扣件式鋼管模板高支撐體系在土木工程施工中應(yīng)用廣泛,但因?qū)χ＜荏w系受力性能認(rèn)識不清、搭設(shè)構(gòu)造不規(guī)范等導(dǎo)致的模板支架坍塌事故時有發(fā)生。如何有效防止發(fā)生高大支模架突發(fā)性整體坍塌事故一直是工程建設(shè)人員關(guān)注的熱點,為此建設(shè)部規(guī)定了高大模板工程所指的對象為:水平混凝土構(gòu)件模板支撐系統(tǒng)高度超過8m,或跨度超過18m,施工總荷載大于10kN/m2,或集中線荷載大于15kN/m的模板支撐系統(tǒng);并規(guī)定對高大支模工程應(yīng)加強專項施工方案的編制及專家審查,以避免支架整體坍塌。

1高大支模架基本受力特性

扣件式鋼管高大支模排架一般有兩種受力模式:一是鋼管排架頂部水平桿傳力支模模式,梁或板等水平混凝土構(gòu)件的自重和施工荷載通過底模下的木枋將荷載傳至水平桿,水平桿又通過與立桿扣接的直角扣件將荷載傳至立桿,如圖1所示。試驗表明當(dāng)直角扣件的擰緊力矩達(dá)40~65N/m時,單扣件在12kN的荷載下會滑動,其抗滑承載力設(shè)計值可取8kN;雙扣件在20kN荷載下會滑動,其抗滑承載力設(shè)計值可取12kN[1]。對于鋼管排架頂部水平鋼管傳力支模形式,其支架的承載力主要是由支架頂部水平鋼管與立桿的扣件抗滑力決定的。二是鋼管排架立桿頂端設(shè)可調(diào)托座傳力支模模式,在鋼管頂端插入Tr38、長度為600mm的可調(diào)托座,支架立桿呈軸心受壓狀態(tài)。這種支模方法在高架橋或其他連續(xù)箱梁橋施工中應(yīng)用較多,其支架的承載力主要由支架的穩(wěn)定承載力決定,如圖2所示。

2高大支模架坍塌事故分析

2.1鋼管排架立桿頂端扣件滑脫的坍塌模式2004年南京某高架橋澆筑混凝土連續(xù)梁橋面時,近50m的橋面突然發(fā)生支模架整體坍塌,造成正在施工的數(shù)十名工人受傷。

經(jīng)查看坍塌的扣件式鋼管支模架,其排架水平桿步高為1.6m,橋墩的墩梁處搭設(shè)架體的基本尺寸為雙向600mm×600mm,縱向的箱室梁腹板部位的架體基本尺寸為600mm×900mm,板下基本尺寸為900mm×900mm,每根立桿每步的雙向水平桿均不缺少,因此該架體構(gòu)造基本完整[2]。

由于頂部梁板下的150mm×150mm的大木枋均擱置在扣件鋼管頂部的水平桿上,通過頂部支架節(jié)點的扣件摩擦力傳遞施工荷載,這種支模形式的支架承載力一般由頂部扣件抗滑力決定。調(diào)查結(jié)果表明,由于頂部傳力雙扣件的擰緊力矩不足,導(dǎo)致在混凝土澆筑至接近頂板基本完成時,因直角扣件節(jié)點抗滑力不足而發(fā)生支架整體下沉直至緩慢坍塌。

2.2鋼管排架頂部立桿伸出水平桿長度過大的坍塌模式

2.2.1事故概況

北京“西西”工程4號地項目中庭為處于地面上1-5層的一個共享空間,由于長25.2m、寬16.8m的扣件式鋼管高支模架發(fā)生整體坍塌事故,造成施工人員8死21傷。該廳堂樓蓋面積為423m2,為四周支承于框架梁上的預(yù)應(yīng)力空心樓板(板厚550mm,折算厚度376mm,板內(nèi)預(yù)埋￠400GBF管),南側(cè)邊梁KL17截面850mm×950mm、北側(cè)邊梁KL22截面1000mm×1300mm,東西兩側(cè)邊梁K27和K30均為600mm×600mm,混凝土總量為198.6m3。基本架體間距1200×1200mm,步高1500mm,頂部插可調(diào)托(圖3),總支模高度為21.8m,插有可調(diào)托的立桿伸出頂層橫向水平桿的長度為1200~1500mm,掃地桿離地300~500mm[3]。

