建筑施工模板支架坍塌事故的解析和预防

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1、技术中心：李彪奇各类施工支架在承载和使用中发生坍塌时， 大多都会造成相当严重的后果。特别是混凝土楼特别是混凝土楼 （屋）盖模板支架在浇筑中发生的坍塌事故，往（屋）盖模板支架在浇筑中发生的坍塌事故，往 往都会造成惨重的人员伤亡、巨大的经济损失和往都会造成惨重的人员伤亡、巨大的经济损失和 不良的社会影响。不仅将给遇难人员家庭带来难不良的社会影响。不仅将给遇难人员家庭带来难 以弥合的创伤，也会严重危及企业的生存与发展以弥合的创伤，也会严重危及企业的生存与发展 。因此，无论从哪个方面来讲，都必须高度 重视对模板支架坍塌事故的研究，采取强有力的 技术保障和管理措施，预防和杜绝模板支架坍塌 事故的发生。

2、三个主要问题：.模板支架是重大伤亡事故的多发领域 （）模板支架坍塌在重大工程建设事故中，一直占有较 高的比例。据有关资料的不完全统计：在1992年至1995年上半年 我国共发生的83起各类坍塌事故中，楼板（支架）坍塌 为16起，占19.3；在1992年全国发生一次死亡3人以上 的重大事故中，楼板倒塌就造成死亡59人和重伤20人， 分别占总数的38和59；在建筑工程重大安全事故 警示录一书收集的2000年到2003年6月发生的100起一 次死亡3人以上的重大事故中，脚手架和支架坍塌事故为 15起，亡66人、伤137人（平均每起亡4.4人，伤9.1人） ，分别占15、15.45和43.63。模板支

3、架坍塌在重大工程建设事故中，一直 占有较高的比例。高大厅堂楼（屋）盖模板支 架由于作业面上施管人员较多，在发生坍塌时 ，伤亡人数往往会超过20人。因此，建设部王 树平副司长在总结08年的建设安全工作情况时 说，在事故总量和死亡总人数下降的同时，一 次死亡3人以上事故反而上升了17.14。这其 中就有模板坍塌事故伤亡人数的作用，同时也 反映出防止重大事故发生的工作不容松懈。（）近年来发生的典型模板支架坍塌事故 。2000年10月25日南京某演播厅屋盖（面积624m2 ，高38，其中地上高29.3）模板支架（高 36.4），在浇筑刚过中部大梁后突然发生坍 塌，整个过程仅延续4秒钟，造成6人死亡、2

4、5 人受伤。图1 南京某演播厅屋盖模板支架下图显示出了发生坍塌的工程部 位。如此高大的模板支架工程竟无 设计和计算，任由工人凭经验搭设 ，立杆间距达1.5以上，步距1.5 2.0（漏设水平杆的竟达3.9 ），且均未设置扫地杆。2002年5月6日。湖南永州某加油站雨篷，挑檐 3.5，系个人非法设计和非法承包项目，没 有编制施工方案，支撑高度为3.9，木支柱 梢径只有5060，雨篷浇完后下起暴雨， 雨后未做检查，在浇筑反梁时发生整体坍塌， 造成7人死亡、10人受伤。2003年8月9日。厦门某公司的两层砖混结构仓 库工程，层高分别为5和4.5，没有办理任 何手续，仅凭一张平面示意图就雇佣民工动工 兴

5、建。在二层楼板浇筑7天后，就拆除其下模板 支架，移支上层。在仅完成屋面板混凝土浇筑 的20%时，模板支撑系统失稳，屋面板突然坍塌 ，对二层楼面造成严重冲击和震动，又导致其 下砖柱错位断裂，引发仓库整体坍塌，将现场 80名作业人员中的45人压埋在坍塌的建筑下面 ，造成死亡7人、38人受伤，其中4人伤势严重 。2004年9月1日。南京又发生江苏商业管理 干部学院江宁校区教育中心工程模板支架 坍塌事故，死亡人、伤14人。其扣件模 板支架横杆缺少情况突出，导致支架整体 刚度严重不足。2005年9月5日。北京西西工程4地的中庭，延连层、总高 21.9，楼盖为四周框架梁加550厚现浇预应力空心楼板， 长3

