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模板支架体系安全知识讲座

		点击数：	更新时间： 2021年05月21日
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模板支架系统安全知识培训
   中建三局建设工程股份有限公司
目  录
模板支架坍塌事故统计及事故案例
模板支架坍塌事故原因分析
JGJ162-2008中的强条要求
高大模板系统 
 模板支架的安全管理
2010年事故发生部位起数所占比例
1.1 模板坍塌事故统计
2010年事故发生死亡人数所占比例
1.1 模板坍塌事故统计
       从上述数据中可以看出，近几年来，发生在脚手架与模板部位的安全事故约占全部事故的1/4 左右，而发生在脚手架与模板部位的死亡事故更是高达1/3左右。脚手架与模板工程作为危险性较大的分部分项工程应该引起施工安全与技术人员的高度重视！
1.1 模板坍塌事故统计
1.2 模板坍塌事故案例
       2005年8月21日以及9月5日在北京的西单和西红门工程，施工人员在浇筑该楼的5层高大厅混凝土时，模板支撑体系突然坍塌，造成8人死亡，21人受伤的重大伤亡事故。
（1）支架方案编制粗糙，存在严重设计计算缺陷，不能保证施工安全要求；
（2）支架立杆伸出长度过大，是造成本次事故的主要原因；
（3）支架搭设质量差，造成支撑体系局部承载力严重下降，也是事故产生的重要原因；
（4）支架中使用的钢管杆件、扣件、顶托等材料存在质量缺陷，是事故产生的原因之一；
（5）在安全保证体系，安全人员配置，模板支架方案审批、安全技术交底、日常安全检查、隐患整改、支架验收等管理环节中存在严重问题，是事故产生的管理原因。
1.2 模板坍塌事故案例
     2006年石家庄桥东处理厂“12.14”模板坍塌事故，施工人员在浇筑污水消化池混凝土时，模板支撑系统坍塌，造成6人死亡。
1.2 模板坍塌事故案例
1.2 模板坍塌事故案例
2007年9月6日，郑州市富田太阳城工程在中心采光井施工中，模板支架突然垮塌，造成7人死亡，17人受伤，特大事故。
1.2 模板坍塌事故案例
1.2 西西工程事故案例处理
事故发生的简要情况
   
      北京“西西”工程4#地中庭延连五层、总高21．8m，楼盖(顶板)面积423．36m2，为四周支于框架粱上的预应力现浇空心楼板(厚550mm，扳内预埋Φ400GBF 管，根据图纸进行支架荷载计算可得到以下数值：GBF 空心板换算高度376mm，恒载+活载为16.4KN/m2，每根立杆最大轴压力23.6KN.) 浇筑自下午5 时开始，至晚上10 时10 分左右(已接近浇筑完成)时，从楼盖的中偏西南部位突然发生凹陷式垮塌。据现场人员描述：当时看到楼板形成“V”形下折情况，支架立杆多波弯曲并迅速扭转，随即整个楼盖连同布料机一起垮塌下来，砸落在地下一层顶板(首层底板)上，整个过程只延续了数秒钟。坍落的混凝土、钢筋、模板和支架绞缠在一起，形成0．5m～2．0m 的堆集，使清理和找人异常困难，至10 日凌晨才挖出最后1 名遇难人员。
事故调查出的存在问题

1)支架方案未经审批就进行搭设，在报送二稿时，支架已搭设完毕；
2)属应组织专家组论证项目，但没有组织论证审查；
3)监理虽未在方案送审稿上签字，但也没有行文制止搭设和浇筑混凝土；
4)h方案未对支架立杆上部的自由长度a 作出限制，主管人员错误地按步距
h(=1.5m)控制到1.2～1.5m，而邻跨支架的实测值为1.4～1.7m；
5）支架中间未按规定每隔4 排设置一道由底到顶的纵向剪刀撑；
6）搭设的随意性突出。支撑（顶）立杆不落地（连到横杆上）或采用搭接接
长和一个方向缺横杆设置（有的达3 步未设）的情况严重；
7）扫地杆普遍设置过高（300～500mm）；
8）扣件普遍拧固不紧，多数只有20N·m，最低10N·m，达不到40～65N·m的要求，而扭力矩为30N·m 时的承载力将比50N·m 降低20%；
9）扣件为“缺斤短两”产品，螺母只有11～13mm（标准为14mm），难以上紧，承载力降低；
10）f48mm×3.5mm 的实际壁厚以3.0 居多，而壁厚每减小0.25mm 时，其稳定
承载力将降低6.5%；
11）可调顶托的丝杠偏小，只有f30～f32.7mm，而应为f36mm 以上；
12）混用碗扣架，普遍未设扫地杆，且有无上碗扣的浮搁节点。
1.2 西西工程事故案例处理
技术安全调查结论 
“9.5”事故专家组所做技术安全调查结论共有以下5条：
1）支架方案编制粗糙，存在严重设计计算缺陷，不能保证施工安全要求；
2）支架立杆伸出长度过大，是造成本次事故的主要原因；
3）支架搭设质量差，造成支撑体系局部承载力严重下降，也是事故产生的主
要原因；
4）支架中使用的钢管杆件、扣件、顶托等材料存在质量缺陷，是事故产生的
原因之一；
5）在安全保证体系、安全人员配置、模板支架方案审批、安全技术交底、日
常安全检查、隐患整改、支架验收等管理环节中存在严重问题，是事故产生的
管理原因。

