高、大模板支撐施工安全技術(shù)

1高、大支模的合理界定依據(jù)建設(shè)部《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理辦法》建質(zhì)[2009]87號文件規(guī)定：混凝土模板支撐工程：搭設(shè)高度8m及以上、搭設(shè)跨度18m及以上、施工總荷載15kN/m2及以上、集中線荷載20kN/m及以上的混凝土模板支撐工程須編制安全專項(xiàng)方案組織專家論證。

依據(jù)《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》JGJ162-2008中荷載取值和荷載組合進(jìn)行核算，確定板厚在0.35米及以上、梁截面在0.55平方米及以上、搭設(shè)高度8m及以上、搭設(shè)跨度18m及以上均屬于高、大模板支撐范圍內(nèi)。

2認(rèn)識幾種經(jīng)典高支模坍塌模式（1）大梁下支模架立桿間間隔設(shè)置單向水平桿的坍塌模式南京電視臺演播中心大演播廳模板支架整體倒塌事故2000年10月25日上午9:30發(fā)生事故，死6人，重傷11人，輕傷24人雙向井式屋蓋平面尺寸：24m×26.8m，大梁5001600～1850mm鋼管扣件排架支模，梁底支模高度約為36m（地下室兩層）。事故現(xiàn)場300多噸倒塌的鋼管堆積如山。原因分析事故發(fā)生后，查看殘存鋼管支架的底部均無掃地桿架子底部步高約1.8m，在地坑處步高達(dá)2.6m，且無掃地桿無掃地桿事故發(fā)生后，查看殘存鋼管支架的立桿連續(xù)4根鋼管接頭在同一高度架子底部與周邊支架的水平連系桿很少，立桿的橫向約束很弱對接扣件在同一位置查看地下室二層殘存鋼管支架，板下鋼管立桿間距1000×1000mm，梁下立桿增加密度為@500，但水平連系桿未增加，增加的立桿橫向約束少，無效另一向無水平桿查看地下室二層殘存鋼管支架，大梁下每1m增加的立桿均未增加橫向水平桿架子每步的水平桿與周邊的砼墻體為抵住，架子變形時(shí)，起不到拉接作用南京江寧9.01模板支架倒倒塌事故——梁下立桿每每步的雙向向水平桿間間隔2根立桿設(shè)置2004年“9.01”南京江寧工地模模板支撐整體坍坍塌，死5人，傷17人。另方向無另方向無另方向有缺水平桿缺水平桿無掃地桿，水平平連系桿一個(gè)方方向設(shè)置，另一一個(gè)方向每隔兩兩根立桿設(shè)置［原因分析］1）水平桿搭設(shè)該支模系統(tǒng)整體體坍塌的直接原原因?yàn)槟媳毕蛩綏U僅搭設(shè)所所需用量的30％，造成有50%的立桿長細(xì)比過過大，整體支承承剛度嚴(yán)重不足足而發(fā)生整體坍坍塌。2）構(gòu)造處理該支架搭設(shè)不規(guī)規(guī)范，查看現(xiàn)場場無掃地桿、無無剪刀撐、未與與東西向主體結(jié)結(jié)構(gòu)有效拉結(jié)，，造成造成該高高支模架承載能能力下降。3）工程管理無專門施工方案案、無計(jì)算書、、無專家論證、、無書面交底、、無搭設(shè)驗(yàn)收。。