6、8.4、宽28.4，面积4232，混凝土总量约为2003 。使用扣件钢管支架（步距1.5，立杆间距：板下1.21.5 ，梁下的Lb为0.6）、地下一层和地下二层连支，采用泵送混 凝土、输送管道和两台布料机加溜槽浇筑。出于对施工安排因 素的考虑，在其三面邻跨楼盖混凝土均未浇筑的情况下，项目 部临时决定先浇筑位于其间的中庭楼盖。该工程没有按规定对 施工方案进行专家组论证，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），且存在立杆伸出长度达1.4 1.7、横杆漏设、扣件拧紧程度普遍不合格、可调托座丝杆直 径偏小、扫地杆过高、混用碗扣架（发现有无上碗扣、横杆浮 搁情况）和随意搭设情况突出

7、等各种问题。而监理虽未在方案 送审稿上签字，但也没有行文制止搭设和浇筑混凝土。 图北京西西工程施工平面和破坏起始位置当楼盖浇筑快接近完成时，从楼盖 中部偏西南部位突然发生凹陷式 坍塌（图、图3），造成死亡 人、重伤21人的重大事故。图 西西工程坍塌现场全貌（一）现场人员当时看到楼板形成形下折情况和支架立杆发 生多波弯曲并迅速扭转后，随即整个楼盖连同布料机一 起垮塌下来，落砸在地下一层顶板（首层底板）上，坍 落的混凝土、钢筋、模板和支架绞缠在一起，形成0.5 2.0高的堆集，使找人和清理异常困难，至10日凌 晨才挖出最后一名遇难者。中庭楼盖的坍塌也招致邻跨 的钢筋和模板向中庭下陷，粗大的梁筋被从

8、柱子中拉出 达1多；在冲砸之下，首层底板局部严重损坏、相应 框架梁下沉、破损、开裂，支架严重变形。地下二层顶 板和支架的相应部位也有明显的损伤和变形。图4图 分别示出了坍塌现场全貌、局部、清理场面和支架变 形情况。事故的名责任人分别被判年，责任企 业不得不进行重组改貌。图西西工程坍塌现场全貌（二）图西西工程坍塌现场局部图西西工程坍塌现场清理情况图西西工程相应地下室结构的支架 受损与变形情况图西西工程邻边部位支架变形情况2006年5月19日。大连金石滩沈阳音乐学校大 连校区教学楼工程在浇筑层梁板混凝土时 ，发生模板支架失稳坍塌，作业面上人员全 部随之坠落，造成6人死亡、18人受伤，其中 2人伤势

9、严重。图 广西医大图书馆演讲厅 坍塌现场（一）图10 广西医大图书馆演讲厅 坍塌现场（二）2007年2月12日。广西医科大学图书馆演讲厅 （面积约450m2、高约24m），在浇筑屋盖混凝土 时，模板支架突然坍塌，14人坠下被埋，造成7 死7伤（图、10）。图11黄埔大桥模板支架在预 压时坍塌现场2007年6月13日。广州珠 江黄埔大桥东二环六标段， 钢管支架在预压时发生坍塌 （图11），造成2死2伤。图12 富田太阳城坍塌事故现场2007年9月6日。郑州富 田太阳城工程中庭模板支 架突然垮坍（图12），造 成7死17伤。初步认定为一安全生产 责任事故，主要问题为：(1)未严格执行施工方案和 标

10、准规定，梁下立杆间距 方案设计为0.4，实际搭 设为1.3；(2)监理监管不力；(3)浇筑工艺程序有问题。 2008年3月13日。西安法门寺一期工程正圣门东区 高大厅堂梁板楼盖，支模高度达20.5m，采用扣件式钢 管支架，没有设置垂直和水平剪刀撑，在浇筑至板中间 部位时，突然发生坍塌，正在作业的十几名工人，瞬间 如自由落体般地被摔坠至地面，造成人死亡、人受 伤（图1314）。 图13 法门寺工程模板坍塌事故现场图14 法门寺工程模板支架立杆弯曲情况图15 凤凰堤溪沱江大桥坍塌现场湖南凤凰堤溪沱江大 桥支架坍塌事故，死 47人、伤20人，主要 原因为拆模的顺序和 时间不当（图15）近年来媒体有所

11、报导的脚手架和支架坍塌事故图17 鹿城段铁路高架桥模架在移动中倒塌 事故现场温州鹿城段铁路高架 桥模架在移动中倒坍 事故（图17）南京赛虹立交桥中华门 段高架桥模板支架坍塌 事故（图16）图16 南京中华门高架桥支架坍塌事故现场福建南平顺昌县在建大桥坍塌事故（图18）图18 顺昌在建大桥坍塌事故现场（）多发事故的基本特点（）模板支架发生坍塌的技术原因 模板支架发生坍塌的技术原因或内在机理，可以 归纳为以下一段话： 单从技术角度来讲：脚手架结构模板支架坍塌破 坏之所以会发生，不外出现了以下两种情况，或 者二者兼而有之：一是架体或其杆件、节点实际 受到的荷载作用超过了其实际具有的承载能力， 特别是