支架失稳破坏的分析
       我们可以大致作出如下对“西西”事故中支架失稳破坏机理的描述：由于立
杆上部自由长度（a）过大和扣件未拧紧或存在质量缺陷，使该部位支架首先发
生立杆失稳或扣件崩裂破坏，或者二者同时发生，从而引起先凹陷而后带动全
架体急剧扭转后整体失稳坍塌。
1.2 西西工程事故案例处理
1.2 西西工程事故案例处理
事故处理结果

北京市西单西西工地坍塌事故，北京市第一中级人民法院日前对此案终审宣判。６８岁的吕大卫和４５岁的吴亚君分别是北京希地环球建设工程顾问有限公司驻西西4 号地项目总监理工程师和项目监理员。
      吕大卫未按规定履行职责，在明知模板支架施工设计方案未经审批、已搭
建的模板支架存在严重安全隐患的情况下，默许项目部进行模板支架施工。
      吴亚君未认真履行职责，在明知模板支架施工设计方案未经审批、已搭建的模板支架存在严重安全隐患、且施工方已进行混凝土浇筑的情况下，不予制止。
吕大卫、吴亚君有期徒刑三年，缓刑三年。
2 模板支架坍塌事故原因分析
2 模板支架坍塌事故原因分析
2.1 材 料
钢管

（1）钢管壁厚变薄　　Φ48×3.5钢管，实际测量时，不少钢管壁厚实为2.8～3.0mm，管壁越薄其回转半径越大，其轴向抗压能力降低18.7～13.3％。
钢管使用多年，局部壁厚也变薄。
      设计时应以3.0壁厚考虑，旧钢管乘0.85折减系数。
（2）钢管的初弯曲使其实际承载能力大为降低。
（3）钢管两端不平齐，荷载传递不均，对接处发生破坏。　　
3.5mm的钢管每一吨约为262m，而如果采用壁厚2.7mm的钢管则每吨可达到329m
2.1 材 料
扣件

（1）扣件本身合格率低，不到30%。铸造缺陷，重量缩水。
（2）裂纹、滑丝
（3）多次周转，抗滑承载力下降
（4）扣件拧不紧（40~65KN），整体刚度和抗滑能力下降

2.1 材 料
U形支托
丝杠长度400㎜－600㎜
丝杠直径≥36 ㎜ 
U型托架钢板厚度不小于3㎜,翼板高度不应低于30㎜.
丝杠不得存在弯曲\滑丝现象.
使用伸出长度不得超出总长的2／3.
2.2 构造及搭设质量缺陷
当不设置扫地杆时，立杆最大承载力只是设置扫地杆时的31%
2.2 构造及搭设质量缺陷
a 为竖直杆伸出顶端水平杆长度
d 为扫地杆高度
2.2 构造及搭设质量缺陷
水平杆单向设置
水平杆应双向设置且与立柱扣接

2.2 构造及搭设质量缺陷
单钢管次楞
无顶托
2.2 构造及搭设质量缺陷
同一步距接长
架顶是最危险的部位！
2.2 构造及搭设质量缺陷
2.2 构造及搭设质量缺陷
残存架体未见剪刀撑
2.2 构造及搭设质量缺陷
无扫地杆 
立杆底部无垫木
立杆歪斜