2.2.2支架坍塌計算分析

按支架實際搭設(shè)尺寸建立有限元整體模型,計算支架的整體穩(wěn)定性。計算假定如下:

(1)模板支架結(jié)構(gòu)為三維空間桿系結(jié)構(gòu),立桿支座與地面鉸接;

(2)水平桿與立桿之間半剛性連接,節(jié)點剛度系數(shù)取東南大學(xué)試驗測試值;

(3)忽略偏心作用,立桿頂端受軸心豎向力P;

(4)節(jié)點剛度在結(jié)構(gòu)失穩(wěn)前保持不變,不考慮節(jié)點偏心作用。

鋼管壁厚按實測取3.0mm計算,立桿頂層懸臂端長度1500mm,彈性模量為2.06×105N/mm2,鋼材為Q235,水平桿與立桿為半剛性連接,其抗扭轉(zhuǎn)剛度按擰緊力矩20N?m取為1.6×107N?mm/rad。

計算模擬結(jié)果表明,模板支架由于立桿頂端局部側(cè)移過大導(dǎo)致支架呈整體失穩(wěn)破壞形式,其單根立桿穩(wěn)定極限承載力Pcr=10.9kN;而按該工程混凝土構(gòu)件的尺寸,按荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合,立桿軸力N=1.0NGK+1.0NQK,NGK和NQK分別為恒荷載和活荷載在立桿中引起的軸力標(biāo)準(zhǔn)值,計算得出樓板下支架單根立桿N板=16.4kN;對比計算機模擬算得的極限承載力Pcr與實際支架立桿軸力標(biāo)準(zhǔn)值,說明由于支架頂部立桿伸出水平桿長度過大導(dǎo)致架體必然失穩(wěn)破壞。

2.2.3懸臂長度與支模架極限承載力的關(guān)系

在其他構(gòu)造條件與“西西”工程4號地項目構(gòu)造一致的條件下,分別計算不同懸臂長度下支架整體穩(wěn)定承載力極限值如表1所示。

由表1可知,對于頂部設(shè)置可調(diào)托的扣件式鋼管支模架,支架頂部承受軸心壓力,懸臂長a=1.5m的穩(wěn)定承載力比懸臂長度a=0.3m的穩(wěn)定承載力降低約37%,因此位于支模排架頂部的立桿伸出水平桿的長度顯著影響了支模架的穩(wěn)定承載力。

綜上所述,該工程支架發(fā)生事故除未設(shè)置剪刀撐、掃地桿高度過大等搭設(shè)構(gòu)造問題外,主要是軸心受壓支架體系懸臂長度過大,最終導(dǎo)致支架整體坍塌。

2.3立桿間每步水平桿單向交錯設(shè)置的坍塌模式

2.3.1事故概況

2004年9月1日晚22時48分,江蘇南京江寧某工程在澆筑2幢框架樓間9-13軸線廊道頂層屋面梁板混凝土?xí)r,發(fā)生了模板支架系統(tǒng)整體坍塌的惡性事故,造成作業(yè)人員22人傷亡。

該工程坍塌的結(jié)構(gòu)部分為東西兩個教學(xué)樓的聯(lián)絡(luò)通道頂屋蓋,跨度16m,樓板厚100mm,反梁尺寸為350mm×1200mm,樓面結(jié)構(gòu)自重213t。扣件式鋼管支模架總高18m,搭設(shè)的架體平面基本尺寸為縱橫向1000mm×1000mm,水平桿步高1800mm。事故發(fā)生后查看現(xiàn)場搭設(shè)情況,支架無掃地桿、無剪刀撐,東西向的水平桿每步均設(shè),南北向的水平桿每三跨(每隔兩根立桿)設(shè)置,如圖3所示。

