建筑模板支架類型及安全性能分析引言模板支架是混凝土結(jié)構(gòu)施工的核心臨時(shí)支撐體系，其功能是承受模板、混凝土自重及施工荷載，保障混凝土成型質(zhì)量與施工安全。近年來(lái)，隨著超高層建筑、大跨度結(jié)構(gòu)的普及，模板支架的安全問(wèn)題愈發(fā)突出。據(jù)統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)建筑施工事故中，模板支架失穩(wěn)坍塌占比約15%，不僅造成人員傷亡與財(cái)產(chǎn)損失，還嚴(yán)重影響工程進(jìn)度。因此，系統(tǒng)分析模板支架的類型特點(diǎn)、安全性能影響因素及控制措施，對(duì)防范安全事故具有重要現(xiàn)實(shí)意義。一、模板支架主要類型及特點(diǎn)模板支架的分類方式多樣，按材料可分為木支架、鋼支架、鋁合金支架、復(fù)合材料支架；按結(jié)構(gòu)形式可分為立柱式、門式、碗扣式、盤扣式、桁架式。以下結(jié)合施工實(shí)際，重點(diǎn)介紹常用類型的特點(diǎn)與適用場(chǎng)景。（一）木支架木支架是傳統(tǒng)支撐體系，由木立桿、橫桿、斜桿組成，材料多為杉木或松木。特點(diǎn)：取材方便、加工簡(jiǎn)單、自重輕，但承載力低（單根木立桿允許承載力約10-15kN）、易變形、耐久性差（受濕度影響大，易腐朽）。適用場(chǎng)景：小型民用建筑（如農(nóng)村自建房）、低層結(jié)構(gòu)（≤3層）、臨時(shí)設(shè)施（如工地辦公室）等荷載較小的工程。（二）鋼支架鋼支架是目前應(yīng)用最廣泛的類型，以鋼材為核心材料，可分為以下幾類：1.鋼管扣件式支架：由φ48×3.5mm鋼管與扣件（直角、旋轉(zhuǎn)、對(duì)接扣件）組成，結(jié)構(gòu)靈活，可適應(yīng)異形結(jié)構(gòu)（如樓梯、陽(yáng)臺(tái)）。但缺點(diǎn)：節(jié)點(diǎn)可靠性依賴扣件擰緊程度，易因工人操作不當(dāng)導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)松動(dòng)。適用場(chǎng)景：一般工業(yè)與民用建筑，尤其是異形結(jié)構(gòu)（如商場(chǎng)中庭）。2.門式鋼管支架：由門式框架（立桿+橫桿）、交叉支撐、水平架組成，模塊化程度高，安裝速度快（每平方米約10分鐘）。但缺點(diǎn)：跨度與高度調(diào)整受限（標(biāo)準(zhǔn)門架寬度為1.2m或1.5m），適合規(guī)則結(jié)構(gòu)。適用場(chǎng)景：多層建筑（如住宅、廠房）、大跨度空間結(jié)構(gòu)（如倉(cāng)庫(kù)）。3.碗扣式鋼管支架：采用碗扣節(jié)點(diǎn)（上碗扣+下碗扣+橫桿接頭）連接，節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度高（抗剪承載力約100kN）、穩(wěn)定性好，安裝便捷。但缺點(diǎn)：成本較高（比扣件式高20%-30%）。適用場(chǎng)景：高層住宅（≥10層）、大型公共建筑（如體育館）等荷載較大的工程。4.盤扣式鋼管支架：近年來(lái)推廣的新型支架，采用盤扣節(jié)點(diǎn)（圓盤+插銷+橫桿接頭），承載力高（單根鋼立桿允許承載力約25-30kN）、穩(wěn)定性好、模塊化程度高（可快速組裝，每平方米約5分鐘）。特點(diǎn)：無(wú)零散構(gòu)配件，不易丟失；節(jié)點(diǎn)抗扭轉(zhuǎn)性能強(qiáng)，適合高層與大荷載工程。適用場(chǎng)景：超高層建筑（≥30層）、大型橋梁（如地鐵車站、高架橋）、裝配式建筑等。（三）鋁合金支架鋁合金支架以6061-T6鋁合金型材為材料，特點(diǎn)：自重輕（比鋼支架輕40%-50%）、強(qiáng)度高（屈服強(qiáng)度約240MPa）、耐腐蝕（無(wú)需防銹處理）。