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谈模板支撑系统的质量控制

2014-11-09李秀峰

山西建筑 2014年4期
关键词:支撑体系脚手架楼板

李秀峰

(阳泉市住建局,山西阳泉 045000)

随着城乡建设的高度发展,高大模板支撑体系在现浇混凝土结构施工中的应用越来越广泛,而扣件式钢管高大模板支撑体系是我国目前使用量最大、应用最普遍的一种模板支撑形式。但由于此类结构设计计算和实际搭设过程中存在着许多不确定、不安全的因素,导致了高大模板支撑体系倒塌事故时有发生,严重影响了施工安全和建筑物的使用性能。现就某工程现场施工过程出现模板支撑系统失稳导致事故发生这一事件,进行现场勘察,分析研究,提出混凝土浇筑时模板支撑系统的几点质量控制方法。

1 工程概况

某工程总建筑面积为12 912 m2,其中主楼高度为45.3 m,建筑面积约7 528 m2,地下1层,地上11层;裙楼高度为14.0 m,建筑面积为5 384 m2,地下1层,地上3层。结构形式为框架结构。

工程于2012年12月10日开工建设,2013年9月28日主楼封顶。裙楼于2013年6月初开工,7月13日裙楼地下室封顶,8月15日1层封顶,9月23日大厅标高9 m处耳房封顶,10月22日15点50分左右在裙楼3层混凝土浇筑时,发生事故。

2 事故情况

事故经过:2013年10月22日15点50分左右,某工程在浇筑裙楼审批大厅标高13.45 m顶板时,⑤轴~⑥轴及Ⓔ轴~Ⓖ轴顶板模板支撑局部系统失稳,上部已浇筑的混凝土发生坍塌,发生数人伤亡事故。

经对事故现场进行查勘,并依据工程参数进行计算和验算,情况如下:1)坍塌情况:标高13.45 m处模板支撑系统从③轴~⑧轴全部垮塌,①轴~③轴间模板支撑系统全部倾斜。2)坍塌现状:模板支撑系统完全垮塌,脚手架弯曲变形,模板、钢筋、架杆及崩断的扣件四处散落,坍塌的混凝土散落在一层顶板上,部分混凝土通过顶部破洞流淌到一层楼面上。一层顶的楼板有两块板从中部完全断裂,破损的混凝土碎块悬挂在洞口周边;有一块板中部被撕开2 m2左右的孔洞;有三块板严重变形,布满裂缝。有两根框架次梁变形严重,跨中有多道竖向裂缝,梁端部混凝土已被剪碎,箍筋扭曲变形;有一根框架次梁端部出现斜裂缝。3)经过对模板工程方案复核,包括新浇混凝土对模板侧压力标准值计算,梁侧模板面板验算,梁侧模板次楞验算,梁侧模板主楞验算,拉螺栓验算,梁底模板面板验算,梁底模板次楞验算,梁底横向水平杆验算,梁底纵向水平杆验算,扣件抗滑移验算,立杆稳定性验算,基本满足要求。4)经过对梁模板工程方案复核,包括模板面板验算,次楞方木验算,主楞验算,立杆稳定性验算,扣件抗滑移验算,基本满足要求。

3 事故原因分析

1)主要原因:根据调查结果,在大厅脚手架搭设前,作为支座的一层顶模板脚手架已经拆除。在浇筑大厅井字梁楼板前,一层楼板下又未采取支护措施。而井字梁的部分支撑部位又恰好在一层楼板的跨中附近。经计算,一层顶以上的脚手架、模板和井字梁自重总和为12.6 kN/m2,远大于一层顶楼板能承受的4 kN/m2的设计荷载。在该荷载作用下,楼板直接被破坏。在一层顶板⑤轴~⑥轴间Ⓕ轴南侧第一跨厚度为120 mm的混凝土楼板上部被压碎,下部钢筋在跨中处被拉断(见图1)。Ⓕ轴北侧第二跨的楼板上部混凝土被压碎,下部钢筋从支座处拔出(见图2)。楼板破坏的同时产生了很大的挠度和裂缝,造成脚手架失稳,支撑体系和模板垮塌,已浇筑未凝固的混凝土从8 m高空塌落。同时引发400 mm×1 550 mm的井字梁边梁发生倾斜、坠落,引发连锁反应,导致标高4.45~13.45的模板支撑体系垮塌、东部脚手架垮塌、西部脚手架严重变形。这是造成事故的直接原因。

图1 下部钢筋在跨中处被拉断

图2 下部钢筋从支座处拔出

2)重要原因:a.脚手架底板未铺设5 cm厚的垫板及底座,造成荷载过分集中,加剧了板所承受的弯矩,是导致事故发生的一个重要原因;b.脚手架专项方案未按规定经专家论证;加之在搭设过程中部分部位搭设不规范,也是事故发生的一个重要原因。

3)混凝土浇筑时模板支撑系统的质量控制方法:a.当上部施工荷载超过混凝土楼板设计值时,应对相应部位加强支撑,在确保安全的前提下,再进行下道工序施工。b.在危险性较大的分部分项工程施工时,应进行专家论证。c.满堂脚手架搭设时,应按施工专项方案和规范要求执行,加强必要的构造措施,增加水平剪力撑和固定刚性连接点。搭设脚手架时必须设置垫板、底座。d.浇筑混凝土在顺序和时间上应慎重考虑,对于采用超高模板的框架柱、梁、板宜对称浇筑,应先浇框架柱,后浇梁、板。e.精心设计混凝土浇筑方案,确保模板支架施工过程中均衡受载。混凝土坍落度控制在15 cm±2 cm,不得超标,以便提高混凝土的早期强度。出料口泵管要移动,不得采用集中在一点下料,然后用振动棒振散的作业方式。模板上混凝土堆料高度不大于30 cm,避免集中荷载过大,支撑系统应力超标。采用布料机作业时,布料机安放位置必须对底部顶板支撑系统进行加强处理。浇筑顺序原则:整体平行向前推进,先梁后板,平行对称下料。本工程整体平行推进时由轴整跨浇筑,依次向轴方向进行。先梁后板即以两跨为一段,先浇筑梁混凝土到板底,然后再整体浇筑板的混凝土。平行对称下料即在浇筑端的板中心位置两边交替下料进行浇筑。

[1]建质[2009]87号,危险性较大的分部分项工程安全管理办法[S].

[2]建质[2009]254号,建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则[S].

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