建筑模板坍塌事故的原因分析及预防

2021年11月7日网上赚钱评论16阅读模式

建筑模板坍塌事故的原因分析及预防

目前模板支撑体系多发的安全事故给社会造成巨大的经济损失及恶劣的影响。本文从技术角度、支架破坏的形式及不同荷载作用分析导致支架坍塌的直接原因,从而制订预防措施,阐述技术管理的重要性。

现阶段的模板支架施工尤为重要,一旦发生坍塌事故后果相当严重,特别是在混凝土浇筑过程中发生的坍塌,往往会造成多数人员死亡,带来巨大的社会影响。安全是企业生存的基础,一旦发生安全事故不仅给事故的受害家庭造成不可弥补的创伤,也会给企业带来威胁。所以,任何施工单位都要重视模板体系坍塌的原因及预防。

支架破坏的情况

模板支架破坏有人为管理因素,也有技术因素,还有材料质量的因素。从技术专业方面分析,模板支撑体系坍塌破坏有以下2种情况:(1)模板支撑架体所受实际荷载超过了其架体最大承载极限;(2)模板支撑体系受到了非原设计荷载的冲击 ,如突发强气流荷载、浇筑混凝土产生不可预料的冲击力、外物的撞击力等。造成以上2种情况的主要因素如下。

1.实际荷载分析

理论设计模板支撑体系上不放置杂物,但实际施工过程中堆放过多的施工设备,施工人员过于集中于作业面的某处;未能正确地对模板、方木、钢筋、混凝土估计其自重;由于混凝土输送设备的原因产生的超过其原本设定的冲击力,振捣器采用型号过大产生的侧压力大于方案设计值,混凝土出料口过高产生压力等,以及其余能造成荷载远大于设计值的因素。

2.实际荷载产生的作用力

未根据以上实际荷载分析产生的作用力进行有效计算,例如杂物过多、设备集中,在设计荷载力学计算时没有按照以上不利因素进行计算分析;或布料机支撑部位受力过于集中,而下面的支撑体系未单独进行布置立杆或布置的立杆不能承载其产生的荷载作用;混凝土浇筑工艺不合理产生的瞬时作用力增加,如混凝土梁未分层浇筑,或分层厚度大于400 mm等因素;振捣棒选择型号过大,产生的作用力使加固体系崩溃。

施工中架体可能的工作业态变化

1.架体设置业态

回填土基础出现不均匀沉降造成架体悬空,立杆底部未按要求设置垫板或垫板设置不合格,未按设计要求设置扫地杆或者扫地杆搭设不符合规范要求;未按建筑施工模板安全技术规程中的要求搭设纵横向剪刀撑。

2.架体工作业态

安装偏差(特别是立杆的垂直偏差)过大;未设置专门传承水平荷载作用的措施;在遭受强自然力(风、雨、雪、地震等)之后未做检查、调整和加固;出现其他不该有的工作业态变化。

支撑体系实际承载能力降低的主要因素

1.构架情况

使用变形、劣质、磨损的杆件和连接件、材料不符合国家标准,壁厚不足,锈蚀严重等;立杆连接不合格,如现行的十字扣件、盘口等;梁板体系共用一套支撑体系,而设计时是分开计算考虑;模板材料厚度不符合设计;方木的材料规格型号和设计取值不符;立杆自由段长度过大;不同种材料混用,立杆间距过大、水平杆步距过大等;支撑体系不能构成有效的整体等因素。

2.支座和体型

可调顶丝直径偏小、伸出长度偏大;搭设高度增加造成降低因素的不利累积;高宽比过大降低其整体稳定性,严重违背欧拉公式的现象等。

支撑体系坍塌直接因素

(1)在进行支撑体系力学设计时存在缺陷,未考虑诸多因素,造成支撑体系的承载能力不达标,在施工过程中,施工荷载逐步增加到某个因素的临界值,使其发生破坏,使架体发生质的变化,从而引发整个支撑体系的坍塌。施工过程中一旦听到异响或支撑体系有明显的变形、晃动应立即停止施工,作业人员立刻撤离,降低事故发生的概率。

(2)在进行支撑体系力学设计时未考虑足够的富余承载力,在遇到上述分析的突发荷载时,造成局部架体失稳,从而诱发整个支撑体系坍塌,这类事故最为可怕,正所谓“千丈之堤因蝼蚁之穴溃,百尺之室以突袭之烟焚”。

(3)支撑体系整体的的刚度不足,其产生原因是未按建筑施工模板安全技术规程中的构造要求设置,例如未在架体底部200 mm处设置扫地杆,架体外侧周围未设置由下至上的竖向连续剪刀撑,中间每隔10 m未设置由下至上的竖向连续剪刀撑,剪刀撑顶部及扫地杆部位未设置连续的水平剪刀撑,或者架体超过5 m时未按照6~9 m的原则设置1道与建筑结构相连的固结点。以上问题会因局部的构件发生破坏或节点破坏垮塌时,架体承受不了局部垮塌的冲击和拉扯作用,而酿成整体坍塌。

预防措施

(1)支撑体系的设计应符合现行国家标准的相关条款。当无相应或可参照标准及验收规范时,应进行理论建模验算、专家论证。

(2)设计要考虑贯穿工程全生命周期的情况,设计验算的参数要切合实际,并充分考虑最不利的因素及突发事件。

(3)现场材料选择一定要符合设计方案,支撑体系的搭设严格按验收规范与技术规程的要求,确保现场的施工条件及施工工艺与方案相符。

(4)方案中应制订相应的应急措施,面对突发事件应有可靠的应急救援预案。

(5)支撑体系搭设完毕应有验收,经验收合格后方可进行下一道工序。

(6)关键节点要有相应的监测设备,确保构件发生变形时人员可及时撤离。

小结

“施工安全三分靠技术、七分靠管理”。并非否定技术,也不是技术只有“三分”的重要性,施工过程技术先行。但是,再完善的技术和方案、措施,如果缺少有效的施工管控,没有真正落实,或随意改变施工方案,都难以发挥方案的保障作用,且管理又是施工管理的重要组成部分,故而管理是重中之重。

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