但缺點(diǎn)：成本高（比鋼支架高1.5-2倍）。適用場(chǎng)景：高空作業(yè)（如幕墻安裝）、裝配式建筑（如預(yù)制構(gòu)件支撐）等對(duì)重量敏感的工程。（四）復(fù)合材料支架復(fù)合材料支架采用纖維增強(qiáng)塑料（FRP，如玻璃纖維、碳纖維），特點(diǎn)：輕質(zhì)（比鋼輕60%）、高強(qiáng)（抗拉強(qiáng)度可達(dá)鋼的2倍）、耐腐蝕（耐酸堿、鹽霧）。但缺點(diǎn)：成本高、抗沖擊性能差，目前應(yīng)用較少。適用場(chǎng)景：特殊環(huán)境工程（如海邊腐蝕環(huán)境、化工廠房）。二、安全性能影響因素分析模板支架的安全性能由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料性能、施工工藝、監(jiān)測(cè)維護(hù)四大因素共同決定，以下逐一拆解：（一）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)因素1.荷載計(jì)算偏差：模板支架需承受永久荷載（模板、混凝土自重）與可變荷載（施工人員、設(shè)備、振搗荷載）。若未按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB____）計(jì)算，或遺漏荷載（如混凝土澆筑時(shí)的側(cè)壓力），易導(dǎo)致支架超載失穩(wěn)。2.立桿間距與步距過(guò)大：立桿是支架的主要受力構(gòu)件，間距與步距過(guò)大（如超過(guò)1.5m）會(huì)降低支架的整體穩(wěn)定性，導(dǎo)致局部桿件超載。規(guī)范要求：立桿間距不宜超過(guò)1.2m，步距不宜超過(guò)1.8m（盤扣式支架可適當(dāng)調(diào)整，但需通過(guò)計(jì)算驗(yàn)證）。3.剪刀撐缺失或設(shè)置不當(dāng)：剪刀撐是支架的“抗側(cè)骨架”，可提高整體剛度，防止側(cè)傾失穩(wěn)。若未沿支架四周及中間設(shè)置（如間距超過(guò)8m）、角度不符合要求（如小于45°或大于60°），會(huì)導(dǎo)致支架抗側(cè)能力不足，無(wú)法承受混凝土澆筑時(shí)的水平荷載（如振搗產(chǎn)生的水平力）。4.基礎(chǔ)處理不到位：支架基礎(chǔ)需承受立桿傳遞的集中荷載，若基礎(chǔ)松軟（如回填土未夯實(shí)）、未墊墊板（如直接置于泥土上），會(huì)導(dǎo)致立桿沉降，引起支架傾斜甚至坍塌。（二）材料性能因素1.材料強(qiáng)度不足：鋼材的屈服強(qiáng)度（如Q235鋼屈服強(qiáng)度≥235MPa）、木材的抗壓強(qiáng)度（如杉木≥10MPa）是支架承載力的關(guān)鍵。若使用劣質(zhì)材料（如回收鋼材、腐朽木材），會(huì)導(dǎo)致材料提前破壞。2.材料缺陷：鋼材的銹蝕（如表面銹蝕深度超過(guò)1mm）、木材的裂紋（如縱向裂紋長(zhǎng)度超過(guò)桿長(zhǎng)1/3）會(huì)削弱材料的有效截面，降低承載力。3.構(gòu)配件質(zhì)量不合格：扣件的抗滑性能（如直角扣件抗滑承載力≥8kN）、碗扣節(jié)點(diǎn)的鎖緊程度（如碗扣插入深度≥15mm）直接影響節(jié)點(diǎn)可靠性。若構(gòu)配件質(zhì)量不合格（如扣件斷裂、碗扣變形），會(huì)導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)失效。（三）施工工藝因素1.安裝精度偏差：立桿的垂直度（偏差不應(yīng)超過(guò)1/200立桿高度）、橫桿的水平度（偏差不應(yīng)超過(guò)10mm）若不符合要求，會(huì)導(dǎo)致支架受力不均，局部桿件超載。2.