无U型支承，扣件传力
梁底无专门竖向支承、横向钢管跨度大
2.3 荷载及设计
      在施工过程中，由于施工人员不按方案而凭经验搭设，立杆间距或步距过大，不设置剪刀撑、扫地杆，立杆伸出最上步水平杆长度过长，都会降低了模板支架承载力，结果造成坍塌事故。
      如 2007 年9 月6 日，河南省郑州市富田太阳城二期家居广场中心工程，在施工过程中采光井模板支撑系统突然垮塌，造成7 人死亡、17 人受伤。存在的主要问题就是施工人员未严格按照施工方案和标准规范搭设模板支撑系统，方案要求现浇梁下立杆间距为0.4m×0.4m，实际搭设1.3m×1.3m，并且缺少剪刀撑和扫地杆；
2.3 荷载及设计
JGJ130-2011中规定模板支架立杆的计算长度l0,按下式计算:
              l0＝h﹢2a
   式中a—模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度.
JGJ162-2008规定，立杆的计算长度采
用纵横向水平拉杆的最大步距，且最大步距不得大于1.8m
a	1.8	1.5	1.2	0.6	0.5	0.3	0
λ	320	282	245	169	157	132	94
φ	0.071	0.092	0.122	0.248	0.284	0.386	0.634
N(KN)	6.17	8.00	10.60	21.56	24.69	33.55	55.11
2.3 荷载及设计
2.3 荷载及设计
2.3 荷载及设计

原因一：模板支架未按规范要求设置剪刀撑，水平杆与立杆等构造要求也不符合规范，而大大降低了承载能力。

原因三：施工中的偏差，如立杆垂直度等，以及材料缺陷，如扣件质量不合格或扭紧力矩达不到规范要求，都会降低模板支架承载能力。
对水平力的考虑不够

原因二：规范按单杆轴心构件计算，而实际的模板支架立杆，不可避免存在偏心荷载，从而降低承载能力。
设计
与
实际
2.4 施工原因
砼浇筑路径的影响
      研究表明，绝大多数支撑体系倒塌事故是发生在砼浇筑过程中，砼浇筑路径选择不当会引起局部支撑内力增大，是造成模板支撑体系倒塌的一个重要原因。
施工动荷载的影响
2.4 施工原因
2.4 施工原因
所有事故最终都可以归结为管理原因，分析如下：

1 施工人员对脚手架与模板工程的危险性重视程度不够。
2 施工人员未严格按照国家对危险性较大的分部分项工程的要求，编制脚手架与模板的安全专项方案，或方案未经技术、质量、安全等部分审核，未经公司技术负责人审批。
3 部分施工企业的脚手架模板安全专项方案套用，根本不能起到指导施工的作用。
4 监理企业对脚手架模板安全专项方案审核不严格。
5 施工企业完全按经验搭设脚手架与模板支架，方案未经荷载与设计计算，隐患很大。
6 脚手架与模板支架方案制订后，监督措施不到位，未严格按照方案施工。
7 施工企业项目部多且分散，检查很难铺开。
8脚手架与模板支架施工前，未对班组进行技术与安全交底，未对操作工人进行安全培训。
9 管理人员与作业工人流动性大，技术文化素质比较低。
2.4 管理原因
3  JGJ162-2008中的强条要求  
1.模板结构构件的长细比应符合下列规定：（原文5.1.6条）
1.1受压构件长细比：支架立柱及桁架，不应大于150；拉条、缀条、斜撑等连系构件，不应大于200；（原文5.1.6条1款）
1.2受拉构件长细比：钢杆件，不应大于350；木杆件，不应大于250。（原文5.1.6条2款）
2用扣件式钢管脚手架做支架立柱时，应符合下列规定：（5.1.7）
2.1承重的支架柱，其荷载应直接作用在立杆的轴线上，严禁承受偏心荷载，并应按单立杆轴心受压计算；钢管的初始弯曲率不的大于1/1000，其壁厚应按实际检查结果计算；
2.2当露天支架立柱为群柱架时，高宽比不应大于5，当高宽比大于5时，必须加设抛撑或缆风绳，保证宽度方向的稳定。