［結(jié)論性意見］］這是一起模板支支撐系統(tǒng)整體剛剛度嚴(yán)重不足而而造成失穩(wěn)坍塌塌的安全事故（2）構(gòu)造處理該支架搭設(shè)不規(guī)規(guī)范，查看現(xiàn)場場無掃地桿、無無剪刀撐、未與與東西向主體結(jié)結(jié)構(gòu)有效拉結(jié)，，造成造成該高高支模架承載能能力下降。（3）工程管理無專門施工方案案、無計(jì)算書、、無專家論證、、無書面交底、、無搭設(shè)驗(yàn)收、、總監(jiān)未發(fā)澆筑筑令即澆筑混凝凝土、監(jiān)理未要要求整改、發(fā)現(xiàn)現(xiàn)澆筑混凝土未未要求停工。［結(jié)論性意見］］這是一起模板支支撐系統(tǒng)整體剛剛度嚴(yán)重不足而而造成失穩(wěn)坍塌塌的安全事故（2）大面積厚板下立立桿間每步水平平桿單向交錯(cuò)設(shè)設(shè)置的坍塌模式式河西中央公園地地下室頂板模板支架倒塌事事故——板下立桿每步水水平桿單向交叉叉設(shè)置2005年4月，南京河西中中央公園地下室室頂板厚400，柱帽處厚1000，地下兩層，負(fù)負(fù)一層支模高度度為6m，死1人。另一方向無水平平桿無掃地桿桿水平桿設(shè)設(shè)置不合合理，數(shù)數(shù)量少一一半。步步高1.8m，間距雙雙向1000無剪刀撐撐引起連連續(xù)跨塌塌，支架架傾斜2006年10月8日南京江江寧翠屏屏國際城城會所模模板支架架整體坍坍塌，300m2，死1人江寧會所所模板支支架坍塌塌事故——高度不高高，但立立桿上的的水平鋼鋼管極少少設(shè)置塌陷的區(qū)區(qū)域雖支模高高度為6m,水平幾乎乎僅單項(xiàng)項(xiàng)設(shè)置（3）排架、、碗扣架架頂部立立桿懸臂臂過長和和可調(diào)托托高度偏偏大的坍坍塌模式式2005年9月5日晚10時(shí)10分左右，，北京西西西工程程4#地高大廳廳堂頂蓋蓋模板支支架在澆澆注接近近完成時(shí)時(shí)發(fā)生整整體垮塌塌，釀成成死亡8人、傷21人的特大傷亡事故故。北京西西工程4#地高大廳堂頂板模模板支架垮塌事故故北京西西工程4#地項(xiàng)目2#組團(tuán)中部9~11軸（寬2×8.4m）和B~E軸（總長25.2m）是處于地上1~5層、總高21.8m的高大廳堂，頂板板為支于四周框架架梁上的預(yù)應(yīng)力現(xiàn)現(xiàn)澆空心樓板（厚厚550mm，板內(nèi)預(yù)埋埋φ400mm，長500mm的GBF管），南側(cè)側(cè)邊梁KL17截面850mm×950mm、北側(cè)邊梁梁KL22截面1000mm×1300mm,東西兩側(cè)邊邊梁K27和K30均為600mm×600mm。頂板面積積為423.36m2,混凝土總量量198.6m3。用可調(diào)托軸軸心受壓ah懸臂過大根據(jù)圖紙進(jìn)進(jìn)行支架荷荷載計(jì)算可可得到以下下數(shù)值：GBF空心板換算算高度376mm，恒載+活載為16.4KN/m2，每根立桿桿最大軸壓壓力23.6KN舊《扣件架規(guī)范》5.6.2條規(guī)定，模板板支架立桿的的計(jì)算長度取取lo=h+2a，該計(jì)算式表表明，必須嚴(yán)嚴(yán)格控制a值，否則，將將會出現(xiàn)超過過受壓桿件的的容許長細(xì)比比和嚴(yán)重降低低支架（立桿桿）穩(wěn)定承載載能力的危險(xiǎn)險(xiǎn)情況。