2.3.2支架坍塌計算分析

按支架實際搭設(shè)尺寸建立有限元模型,計算支架的整體穩(wěn)定性。計算假定及有關(guān)計算參數(shù)同2.2.2。整體計算模擬表明,模板支架呈整體失穩(wěn)破壞形式,其單根立桿極限穩(wěn)定承載力Pcr=6.8kN;而按該工程澆筑混凝土構(gòu)件的尺寸,算得350mm×1200mm梁下支架立桿軸壓力標(biāo)準(zhǔn)值N梁=7.5kN,因此支架設(shè)計存在承載力不足的問題。

2.3.3設(shè)置雙向水平桿與支模架極限承載力的關(guān)系

在其他構(gòu)造條件與本工程一致的條件下,計算得出每步均設(shè)雙向水平桿支架整體穩(wěn)定單根立桿可承受承載力極限值Pcr=10.1kN,單向每三跨設(shè)置水平桿支架整體穩(wěn)定承載力降低約30%。

經(jīng)測算該支模系統(tǒng)南北向水平桿僅搭設(shè)需用量的30%,造成50%的立桿僅東西方向受水平桿的約束作用。因此該支模系統(tǒng)整體坍塌的最直接原因為:由于未設(shè)置雙向正交水平桿,導(dǎo)致模板支撐系統(tǒng)整體剛度嚴(yán)重不足而造成失穩(wěn)坍塌。

3避免高大支模架坍塌事故的技術(shù)措施

從已發(fā)生的扣件式鋼管高支模架坍塌事故案例分析看,發(fā)生整體坍塌的支架一般均具有嚴(yán)重的構(gòu)造缺陷。在目前所用扣件、鋼管質(zhì)量普遍較差的條件下,分析高大支模架坍塌的原因,提出避免高大支模架坍塌事故的技術(shù)措施具有重要的意義。

(1)對于鋼管排架頂部水平桿傳力支模模式,避免支架坍塌的一個關(guān)鍵是驗算頂部扣件抗滑移承載力是否滿足要求,同時施工現(xiàn)場技術(shù)負(fù)責(zé)人檢查頂部扣件擰緊力矩應(yīng)為40~65N?m之間。

(2)對于鋼管排架立桿頂部設(shè)置可調(diào)托座傳力支模模式,在滿足基本搭設(shè)構(gòu)造要求的前提下,應(yīng)控制立桿超出頂部水平桿的懸臂長度不大于600mm。

(3)支設(shè)高大支模架時,應(yīng)注意不應(yīng)缺少每步的雙向水平桿,且掃地桿、豎向剪刀撐及水平剪刀撐等基本構(gòu)造應(yīng)完整,以保證不會因整體剛度不足導(dǎo)致支架坍塌破壞。

篇2:移動模架造橋機安全操作規(guī)程

1、崗位安全職責(zé)

1.1模架現(xiàn)場拼裝完畢后,負(fù)責(zé)進(jìn)行全移動面安全檢查,確認(rèn)合格后才能正式投入使用,并做好記錄。

1.2嚴(yán)格按照技術(shù)交底和操作規(guī)程實施。

2、崗位任職條件

2.1移動模架各種人員必須進(jìn)行上崗前安全技術(shù)培訓(xùn)和考核,確認(rèn)合格后才能正式上崗。

2.2特殊工種持證上崗。

3.上崗作業(yè)準(zhǔn)備

3.1接受技術(shù)交底,了解施工的橋梁支座高度、孔徑,移動前檢查油缸的油位和各種管路。

3.2檢查電路系統(tǒng)絕緣情況和保險絲。

3.3檢查各種連接的螺栓是否松開和固定。

3.4過孔時,檢查模板的穩(wěn)定情況。

4、操作規(guī)程

4.1操作時必須專人指揮,所有操作人員聽從指揮。

4.2當(dāng)風(fēng)力≥6級時,嚴(yán)禁過孔作業(yè);當(dāng)風(fēng)力≥8級時,嚴(yán)禁進(jìn)行混凝土澆筑作業(yè),必須保證移動模架處于整機合攏并連接完畢狀態(tài);禁止在模板外的高空作業(yè);當(dāng)風(fēng)力≥11級時,應(yīng)停止任何施工作業(yè),切斷電源并拉必要的纜風(fēng)繩。

