆筑時(shí)，其支模架抗側(cè)向變形較差。而剪刀撐的設(shè)置，使得幾何可變體系變?yōu)閹缀尾豢勺凅w系結(jié)構(gòu)，大大提高了支撐架的結(jié)構(gòu)剛度，增強(qiáng)了整體穩(wěn)定性。試驗(yàn)證明，增加豎向、水平剪刀撐，可增加架體剛度，提高腳手架承載力，設(shè)置剪刀撐比不設(shè)置臨界荷載提高26%~64%(不同工況)。

　　6、 模板支撐體系未與墻、柱以及周圍架體固結(jié)，抗側(cè)向水平力差，致使架體穩(wěn)定性降低。

　　模板規(guī)范第6.2.4條規(guī)定當(dāng)支架立柱高度超過5m時(shí)，應(yīng)在立柱周圈外側(cè)和中間有結(jié)構(gòu)柱的部位，按水平間距6~9m、豎向間距2~3m與建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行剛性連接，連接點(diǎn)應(yīng)設(shè)在水平剪刀撐或水平加固桿設(shè)置層，并應(yīng)與水平桿連接。所有水平拉桿的端部均應(yīng)與四周建筑物頂緊頂牢。無處可頂時(shí)，應(yīng)在水平拉桿端部和中部沿豎向設(shè)置連續(xù)式剪刀撐。試驗(yàn)表明，在支架5跨X5跨內(nèi)，設(shè)置兩處水平約束，支架臨界荷載提高10%以上。所以，在施工中應(yīng)先澆筑柱，待柱達(dá)到一定強(qiáng)度后再澆筑梁板，這樣梁板的支模架可用砼柱作為連墻件來保證架子的整體穩(wěn)定，如果無現(xiàn)成結(jié)構(gòu)柱固結(jié)時(shí)，可采取預(yù)埋鋼管(柱)等措施。實(shí)踐證明在支架中間區(qū)域設(shè)置少量的用塔吊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)安裝的桁架柱，或采用加密的鋼管立桿、水平桿及斜桿搭設(shè)成的塔架等高承載力的臨時(shí)柱，形成防止模板支架整體坍塌的第二道防線是行之有效的。

　　7、 扣件擰緊力矩不符合規(guī)范要求。

　　扣件的擰緊程度對(duì)扣件轉(zhuǎn)動(dòng)剛度有很大影響，擰緊程度越高，節(jié)點(diǎn)處的連接越接近于兩端固定，可大大降低立桿計(jì)算長(zhǎng)度，而且在相同力矩下，轉(zhuǎn)角位移相對(duì)較小，即剛性較大，從而提高架體的整體承載力。相反，如果扣件的擰緊程度越低，就近似為鉸接點(diǎn)，水平桿不會(huì)起到降低立桿計(jì)算長(zhǎng)度的作用，也無法傳遞立桿內(nèi)力。而施工現(xiàn)場(chǎng)扣件均是由工人用扳手?jǐn)Q緊螺栓連接的，施工人員的隨意性往往導(dǎo)致施工誤差很大，并且支架搭設(shè)完成后沒有按要求進(jìn)行抽樣檢查，這種連接節(jié)點(diǎn)是遠(yuǎn)達(dá)不到剛性要求的。該工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)扣件擰緊力矩大多在15~20Nm的水平，離規(guī)范40~65Nm的要求相差甚遠(yuǎn)。再加上鋼管扣件經(jīng)重復(fù)周轉(zhuǎn)使用缺陷嚴(yán)重，支架所受荷載變異性大，荷載的大小、位置很不均勻，而且還有動(dòng)力(砼輸送泵)影響等因素，連接點(diǎn)往往就成了立桿中的薄弱環(huán)節(jié)，只要立桿稍有偏心，導(dǎo)致該點(diǎn)處變形很大，只要某一根立桿失穩(wěn)，鄰近立桿也失穩(wěn)，結(jié)果導(dǎo)致整個(gè)架體倒塌。