由于于施工方案中中未規(guī)定模板板支架立桿伸伸出頂層橫向向水平桿中心心線至模板支支撐點(diǎn)的長度度（即a值為1.2m-1.5m），致使自由由長度嚴(yán)重過過大。新《扣件架規(guī)范》5.4.6條規(guī)，頂部立桿段的的計(jì)算長度l0=kμ1（h+2a），a應(yīng)不大于500mm。1、實(shí)際搭設(shè)模模板支架立桿桿頂部伸出長長度過大是造造成本次事故故的主要原因因。2、調(diào)查發(fā)現(xiàn)現(xiàn)現(xiàn)場模板支架架搭設(shè)質(zhì)量很很差：如個(gè)別別節(jié)點(diǎn)無扣件件連接、扣件件螺栓擰緊扭扭力矩普遍不不足、立桿搭搭接或支撐于于水平桿上、、缺少剪刀撐撐、步距超長長等；從周邊邊模板支架搭搭設(shè)質(zhì)量看，，缺少掃地桿桿、頂部自由由端超長、橫橫桿隨意缺失失等搭設(shè)質(zhì)量量問題隨處可可見。支架搭搭設(shè)質(zhì)量差可可能造成支撐撐體系局部承承載力嚴(yán)重下下降，也是事事故產(chǎn)生的主主要原因之一一。3、現(xiàn)場搭設(shè)模模板支架中使使用的鋼管桿桿件、扣件、、頂托等材料料存在質(zhì)量缺缺陷，是事故故產(chǎn)生的原因因之一。在其他構(gòu)造條件與與“西西”工程構(gòu)構(gòu)造一致的條件下下，分別計(jì)算不同同懸臂長度下支架架整體穩(wěn)定承載力力極限值表1穩(wěn)定承載力與懸臂臂長度間關(guān)系鋼管壁厚（mm）懸臂長a(m)穩(wěn)定承載力Pcr（kN）承載力降低比值3.0A=424mm21.510.937％1.213.423％0.915.710％0.616.74％0.317.40％（4）排架頂部水平桿桿與立桿扣件滑脫脫坍塌模式高架橋模板支架坍坍塌事故案例某立交橋高架橋澆澆注水泥橋面時(shí)，，近百米的橋面突突然發(fā)生整體坍塌塌，造成重傷4人，輕傷近20人。該事故模板支架為為扣件鋼管腳手架架搭設(shè)的排架支撐撐，基本尺寸為900×900，肋梁下為600×600。主要原因?yàn)榕偶茼旐敳克綏U與立桿桿扣件滑脫導(dǎo)致整整體失穩(wěn)坍塌3扣件鋼管高大支模模架承載力的復(fù)核核計(jì)算（1）高大支模架立桿桿穩(wěn)定性承載力計(jì)計(jì)算復(fù)核（2）扣件抗滑承載力力的計(jì)算復(fù)核（3）對扣件鋼管高大大支模架承載力計(jì)計(jì)算的總體認(rèn)識（1）高大支模架立桿桿穩(wěn)定性承載力計(jì)計(jì)算復(fù)核扣件鋼管模板支架架的兩種受力基本本形式（軸心受壓壓與偏心受壓）軸心受壓偏心受壓扣件鋼管立柱的軸軸心受壓與偏心受受壓承載力相差大大軸心受壓偏心受壓扣件鋼管軸心受力力狀態(tài)下穩(wěn)定承載載力設(shè)計(jì)值鋼管壁厚（mm）步高h(yuǎn)(m)長細(xì)比λ承載力設(shè)計(jì)值（kN）