3  JGJ162-2008中的强条要求  
2.支撑梁、板的支架立柱构造与安装应符合下列规定：（原文6.1.9条）
2.1梁和板的立柱，其纵横向间距应相等或成倍数。（原文6.1.9条1款）
2.2木立柱底部应设垫木，顶部应设支撑头。钢管立杆底部应设垫木和底座，顶部应设可调支托，U形支托与楞梁两侧间如有间隙，必须楔紧，其螺杆伸出钢管顶部不得大于200ｍｍ，螺杆外径与立柱钢管内径的间隙不得大于3ｍｍ，安装时应保证上下同心。（原文6.1.9条2款）
3  JGJ162-2008中的强条要求  
2.3在立柱底距地面200ｍｍ高处，沿纵横水平方向应按纵下横上的程序设扫地杆。可调支托底部的立柱顶端应沿纵横向设置一道水平拉杆。扫地杆与顶部水平拉杆之间的间距，在满足模板设计所确定的水平拉杆步距要求条件下，进行平均分配确定步距后，在每一步距处纵横向应各设一道水平拉杆。当层高在8～20ｍ时，在最顶步距两水平拉杆中间应加设一道水平拉杆；当层高大于20ｍ时，在最顶两步距水平拉杆中间应分别增加一道水平拉杆。所有水平拉杆的端部均应与四周建筑物顶紧顶牢。无处可顶时，应在水平拉杆端部和中部沿竖向设置连续式剪刀撑。（原文6.1.9条3款）
3  JGJ162-2008中的强条要求  
3  JGJ162-2008中的强条要求  
2.4木立柱的扫地杆、水平拉杆、剪刀撑应采用40ｍｍ×50ｍｍ木条或25ｍｍ×80ｍｍ的木板条与木立柱钉牢。钢管立柱的扫地杆、水平拉杆、剪刀撑应采用Φ48ｍｍ×3.5ｍｍ钢管，用扣件与钢管立柱扣牢。木扫地杆、水平拉杆、剪刀撑应采用搭接，并应采用铁钉钉牢。钢管扫地杆、水平拉杆应采用对接，剪刀撑应采用搭接，搭接长度不得小于500ｍｍ，并应采用2个旋转扣件分别在离杆端不小于100ｍｍ处进行固定。（原文6.1.9条4款）
3  JGJ162-2008中的强条要求  
3.当采用扣件式钢管作立柱支撑时，其构造与安装应符合下列规定：（原文6.2.4条）
3.1钢管规格、间距、扣件应符合设计要求。每根立杆柱底部应设置底座及垫板，垫板厚度不得小于50ｍｍ。（原文6.2.4条1款）
3.2钢管支架立柱间距、扫地杆、水平拉杆、剪刀撑的设置应符合本规范第6.1.9条的规定。当立柱底部不在同一高度时，高处的纵向扫地杆向低处延长不少于2跨，高低差不得大于1ｍ，立柱距边坡上方边缘不得小于0.5ｍ。（原文6.2.4条2款）
3.3立柱接长严禁搭接，必须采用对接扣件连接，相邻两立柱的对接接头不得在同步内，且对接接头沿竖向错开的距离不宜小于500ｍｍ，各接头中心距主节点不宜大于步距的1/3。（原文6.2.4条3款）
3  JGJ162-2008中的强条要求  
3.4严禁将上段的钢管立柱与下段钢管立柱错开固定在水平拉杆上。（原文6.2.4条4款）
3.5满堂模板和共享空间模板支架立柱，在外侧周圈应设由下至上的竖向连续式剪刀撑；中间在纵横向应每隔10ｍ左右设由下至上的竖向连续式剪刀撑，其宽度宜为4～6ｍ，并在剪刀撑部位的顶部、扫地杆处设置水平剪刀撑。剪刀撑杆件的底端应与地面顶紧，夹角宜为45°～60°。当建筑层高在8～20ｍ时，除应满足上述规定外，还应在纵横向相邻的两竖向连续式剪刀撑之间增加之字斜撑，在有水平剪刀撑的部位，应在每个剪刀撑中间处增加一道水平剪刀撑。当建筑层高超过20ｍ时，在满足以上规定的基础上，应将所有之字斜撑全部改为连续剪刀撑。（原文6.2.4条5款）
3.6当支架立柱高度超过5ｍ时，应在立柱周围外侧和中间有结构柱的部位，按水平间距6～9ｍ、竖向间距2～3ｍ与建筑结构设置一个固结点。（原文6.2.4条6款）
3  JGJ162-2008中的强条要求  
3  JGJ162-2008中的强条要求  
4  高大模板支撑系统
高大模板支撑系统是指建设工程施工现场混凝土构件模板支撑高度超过8m，或搭设跨度超过18m，或施工总荷载大于15kN/㎡，或集中线荷载大于20kN/m的模板支撑系统。 
　　根据现行规范，施工总荷载大于10kN/㎡，或集中线荷载大于15kN/m的就已经属于高大模板工程。
4  模板支架系统安全管理
一个中心、两个基本点、三条措施、进行4个强化，严把五关，掌握6个操作要点，实施7个在先，坚持8要，去除9个隐患，做到长久平安。