節(jié)點(diǎn)連接不緊：扣件的擰緊力矩（要求40-65N·m）、碗扣節(jié)點(diǎn)的鎖緊程度（上碗扣需完全扣緊）若未達(dá)標(biāo)，會(huì)導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)松動(dòng)，降低支架整體穩(wěn)定性。3.集中荷載過(guò)大：混凝土澆筑時(shí)，若分層厚度超過(guò)500mm（規(guī)范要求≤500mm）、堆料集中（如混凝土堆高超過(guò)1m），會(huì)導(dǎo)致局部立桿超載，引發(fā)失穩(wěn)。（四）監(jiān)測(cè)與維護(hù)因素1.施工監(jiān)測(cè)缺失：施工過(guò)程中未對(duì)支架的沉降（如立桿沉降量超過(guò)10mm）、變形（如橫桿彎曲變形超過(guò)20mm）進(jìn)行監(jiān)測(cè)，無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患。2.維護(hù)管理不到位：支架使用后未及時(shí)清理（如混凝土殘?jiān)街?、防銹（如鋼材未刷防銹漆），長(zhǎng)期存放會(huì)導(dǎo)致材料銹蝕，降低承載力。三、安全控制關(guān)鍵措施針對(duì)上述影響因素，結(jié)合《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ____），提出以下安全控制關(guān)鍵措施：（一）嚴(yán)格結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.合理計(jì)算荷載：根據(jù)工程實(shí)際，準(zhǔn)確計(jì)算模板支架承受的各種荷載，采用“永久荷載+可變荷載”的組合（如1.2×永久荷載+1.4×可變荷載），確保荷載計(jì)算不遺漏、不低估。2.優(yōu)化支架布置：根據(jù)荷載大小確定立桿間距與步距（如荷載較大時(shí)，立桿間距取0.9m，步距取1.5m）；沿支架四周及中間每隔6-8m設(shè)置一道剪刀撐，角度為45°-60°；在支架頂部設(shè)置水平剪刀撐（如跨度超過(guò)4m時(shí)），提高整體穩(wěn)定性。3.加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)：支架基礎(chǔ)需夯實(shí)（如回填土壓實(shí)系數(shù)≥0.9），承載力滿足要求（如每根立桿基礎(chǔ)承載力≥10kN）；立桿底部墊木方（如100×100mm木方）或鋼板（如10mm厚鋼板），增大受力面積，防止沉降。（二）嚴(yán)控材料質(zhì)量1.選用合格材料：鋼材應(yīng)符合《碳素結(jié)構(gòu)鋼》（GB/T____）要求，屈服強(qiáng)度≥235MPa；木材應(yīng)選用無(wú)腐朽、裂紋的杉木或松木，抗壓強(qiáng)度≥10MPa；鋁合金型材應(yīng)符合《鋁合金建筑型材》（GB____）要求，屈服強(qiáng)度≥240MPa。2.檢查構(gòu)配件質(zhì)量：扣件需具有產(chǎn)品合格證，抗滑性能符合要求（用扭矩扳手檢查擰緊力矩）；碗扣、盤扣節(jié)點(diǎn)需無(wú)裂紋、變形，鎖緊裝置靈活可靠（如碗扣插入深度≥15mm）。（三）規(guī)范施工工藝1.嚴(yán)格安裝流程：按照設(shè)計(jì)方案安裝支架，先安裝立桿（底部墊墊板），再安裝橫桿（水平度偏差≤10mm），最后安裝剪刀撐（角度45°-60°）。安裝過(guò)程中，需用經(jīng)緯儀檢查立桿垂直度（偏差≤1/200立桿高度）。2.控制節(jié)點(diǎn)質(zhì)量：扣件擰緊力矩需達(dá)到40-65N·m（用扭矩扳手逐點(diǎn)檢查）；碗扣節(jié)點(diǎn)需將上碗扣完全鎖緊（用手錘敲擊檢查）；盤扣節(jié)點(diǎn)需將插銷插入圓盤孔內(nèi)，并用彈簧銷固定（插銷露出長(zhǎng)度≥10mm）。3.