12、稳定承载能力；二是架体由于受到了不应 有的荷载作用（侧力、扯拉、扭转、冲砸等）， 或者架体发生了不应有的设置与工作状态变化（ 倾斜、滑移和不均衡沉降等），招致发生非原设 计受力状态的破坏。造成实际荷载及其作用大于 设计值的主要因素列于表1中。实际荷载及其作用大于设计值的主要因素（表1）类 别造成大于设计值设计值 的主要因素实际荷载 ）劲性钢筋和高配筋率结构件未调增自重标准值 ；）实际出现了未予考虑、但数值较大的施工设 备和堆料荷载；）在局部作业面上集中了过多的 人员、浇筑和振捣设备 ；）其他实际值显 著大于 设计值 的因素；）出现未予考虑的荷载 实际发 生 的荷载作 用）未按最不利受载部位（如

13、梁交汇处）计算； ）任意加大立杆间距；）相邻顶部支点的标高 不一致，造成不同步和不均衡受载，高位者承受过 大的荷载作用；）支架立杆未按与集中荷载作用 点对中或集中线荷载轴线对 称要求设置，产生较大 的偏心作用；）浇筑工艺不符合稳定、逐层和均 衡加载的要求，或临时做违反这一要求的改变在施工中架体可能出现不应有的设置与工作状态 （表2）类 别脱离或影响设计的变化 架体设 置状态）设置基地出现过大的不均匀沉降，造成部分立 杆脱空、虚支或滑移；）支架立杆底部未设置支 垫或支垫不合格；）未按规定设置扫地杆或设置 不合格；）高支架未设置必要的附着拉结或整体 稳定措施；）在毗邻地区进行地下工程施工及其 他危

14、及支架设置安全的因素架体工 作状态）安装偏差（特别是立杆的垂直偏差）过大； ）未设置专门承传水平荷载作用的措施；）在遭 受强力自然力（风、雨、雪、地震等）之后未做检 查、调整和加固；4）出现其他不应有的工作状态 变化使架体实际承载能力降低的主要因素（表3）类 别造成低于设计值 的主要因素 构架情 况 ）使用减料、劣质、变形、磨损的杆件和连接件 ； ）构架节点和杆件连接不合格；）立杆伸出长 度过大；）横杆漏设；）梁、板支架的立杆间 距和步距不配合，横杆不能按设计要求连通；） 随意加大构架参数；）未按规定设置竖向和水平 斜杆（剪刀撑）或设置不合格；）混用互不配合 的不同架种材料；）扫地杆过高 支座

15、和 体型）可调托、底座丝杆直径偏小、工作长度偏大； ）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（）引发模板支架坍塌的直接起因引发模板支架坍塌的直接起因，大致来自以下个方面： 第一方面：支架因设计和施工缺陷，不具有确保安全的承 载能力。 在正常浇筑和荷载增加的过程中，随时都会在任何首先达 到临界极限应力或变形（位移）的部位发生失稳和破坏 ，从而引起支架瞬间坍塌。这类支架一旦开始进行混凝土 浇筑作业，就面临坍塌破坏的危险境地，且难以监控。除 非因已发现显著变形、晃动或异常声响（连接件、节点开 裂、破坏）而立即停止作业、撤离人员，则事故将不可避 免。没有进行方案设计或设计安

16、全度不够的、按脚手架构 造搭设的、任由工人单凭经验搭设的和在搭设之中任意扩 大尺寸与随意减少杆件的支架，就属于这一方面. 第二方面：支架因设计或施工原因，使其承载 能力没有多大富余。在遇到显著超过设计的荷载作用时，由局部失 稳开始，迅即引起模板支架整体坍塌。这种情 况多出现在自一侧起向另一侧整体推进浇筑工 艺、并浇筑至高重大梁时和浇筑的最后阶段、 过多集中浇捣设备与人员作业时。所谓“被最 后一根稻草压垮”的临界加载作用，是其主要 特征。 第三方面：支架因采用的构架尺寸较大、 未设水平剪刀撑加强层及竖向斜杆（剪刀 撑）设置不够等，造成构架的整体刚度不 足。当因局部的模板、木格栅和直接承载横杆 发生折断或节点破坏垮塌时，架体承受不 了局部垮塌的冲击和扯拉作用，而酿成整 体坍塌。根据以上三个方面起因，并结合表