模板支撑系统失稳造成坍塌事故的原因及其预防措施
在中小型建筑工程施工中,多数采用原木现浇钢筋混凝土模板的支撑。支撑属受压构件,除了满足强度和刚度要求外,还必须满足稳定性要求。工程施工中的混凝土坍塌事故,究其原因,均属模板支撑系统失稳造成的。因此,对模板支撑的安全性能应引起足够的重视。
1 模板支撑失稳的原因
1.1 支撑材料的质量不合格。
工地上常见的有:用腐朽变质或干裂、虫蛀木材制作的支撑。
1.2 支撑不够平直。检查时,常发现轴心偏移达5cm以上的原木也用来制作支撑,使支撑的受力状态由轴心受压变成偏心受压。
1.3 支撑的长度不符合要求。为了节约材料,一些工地在安装模板支撑时,采用“长杆短用”或“短杆长用”,致使支撑倾斜或在其底部垫上石块、砖块。
1.4 支撑的基地处理不好。有的支撑支承在松软的土层上,使个别支撑受力后下沉,增大了附近支撑的荷载而致失稳;也有的支撑在砂土上,一场大雨冲走砂土,使支撑失去支承。
1.5 支撑的直径太小,支撑间的拉杆不可靠。工地上常发现有小头∮5-∮6cm的原木支撑;也有用小树枝或边角料拼凑而成的水平拉杆和剪刀撑;且多数水平拉杆不与墙、柱拉结
1.6 对大跨度或高支模工程,支撑安装前没有根据实际工程情况进行稳定性验算。《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)中规定:模板施工前,要进行模板支撑设计、编制施工方案,并经上一级技术部门和工程监理单位批准。对大跨度或高支模工程,这项工作相当重要。很多坍塌事故,分析原因,大多是无模板支撑的方案设计或设计不合理造成的。
1.7 质检人员对安装好的模板工程没有进行认真检查,埋下了事故的隐患。
1.8 在浇注混凝土过程中,没有派出专门人员在下层巡视、观察模板支撑受力后的变形情况,是事故隐患不能及时发现。
1.9 施工作业人员在浇筑混凝土时工作粗放、蛮干,加大了施工荷载。
2 预防支撑失稳的措施
2.1 支撑的选材应按现行《木结构设计规范》或《钢结构设计规范》的有关规定执行,用木材作支撑时,材质不宜低于Ⅲ等材。
2.2 应尽量选择较为平直的材料作模板的支撑,安装时要垂直,若采用多层支模,上下层立柱要垂直,并应在同一垂线上,防止“长杆短用”和“短杆长用”,安装时严禁在支撑的底部采用砖块垫高的办法进行加固。
2.3 立柱底部支承结构必须具有支承上层荷载的能力。支撑的基底要进行妥善处理,如支承在基土上,基土应整平夯实,支撑下加垫木楔子和通长木垫板,禁止使用砖及脆性材料铺垫,并做好排水措施。
2.4 木支撑的选材不能过细,常用小头直径不小于∮8~∮12cm的原木,其间距应通过计算确定;纵横方向应设相互垂直的水平拉杆,一般离地50cm 设一道,然后每隔1.5-2m 设一道,立柱每增高1.5~2m时,除再增加一道水平支承外,尚应每隔2步设置一道水平剪刀撑;拉杆的材料及其与支撑的联结应满足计算,作为铰支承点的要求;当层高大于5m 时,应选用桁架支模或多层支架支模的方法;对于高度、跨度较大的工程要适当设置剪刀撑,以增强支持的整体稳定性。
2.5 支撑安装前应编制施工方案,现浇式整体模板的施工荷载一般按2.5KN\\m2计算,并以2.5KN的集中荷载进行验算,现浇的混凝土按实际厚度计算重量。当模板上荷载有特殊要求时,按施工方案设计要求进行检查。要根据具体工程进行必要的稳定性验算,并报上一级技术部门和工程监理部门审批。
2.6 审批后的施工方案应严格执行,模板工程安装后,应由现场技术负责人组织,按照施工方案进行验收。对验收结果应逐项认真填写,并记录问题和整改后达到合格的情况。
2.7 施工过程中,要派出专人在下层观察支撑的受力变形情况;模板上荷载堆料和施工设备合理分散堆放,不应造成荷载过分集中。教育施工作业人员文明施工,操作轻放,以减小实际的施工荷载。
2.8 应建立模板拆除的审批制度,模板拆除前应有批准手续,防止随意拆除发生事故。模板安装和拆除工作必须严格按施工方案进行,正式工作之前要进行安全技术交底,确保施工过程的安全。
3 支撑计算应注意的一些问题
3.1 关于支撑控制设计的条件:任何结构、构件要使其安全、可靠,满足使用要求,必须满足强度、刚度和稳定性要求。模板和支撑系统的设计计算、材料规格、接头方法,构造打样及剪刀撑的设置要求等均应详细注明并绘制施工详图。
3.2 关于支撑计算长度的取值问题:支撑的刚度及其稳定性与水平拉杆的间距、刚度及其与支撑联结的可靠性关系极大。工地上常见用一些小树枝或边角料以铁钉钉在支撑上作水平拉杆。这种拉杆虽然起到一定的作用,但却不能形成可靠的横向支撑的铰结点。因此,在确定支撑的计算长度时,必须考虑水平拉杆的刚度及其与支撑联结的可靠性,使计算简图与实际的支撑情况接近,否则虽有设计方案,也不能保证支撑的稳定性。