避免集中荷載：混凝土澆筑時(shí)，采用分層澆筑（每層厚度≤500mm）、對(duì)稱澆筑（如柱混凝土從四周向中間澆筑）；施工人員及設(shè)備需分散布置（如每平方米不超過(guò)2人），避免局部超載。（四）加強(qiáng)監(jiān)測(cè)與維護(hù)1.施工監(jiān)測(cè)：安裝完成后：檢查立桿垂直度、橫桿水平度、剪刀撐設(shè)置情況，合格后方可進(jìn)行下一道工序。澆筑過(guò)程中：安排專人監(jiān)測(cè)支架的沉降（如用水平儀測(cè)量立桿底部沉降量）、變形（如用鋼尺測(cè)量橫桿彎曲變形量），若發(fā)現(xiàn)沉降量超過(guò)10mm、變形量超過(guò)20mm，應(yīng)立即停止?jié)仓?，采取加固措施（如增加立桿、加密剪刀撐）。2.維護(hù)管理：使用后：及時(shí)清理支架表面的混凝土殘?jiān)ㄓ娩摻z刷或高壓水沖洗），涂刷防銹漆（如紅丹防銹漆），防止銹蝕。長(zhǎng)期存放：將支架置于干燥通風(fēng)處（如倉(cāng)庫(kù)），避免淋雨、受潮；構(gòu)配件需分類存放（如扣件、碗扣單獨(dú)存放），防止丟失。四、案例分析（一）事故概況某商業(yè)綜合體工程，地上5層，采用鋼管扣件式模板支架澆筑第3層樓面混凝土（面積約800㎡）。澆筑至一半時(shí)，支架突然失穩(wěn)坍塌，造成2人重傷，直接經(jīng)濟(jì)損失約80萬(wàn)元。（二）事故原因分析1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺陷：立桿間距設(shè)置為1.5m（遠(yuǎn)超規(guī)范要求的1.2m），步距設(shè)置為2.0m（遠(yuǎn)超規(guī)范要求的1.8m），導(dǎo)致支架整體穩(wěn)定性不足。2.施工工藝違規(guī)：扣件擰緊力矩未達(dá)到要求（僅20-30N·m），部分橫桿與立桿連接松動(dòng)；剪刀撐僅沿支架四周設(shè)置，中間未設(shè)置（間距超過(guò)10m），導(dǎo)致抗側(cè)能力不足。3.監(jiān)測(cè)缺失：澆筑過(guò)程中未安排專人監(jiān)測(cè)，無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)支架變形（如橫桿彎曲變形量超過(guò)30mm）。（三）教訓(xùn)與啟示1.必須嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不得隨意增大立桿間距與步距。2.加強(qiáng)施工工藝控制，確保節(jié)點(diǎn)連接牢固（如扣件擰緊力矩達(dá)到40-65N·m）、剪刀撐設(shè)置符合要求。3.重視施工監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理安全隱患。五、結(jié)論模板支架的安全性能是混凝土結(jié)構(gòu)施工安全的關(guān)鍵，其類型選擇需根據(jù)工程規(guī)模、荷載大小、結(jié)構(gòu)形式等因素綜合考慮（如超高層建筑宜選用盤扣式支架，小型工程宜選用木支架）。同時(shí)，必須嚴(yán)格控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料質(zhì)量、施工工藝及監(jiān)測(cè)維護(hù)等環(huán)節(jié)，采取針對(duì)性的安全控制措施，確保支架安全穩(wěn)定。未來(lái)，隨著建筑工程向高層、大跨度方向發(fā)展，模板支架的輕量化、模塊化、智能化將成為趨勢(shì)（如盤扣式支架、鋁合金支架的應(yīng)用將越來(lái)越廣泛）。但無(wú)論采用何種支架類型，安全始終是第一位的，必須堅(jiān)持“預(yù)防為主、防治結(jié)合”的方針，加強(qiáng)安全管理，杜絕安全事故的發(fā)生。參考文獻(xiàn)[1]建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB____）[S].北京：