一个中心
      在混凝土楼板施工中，以荷载传递为中心，使立杆中心受力和传力，尽量减小偏心。
二个基本点
     模板支架体系构件搭设齐全、合格
     垫木、扣件、顶托布设到位
三条措施
第一，支模架自身方案的构造设计要到位，要有足够的安全储备；
第二，支模架与已有成型好的建筑结构之间的连接构造要设计周全；
第三，要有必要的构造增强措施，宜根据高大空间和荷载等具体情况，在构造设计中增加构造柱、构造带和构造层的作法，以确保在构造上的牢稳可靠。
四个强化
强化安全管理，强化技术交底，强化安全检查与整改，强化相关施工工艺和相关工种之间的协调工作。
4  模板支架系统安全管理
严把五关
第一，要把好模架材料和模架产品关；
第二，要把好模板脚手架施工方案和施工工艺的设计审批关；
第三，要把好模板脚手架安装、拆卸的工艺关；
第四，要把好模板脚手架架设安装的检查验收关；
第五，要把好模板脚手架使用过程中的监察和动态控制关；
六个操作要点
第一，在模板脚手架方案设计与施工中，要使荷载的传力线路优先选用集中荷载直接传递到竖向主支撑杆上，其偏心愈小愈好；
第二，支模架的架设一定要做到竖直横平，使不直度、不平度控制在误差范围内；
第三，最上部的水平支撑要与竖向建筑结构顶连接牢靠，或者与竖向支撑连接牢靠；
第四，一定要注意竖向支撑之间的斜拉杆和斜支撑。在高大空间的支撑架设中，足够数量的斜拉杆和斜支撑是保证支撑整体稳定的重要设防，一定要把它架设牢靠；
第五，支撑系统的根部或底部一定要平整坚固结实，要有符合设计要求的垫板和坚固的支座，要防止支撑底部沉陷；
第六，在特殊部位，要有安全设防和安全警示标牌。
4  模板支架系统安全管理
七个实施在先
第一，支模架施工方案，要编制、制订、审查在先；
第二，支模架施工方案在实施前，要技术交底在先；
第三，开始搭设支模架时，初期检查在先；
第四，架体搭设过程中，相关各方协调工作在先；
第五，搭设完成后和投入使用前，要检查、验收、签字在先；
第六，浇筑混凝土作业时，要确定浇筑顺序和注意事项在先；
第七，拆除支模架之前，再次进行技术交底和注意事项在先。
八个坚持要
第一，要以人为本，提高自我防范和安全保护能力；
第二，要做好高大支模架方案的设计和论证；方案中有构造和节点详图等；
第三，要按设计选用符合质量要求的模板产品和支撑产品以及相关的模架材料；
第四，要精心地架设支撑架和细心地拆卸；拆卸时间和拆卸方法要符合要求；
第五，要有符合要求的安全防护和安全设防；
第六，要分阶段进行方案实施过程中的安全检查；
第七，要有符合要求的支模架使用方法，控制浇筑混凝土的顺序和浇灌高度及震捣部位、深度、时间等；
第八，要从抓源头做起，抓材料标准，抓产品标准，抓产品使用方法和工艺标准，抓架设方法标准和拆卸方法标准，抓安全技术标准和安全技术规程、规范，抓检查与验收的方法和标准。

4  模板支架系统安全管理
去除九隐患，十足保平安：
第一，支模架立杆坐落的底板下，地基不密实，有不均匀沉降；如果是楼板时，承载力较小等；
第二，立杆底端与底板之间有空隙，立杆处于悬空状态，支撑螺母与立杆底端之间有间隙，垫板劈裂、破损严重等；悬挑支模时，悬挑梁固定的不坚实；
第三，底层横杆与底板之间距离较大时，不按要求设扫地杆；扫地杆与立杆扣接时未根根扣，而是跳着扣等；
第四，立杆接长时，采用扣件搭接且接长部位设在同一高度内；扣件扣得不紧、扣得不实等；
第五，支模架立杆上端横杆之间的距离较大，或立杆上端的悬臂长度过长等；
第六，梁底模板的水平支撑梁支得有松有紧，支得不实；
第七，立杆材质不符合要求；
第八，可调底托、可调顶托的丝杠过长，插入立杆内的长度过短，支承螺母过小等；
第九，两台泵车对称浇筑混凝土时，不是对称均匀浇筑；当一台泵车浇筑结束时去支援另一台泵车浇筑，即两台泵车在一个地方集中浇筑混凝土，多台振动器集中在一个地区内进行捣震作业等。

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