模板坍塌事故预防及救险措施浅析.docx

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年月日某纺织公司正在浇筑砼的锅炉房屋面平台突然发生坝塌事故造成人死亡人重伤人轻伤直接经济损失达万元该屋面排架支撑采用的钢管搭设热电厂架搭设基本以主梁轴线为基准距梁轴线左右两侧设置两根立杆其余部分以间距不超过为原则平均分配立杆间距立杆间距实际最大值为左右水平杆的竖向间距为左右立杆大部分采用对接扣件上下搭接仅在接近屋面板模板部位为了调整高度而采用两个旋转扣件作搭接据勘查水平杆在纵横方向每隔一个步距均缺设一根排架支撑中没有设置连续的竖向和水平剪刀撑排架搭设没有设计计算文件及指导施工的书面技术文件据屋面结构平面分析得出排架支撑最大受载区域大体为其下部支撑立杆为根的钢管下面按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范对架体进行力学分析一荷载分析结构静荷载主梁次梁楼板木模板荷载施工活荷载传递至单根立杆的荷载为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之内也就是当考虑钢管的计算长度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步高作为良好的铰接状态进行验算则查表稳定验算以上分析不难看出事故的技术原因主要是本案例屋面设计标高较大离地面达与二层平台标高间距达因此支撑竖向高度较大采用钢管作竖向立杆水平间距明显过大水平杆上下间距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以上假设钢管立杆的计算长度为则钢管稳定验算中的计算值已达此值已大大超过钢的设计强度值和屈服强度值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中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支撑架的步距以为宜且最大不能超过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且每根立杆的允许荷载以小于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立杆的间距不得超过支撑设计规定且最大不超过并应符合现行行业标准建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范的规定立杆底部支承结构必须具有支承上层荷载的能力当用楼板作支承结构时由于模板支承立杆所承受的施工荷载往往大于楼板的设计荷载因此要以计算确定保持两层或多层立杆为合理传递荷载立杆底部应设置木垫板并且使上下层立杆处在同一垂直线上必须合理设置剪刀撑剪刀撑有利于提高架体的整体稳定特别是支撑高度大于的支撑架合理设置剪刀撑能有效防止泵送砼对模板支撑的冲击所造成的架体整体失稳根据相关试验表明合理设置剪刀撑的支撑体系其极限承载能力可提高因此满堂的模板支承架应沿架体四周外立面满设竖向剪刀撑竖向剪刀撑均由底至顶连续设置支撑架较高时或者高宽比时为提高架体的整体刚度在架体顶部底部设扫地杆处以及中部每隔处必须设置满堂水平剪刀撑剪刀撑必须与立杆相连接严格控制支撑架的变形确保架体的稳定性除架体承载引起架体变形外还有地基的不均匀沉降导致立杆受力不均发生局部失稳模板下部的支撑梁变形过大也会引起支撑架的变形当特殊结构施工或支撑荷载较大时支撑架要尽可能通过已具备一定强度的相邻构件墙柱等实施卸载并尽量与建筑物实现可靠连接二保证施工安全的管理措施模板支撑工程必须做到先设计后施工设计内容应包括支撑系统强度计算计算时应考虑模板及支撑重量砼及钢筋自重施工人员和设备荷载砼倾倒和振捣产生的荷载风荷载并按荷载的最不利状态和组合计算还必须以单扣件抗滑力小于双扣件抗滑力小于对扣件连接点进行验算支承模板支撑系统的楼地面等的强度计算支撑材料的选用规格尺寸接头方法水平杆步距和剪