　　8、 立桿伸出頂層水平桿的長(zhǎng)度超過規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。

　　由《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》第6.9.1條規(guī)定立桿伸出頂層水平桿中心線至支撐點(diǎn)的長(zhǎng)度a不應(yīng)超過0.5m，檢查時(shí)常發(fā)現(xiàn)立桿頂部伸出頂部水平桿的長(zhǎng)度過大，嚴(yán)重影響立桿的剛度及水平位移，該工程板底立桿伸出頂層水平桿中心線至支撐點(diǎn)長(zhǎng)度達(dá)1.5m以上。大家都知道，在計(jì)算滿堂支撐架立桿穩(wěn)定性時(shí)我們所取頂部立桿段計(jì)算長(zhǎng)度為，立桿頂部自由懸臂長(zhǎng)度過大，也即a值過大，導(dǎo)致計(jì)算長(zhǎng)度明顯加大，承載力明顯下降。

　　9、 對(duì)接接頭未錯(cuò)開設(shè)置且連續(xù)設(shè)在同一水平線上。

　　規(guī)范JGJ130-2011第6.3.6條規(guī)定當(dāng)立桿采用對(duì)接接長(zhǎng)時(shí)，立桿的對(duì)接扣件應(yīng)交錯(cuò)布置，兩根相鄰立桿的接頭不應(yīng)設(shè)置在同步內(nèi)，同步內(nèi)隔一根立桿的兩個(gè)相隔接頭在高度方向錯(cuò)開的距離不宜小于500mm;各接頭中心至主節(jié)點(diǎn)的距離不宜大于步距的1/3。接頭位置是模板支架體系中一個(gè)很大的薄弱點(diǎn)，如果把所有接頭均放在同一位置上，那顯然該處受力薄弱的缺點(diǎn)便會(huì)集中地顯現(xiàn)出來，這對(duì)一個(gè)承重體系而言是相當(dāng)不利的，所以為了避免這種情況的產(chǎn)生，要求我們將接頭錯(cuò)開，分散這種不利因素。該工程檢查中發(fā)現(xiàn)頂部立桿段出現(xiàn)連續(xù)六根以上立桿對(duì)接接頭設(shè)置在同步內(nèi)且基本設(shè)置在同一水平線上，存在較大安全隱患。

　　10、高大模板支撐體系頂部沒有按照規(guī)范要求加設(shè)水平拉桿。

　　超過8m支架頂步步距未按規(guī)定增設(shè)一道水平拉桿模板支撐體系頂部加設(shè)水平拉桿，可以減少立桿長(zhǎng)細(xì)比，增強(qiáng)模板支撐體系的整體穩(wěn)定性。從立桿彎矩圖可以看出，立桿頂部彎矩最大，最容易發(fā)生破壞，造成整體失穩(wěn)破壞，導(dǎo)致坍塌事故。故模板規(guī)范第6.1.9條規(guī)定，當(dāng)層高在8~20m時(shí)，在最頂步距兩水平拉桿中間加設(shè)一道水平拉桿;當(dāng)層高大于20m時(shí)，在最頂兩步距水平拉桿中間應(yīng)分別增加一道水平拉桿。我想這也正是模板規(guī)范在鋼管立柱計(jì)算時(shí)敢把計(jì)算長(zhǎng)度采用步距h而去掉2a的其中一個(gè)重要構(gòu)造保證措施吧。另外規(guī)范中雖然規(guī)定了8m以上才要求增設(shè)一道水平拉桿，建議大家還是根據(jù)結(jié)構(gòu)荷載、搭設(shè)高度等因素進(jìn)行綜合考慮，當(dāng)結(jié)構(gòu)荷載較大即便搭設(shè)高度小于8m時(shí)仍可采用此構(gòu)造措施，確保支架的安全性。

　　結(jié)束語

　　計(jì)算是在構(gòu)造的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，構(gòu)造必須與計(jì)算相對(duì)應(yīng)相匹配，計(jì)算才有意義，否則方案編的再漂亮，無疑是紙上談兵。我們施工現(xiàn)場(chǎng)的每一位管理人員和技術(shù)人員不僅僅要在方案編制上下功夫，更要重視施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)施情況，高度重視高大模板工程的過程監(jiān)管工作，杜絕因高大模板支撐體系失穩(wěn)而導(dǎo)致坍塌事故的發(fā)生。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》JGJ162-2008

　　[2]中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ130-2011

　　[3]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》GB50666-2011

　　[4]中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，建質(zhì)[2009]87號(hào)關(guān)于印發(fā)《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理辦法》2009

　　[5]中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，建質(zhì)[2009]254號(hào)關(guān)于印發(fā)《建設(shè)工程高大模板支撐系統(tǒng)施工安全監(jiān)督管理導(dǎo)則》