模板坍塌事故预防及救险措施

模板坍塌事故预防及救险措施

模板坍塌事故是建筑施工中极易引发群体伤亡的危险源之一，尤其随着城市现代化的发展，大层高的建筑越来越多，一些高度大于4、5m，且采用扣件式钢管模板支撑架的模板工程频频发生了坍塌事故，造成重大的人身伤亡和财产损失。

据屋面结构平面分析，得出排架支撑最大受载区域大体为3、25平方米（2、

51、3m），其下部支撑立杆为2根Φ4

83、5的钢管。下面按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130—2001）对架体进行力学分析：

（一）荷载分析

（1）结构静荷载

主梁 0、

41、

51、3=0、78立方米

次梁 0、2

50、

92、5=0、563立方米

楼板

[（2、

51、3）- （0、

41、3）-（2、

10、25）]0、12=0、27立方米

（0、78+0、563+0、27）25000=40325N ……………①

（2）木模板荷载

3、25300=975N ……………………………………②

（3）施工活荷载

3、251000=3250N …………………………………③

1、2[①+②]+1、4③=54110N

传递至单根立杆的荷载为27055N

（二）稳定分析

有钢管、扣件作排架的支撑设计必须进行详细的受力分析和计算，是施工安全管理中的强制性要求，这对于本安全支撑高度大于4、5m的高支撑架尤为重要。而模板支撑的实际搭设处理与理论计算假定是否相近又是极其重要的计算依据。由于采用扣件相互连接，各个节点都存在一系列的可变因素，如偏心、位移、坚固扭矩不足等，这些因素均影响到计算中杆件长细比的确定。长细比的难以确定直接影响杆件的稳定分析。因此，实际工程中的计算模式的假定必须严格按最有利于安全的角度出发。

由于轴心受压杆件的长细比按规范要求应限制在λ=150之内，也就是当考虑钢管的计算长度l0≤2370mm时，才能符合规范要求。若要满足此要求，就必须在计算杆件两端形成良好的铰接状态（如安装水平剪刀撑，形成水平刚度较强的状态）、本案例

支撑水平杆步距虽要求为1800mm，但实际水平杆“在纵横方向每隔一个步距均缺设一根”，因此按2步高作为“良好的铰接状态”进行验算，则λ=（21800）/

15、78=228，查表等于0、1

46、

稳定验算：N/（A）=3

78、8N/m平方米>f=205N/m平方米、

以上分析不难看出事故的技术原因主要是：

1、本案例屋面设计标高较大，离地面达21m，与二层平台（标高+4、50m）间距达

16、5m、因此，支撑竖向高度较大，采用？4

83、5钢管作竖向立杆，水平间距1、0~1、7m明显过大，水平杆上下间距1、8m，没有设置连续的竖向和水平剪刀撑，导致支撑系统整体性极差，即没有形成可靠的空间受力结构。

2、在未计入施工中泵送砼直接对模板支撑的冲击力时，支撑立杆受力已达27kN以上。假设钢管立杆的计算长度为3600mm，则钢管稳定验算中的计算值已达3

78、8N/m平方米，此值已大大超过~235钢的设计强度值

205N/m平方米和屈服强度值235Nm平方米、因此支撑立杆已不稳定，发生坍塌事故已是必然。

在我国，扣件式风管模板支撑架是建筑施工中常用的支撑方式，但因为缺少相对应的设计计算专业标准，使现有的设计计算

存在着不确定、不安全的因素，尤其是对于支撑高度大于4、5m 的梁板模板支撑架，更是由于安全技术和事故预案的不完善，导致模板坍塌事故频频发生。加上施工现场缺乏必要的紧急救援系统，无法在坍塌事故发生后及时施救，以至于造成大量的人员伤亡，为预防模板坍塌事故的发生，确保扣件式钢管模板支撑架的使用安全和施工人员安全，有必要对同类事故的预案编制内容和紧急救援系统的建立进行分析及探讨。

第一部分预案编制

（一）保证架体稳定的构造措施

关于扣件式钢管模板支撑架的设计计算，仅在近期颁布实施的《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）中56条作了一些计算规定，但规定是借鉴了国外近似“几何不可变杆系结构”力学模型的计算方法，由于我国现行相关标准对常用的扣件式钢管模板支撑架的构造要求没有国外标准那样严格，加上扣件钢管的安装质量受人为因素的影响较大，使得按规定传统习惯搭设的扣件式钢管模板支撑架不易达到“几何不可变杆系结构”的力学要求。因此，若按现行规范设计计算支撑架，还必须通过构造手段来提高架的整体刚度，以保证架体的使用安全。

（1）必须设置纵横向扫地杆和梁下纵横向水平杆。因为根据有关试验，如不设置这二项杆件，立杆的极限承载能力将下降

11、1%、设置时应注意：纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上，横向扫地杆庆采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。

为保证立杆的整体稳定，还必须在安装立杆的同时设置纵、横向水平杆。

（2）支撑架的步距以0、9~1、5m为宜，且最大不能超过1、8m、因为支撑架步距的大小与立杆的极限承载力之间存在近似反比的线性关系，当施工荷载较大时，适当缩小纵横向水平杆的步距，以减少立杆的长细比，则可充分发挥钢管的强度，使其更为经济合理。根据测算，杆件的计算长度增大一倍则其极限承载力将降低50%~70%、

（3）模板支撑架立杆应优先使用对接接长的方式。立杆接长的方式有对接和搭接两种，根据有关测试，对接的最大承载力是搭接的3倍多。

此外，值得注意的是当顶部立杆使用搭接接上时，由于模板上的荷载是直接作用在支撑架顶层横杆上，并通过扣件与钢管间接的磨擦力将力传到立杆上的，又因为扣件所能传递的力较小，且有一定的偏心，致使支撑架整体受力性能较差。此时搭接接长的构造要求是：扣件间距应大小800mm，且每根立杆的允许荷载以小于12kN为宜。

在搭设支撑架时还应注意，立杆和水平杆的接长位置应做到相邻杆错开，且不在同一步跨内。