刀撑设置等构造措施绘制支撑布置图细部构造大样图砼浇筑方法及程序模板支撑的安装拆除顺序以及其他安全技术措施支撑系统安装验收方法和标准将模板支撑工程施工列入危险作业管理范围在签发砼浇筑令前除对模板体系验收外还必须对支撑体系实施整体验收且技术设计人员必须参与验收精心设计砼浇筑方案确保模板支撑均衡受载并优先考虑从中部开始向四周扩展的浇筑方法在砼浇筑过程中应派专业技术人员观测模板支撑系统的应力变形情况发现异常应立即停工排险对重点防范部位必须制订事故预案扣件式钢管模板支撑架坍塌重点防范部位一般包括支撑高度大于或者高宽比的支撑架社会影响较大工程如市区中心市民密集区重大公共设施项目等特殊结构工程如大跨度大截面框架梁大截面悬挑梁板大跨度大面积浇筑的梁板结构等作业环境恶劣施工人员集中施救困难的工程三扣件式钢管模板支撑架坍塌事故预案编制的基本内容和要求预案的基本内容重点防范部位概况重点防范部位所处的区域位置周围环境施工通道重点防范部位作业性质作业人数使用工具作业方法等重点防范部位施工顺序详细列出每项作业操作程序以及所涉及的工种重点防范部位施工过程中的隐患施工过程中每一行为可能造成的不良后果以及可能引发的事故类型事故可能波及的范围控制措施及责任人针对隐患进行安全分析制定出对应的控制措施以确保作业安全为保证控制措施的落实还须明确相应的责任人施救措施针对不同的施工行为人员数量和事发类型部位制定出相应的施救方法对事发后可能出现的各种情况制定出预防事态扩大的措施针对事故发生的不同阶段可能出现的各种情况制定出预防事态恶化的措施确定施救和疏散人员物资的办法和路线以及紧急联络与通讯的方法施救过程中应注意的事项预案的基本要求要有针对性和实用性要针对不同的工程特点不同的施工方法不同的施工机具不同的作业性质和不同的施工环境预案要贯穿施工全过程力求细致全面具体措施要简单易行具有较强的操作性和实用性确定最不利状态进行科学的计算和分析在广泛调研的基础上确定重点防范部位以假设的最不利状态对模板支撑架进行强度计算和稳定性分析并对可能出现的事故危害作出科学的评价为施救措施的制订提供准确的依据绘制预案实施网络图根据假设的事故情况确定所采取的预防手段并以此绘制出预案实施网络图以便操作和实施预案制订后要进行审核合格后才能投入应用应随施工情况的变化而及时修订预案经审定投入应用后若施工情况发生变化要及时进行修订以适应新情况下的安全需要第二部分紧急救援系统的建立由于模板支撑架坍塌发生后施工人员常发生因异物吸入造成呼吸功能衰竭而死亡本文案例个死亡人员中因异物吸入致死的人占从中可知事故发生后不能有效施救是造成惨案的又一原因因此紧急救援系统的建立是减小伤亡的有效措施模板支撑架坍塌事故紧急救援系统应包括一紧急设施事故报警系统事故发生时现场用于救助的报警装置事故报警系统必须与工地的办公区值班室门卫等主要岗位相连支撑应力监测及自动预警系统用于自动监控模板支撑承载后的应力变形一旦应力变形超出警戒值就予报警紧急救援工具主要是用于清除坝塌物的起重的切割机具如千斤顶起重葫芦吊索具和金属切割机等应急照明用于事故现场紧急停电时以及救援时的照明紧急医疗救护的基本器材如急救药箱担架等二紧急联络与通讯发生事故需要外部救援时除起动工地报警系统外应拨打报警和医疗救护同时按预案规定的通讯方法向有关部门联络三紧急撤离方法撤离时以人员安全为主不要急于抢救财物并针对现场具体情况有序地向安全区域撤离四紧急工作组紧急工作组的组成目的是对工地内可能发生的重大险情作出响应其工作宗旨是减少人员伤亡并关注财产损失和环境污染紧急工作组成员必须经过紧急医疗救护和事故预案等紧急救援知识的培训并能熟练掌握和运用紧急工作组应经常组织培训和演习紧急工作组的组成和职责救援组主要负责人员和物质的抢救疏散排除险情及排除救援障碍事故处理组按事故预案使用各种安全可靠的手段迅速控制事故的发展并针对现场具体情况向救援组提供相应的救援方法和必要的施救工具及条件联络组负责事故报警和上报以及现场救援联络后勤供应接应外部专业救援单位施救指挥清点联络各类人员警戒组主要负责安全警戒任务维护事故现场秩序劝退或撤离现场围观人员禁止外人闯入现场保护区