3.5A=489mm21.811449.01.710853.11.610158.11.59562.8

3.0A=424mm21.811343.11.710746.71.610150.41.59455.1扣件鋼管偏心受力力狀態(tài)下穩(wěn)定承載載力設(shè)計(jì)值鋼管壁厚

mm

步高h(yuǎn)(m)

偏心距e

（mm）穩(wěn)定承載力設(shè)計(jì)值（kN）

3.51.85313.31.75313.51.65313.8扣件鋼管支模架整整架通過試驗(yàn)得出出結(jié)論（1）對模板扣件支架而而言，其承載力往往往由扣件的抗滑承載力力控制，而非由穩(wěn)定承承載力控制。設(shè)設(shè)計(jì)模板支架時(shí)時(shí)，應(yīng)先驗(yàn)算扣扣件的抗滑承載載力是否滿足要要求，其次復(fù)核核穩(wěn)定性是否滿滿足要求。（2）舊扣件的單扣件件橫桿在10.2~11kN時(shí)發(fā)生扣件滑移移；雙扣件橫桿桿在17.5~19.3kN時(shí)發(fā)生扣件滑移移。所以，單扣扣件抗滑設(shè)計(jì)承承載力取8kN，雙扣件抗滑設(shè)設(shè)計(jì)承載力取12kN，是可行的。（3）從試驗(yàn)結(jié)果知知，設(shè)掃地桿與與剪刀撐后，支支架仍為扣件滑滑移破壞，其承承載力提高不多多，但值得注意意的是，增設(shè)掃掃地桿和剪刀撐撐后，支架立桿桿的有效壓力明明顯降低了，說說明支架的整體體性得到提高，，支架各部分參參與工作的程度度加深了，極限限承載力提高較較大，因此，鋼鋼管排架支撐設(shè)設(shè)置必要的掃地地桿及剪刀撐有有利于提高支架架的整體穩(wěn)定性性，防止在混凝凝土輸送管的抖抖動下支架的整整體失穩(wěn)，增加加安全儲備。梁下增加設(shè)置1根頂撐。增設(shè)頂桿（4）上圖中扣件件的滑移破壞首首先發(fā)生在中間間頂撐扣件處，，說明立桿受力力不均勻。通過過試驗(yàn)檢驗(yàn)，中中間立桿的壓力力值明顯比另兩兩排立桿大，其其值約為20％（即1.2倍）。當(dāng)梁下立桿多于于2排時(shí)應(yīng)采取措施施保證荷載均勻勻傳遞至立桿，，設(shè)置多排立桿桿時(shí)應(yīng)特別注意意。梁下設(shè)置的的立桿應(yīng)相互拉拉結(jié)，形成整體體，防止梁下立立桿失穩(wěn)引起整整架坍塌。（2）上海市工程建設(shè)設(shè)規(guī)范《鋼管扣件水平模模板的支撐系統(tǒng)統(tǒng)安全技術(shù)規(guī)程程》（DG/TJ08-016-2004J10374-2004）第3.4.1條規(guī)定，支撐立立桿的穩(wěn)定計(jì)算算公式與《建筑施工扣件式式鋼管腳手架安安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ130-2001、J84-2001）相同，但規(guī)定對對立桿截面面積積，當(dāng)采用雙立立桿時(shí)，如有對對接扣件連接接接頭時(shí)應(yīng)乘以0.75的系數(shù)予以折減減；對重復(fù)使用用的舊鋼管，鋼鋼材的抗壓強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值應(yīng)乘以以0.85的折減系數(shù)。（2）扣件抗滑承載載力的計(jì)算復(fù)核核扣件鋼管支架扣件的抗滑承載載力扣件鋼管模板支支架單扣件抗滑滑試驗(yàn)（標(biāo)準(zhǔn)擰擰緊力矩40N.m）底模下水平鋼管管與立桿常用單單扣件扣接。單扣件抗滑試驗(yàn)驗(yàn)表明：扣件滑動1.1～1.2t抗滑設(shè)計(jì)0.8t加載扣件鋼管支架的的雙扣件抗滑試試驗(yàn)用鋼管扣件搭設(shè)設(shè)模板支架，水水平桿將荷載通通過扣件傳給立立桿。步高在1.8m以內(nèi)時(shí)，其承載載力主要由扣件件的抗滑力決定定。雙扣件抗滑試驗(yàn)驗(yàn)表明：扣件滑動：2t扣件抗滑設(shè)計(jì)：：1.2t下扣件抵?。?）對扣件鋼管高高大支模架承載載力計(jì)算的總體體認(rèn)識（1）位于支架底部部或頂部插入可可調(diào)托的立桿可可以按軸心受壓壓桿穩(wěn)定性計(jì)算算，立桿伸出掃掃地桿下的長度度和可調(diào)托伸出出頂部水平桿的的長度即為懸臂臂長度，應(yīng)按新新《扣件架規(guī)》（JGJ130-2011）5.4.6條規(guī)定：支撐架架立桿的計(jì)算長長度：頂部立桿桿段l0=kμ1（h+2a），非頂部立桿段l0=kμ2h?？烧{(diào)托托板離離頂層水平桿的的長度應(yīng)限定在在500mm以內(nèi)?？傮w把握：（2）當(dāng)采用依靠支支架頂部水平桿桿與立桿的扣接接傳力模式時(shí)，，在支架步高小小于1.8m的條件下，模板板支架已轉(zhuǎn)化為為由扣件抗滑力力決定其承載力力，因此，必須須按扣件承載力力規(guī)劃支架尺寸寸和驗(yàn)算抗滑力力。①大尺寸混凝土構(gòu)構(gòu)件支模排架的的立桿頂部采用用水平鋼管扣接接立桿傳力時(shí)，，其承載力是由由扣件抗滑力決決定的；②大尺寸混凝凝土構(gòu)件支模排排架的立桿頂部部采用插入可調(diào)調(diào)托傳力時(shí)，一一般將可調(diào)托提提供給工人使用用時(shí)，他們往往往會充分利用可可調(diào)托的最大調(diào)調(diào)節(jié)范圍，因此此，此種工況其其承載力是由頂頂層步高及可調(diào)調(diào)托伸出水平桿桿的長度決定的的。因此，適當(dāng)當(dāng)調(diào)小“一頂一底”的步高和限定可可調(diào)托伸出長度度是特別重要的的。高大支模架的支支撐對象多為大大截面梁，一般般支架的步高為為1.2～1.5m，常規(guī)的立桿縱縱距小于0.8m，橫距小于0.6m。施工時(shí)應(yīng)注意意以下兩點(diǎn)：4編制好高大支模模專項(xiàng)方案“三清楚”：（1）專項(xiàng)方案編得得清楚；（2）鋼管支架搭得得清楚；（3）項(xiàng)目檢驗(yàn)得清清楚。4.1專項(xiàng)高大支模施施工方案編得清清楚基本要求：（1）支模方案概述述清楚——高大支模區(qū)域部部位交待清楚采用何種支模架架清楚大梁下或厚板下下基本排架尺寸寸交待清楚（2）必須有高支模?！八膱D”高支模排架的平平面布置圖高支模排架的剖剖面布置圖高支模的大梁下下或厚板下的局局部模板支架構(gòu)構(gòu)造詳圖高支模與四周結(jié)結(jié)構(gòu)拉結(jié)做法詳詳圖（3）必須有高大支支模的計(jì)算書突出排架的立桿桿穩(wěn)定性計(jì)算（4）當(dāng)露天支架立立柱為群柱架時(shí)時(shí)，高寬比不應(yīng)應(yīng)大于5；當(dāng)高寬比大于于5時(shí)，必須加設(shè)拋拋撐或纜風(fēng)繩，，保證寬度方向向的穩(wěn)定。（5）必要時(shí)應(yīng)編寫寫應(yīng)急預(yù)案4.2高大支模搭得清清楚基本要求：（1）重視方案交底底——結(jié)合平、剖、節(jié)節(jié)點(diǎn)詳圖進(jìn)行交交底鋼管基本排架尺尺寸梁下木方鋪放方方向（2）重視一“頂””、一“底”、、一“拉接”的的搭設(shè)質(zhì)量一頂：頂部立桿桿上的水平桿步步高可適當(dāng)縮小小頂部立桿上的雙雙向水平桿均不不能少頂部立桿上的雙雙扣件擰緊力矩矩不能小4.2高大支模模搭得清清楚（2）重視一一“頂””、一““底”、、一“拉拉接”的的搭設(shè)質(zhì)質(zhì)量一底：底底部立桿桿上的掃掃地桿不不可少底部立桿桿的基礎(chǔ)礎(chǔ)牢靠、、排水良良好底部向下下傳力直直接可靠靠一拉結(jié)：：架體必必須與四四周以施施工完畢畢的豎向向混凝土土結(jié)構(gòu)進(jìn)行行可靠拉拉結(jié)，4.2高大支模模搭得清清楚（3）重視基基本的抗抗側(cè)力、、抗扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)等剪刀刀撐的搭搭設(shè)A、豎向剪刀刀撐：縱橫雙向向搭設(shè)。。搭設(shè)部位位？跨越越幾跨？？梁下單單雙？新《扣件架規(guī)規(guī)》6.9.3條：滿堂堂支撐架架應(yīng)根據(jù)據(jù)架體的的類型設(shè)設(shè)置剪刀刀撐，并并應(yīng)符合合下列規(guī)規(guī)定：1普通型：：1）在架體體外側(cè)周周邊及內(nèi)內(nèi)部縱、、橫向每每5m～8m，應(yīng)由底底至頂設(shè)設(shè)置連續(xù)續(xù)豎向剪剪刀撐，，剪刀撐撐寬度應(yīng)應(yīng)為5m～8m（圖6.9.3-1）。2加強(qiáng)型：1）當(dāng)立桿縱、、橫間距為0.9m××0.9m～1.2m×1.2m時(shí)，在架體外外側(cè)周邊及內(nèi)內(nèi)部縱、橫向向每4跨（且不大于于5m），應(yīng)由底至至頂設(shè)置連續(xù)續(xù)豎向剪刀撐撐，剪刀撐寬寬度應(yīng)為4跨。2）當(dāng)立桿縱、、橫間距為0.6m