4.3移動模架移動前,非操作人員嚴(yán)禁進(jìn)入現(xiàn)場,更不允許隨意啟動或操作各種控制元件。

4.4移動模架的所有移位必須在有關(guān)技術(shù)人員的監(jiān)視下進(jìn)行,必須解除所有影響位移的因素。

4.5模架每施工完一孔要進(jìn)行一次全面檢查,發(fā)現(xiàn)問題及時處理,并辦理簽認(rèn)記錄。

4.6液壓系統(tǒng)

A、啟動液壓泵之前,檢查液壓油是否達(dá)到要求,換向閥是否在中位。

B啟動液壓泵之后,檢查壓力系統(tǒng)是否正常,管路是否滲漏。

C、操作各種閥門時,應(yīng)注意所對應(yīng)的油缸動作或方向,嚴(yán)禁出現(xiàn)操作失誤。

D、當(dāng)泵站不使用時及時切斷電源。

E、經(jīng)常檢查液壓油路鋼管、膠管、接頭的螺栓是否完全緊固,避免漏油現(xiàn)象發(fā)生。

F、經(jīng)常檢查系統(tǒng)中各種液壓濾清器的濾芯是否堵塞。

G、澆筑混凝土之前必須對油缸的活塞桿進(jìn)行防護(hù),以防混凝土污染活塞桿影響使用。

4.7電氣系統(tǒng)

A、當(dāng)設(shè)備在運行過程中出現(xiàn)異常現(xiàn)象時,必須立即停車,查找,排除故障,嚴(yán)禁設(shè)備帶病運行。

B、電氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障需要檢修時,必須切斷電源,嚴(yán)禁帶電作業(yè)。

C、電氣系統(tǒng)的各種故障必須由專業(yè)維修電工檢修處理,嚴(yán)禁其他人員擅自進(jìn)行檢修和改動。

D、各項動作運行開始前,指揮人員必須首先鳴響電鈴,提示操作人員各就各位,準(zhǔn)備進(jìn)入工作狀態(tài)。

E、避免在雷雨天氣使用設(shè)備和混凝土施工。遇到雷雨天氣時,如果沒有避雷裝置,首先停掉設(shè)備總電源,并將設(shè)備停放到有接地線的地方,將設(shè)備接到地線上,同時工作人員不得逗留在設(shè)備上。

4.8高空作業(yè)人員必須戴安全帽、系安全帶,嚴(yán)格按照高空作業(yè)安全規(guī)程施工操作。

5、其他注意事項

5.1操作系統(tǒng)必須專人看護(hù)、值班。

5.2指揮人員要根據(jù)天氣和實際情況研究移動方案,信號統(tǒng)一,指揮信號清楚。

5.3靜止時,檢查固定和連接情況,做好記錄。

篇3:腳手架支模架安全管理制度

1.制定架子規(guī)范管理標(biāo)準(zhǔn)文件。

2.認(rèn)真編制好架子工程組織方案、技術(shù)措施及指導(dǎo)性文件。

3.搭設(shè)人必須經(jīng)培訓(xùn)合格,持證上崗。嚴(yán)禁酒后及帶病,穿硬底鞋上班。

4.架子工必須嚴(yán)格按規(guī)程要求搭設(shè),在搭設(shè)中要正確佩戴和使用勞動保護(hù)用品。

5.加強外架子在施工中日常檢查及其它防止措施。A.嚴(yán)禁超載;B.及時驗收掛牌,定時檢查;C.加強外架子的立面圍護(hù);D.加強斜支架的連接與錨固;E.連墻拉接點嚴(yán)格按規(guī)定間距設(shè)置;F.加強對操作不當(dāng)?shù)墓芾?及時搞好落手清工作;G.做好防火安全工作,及時清理易燃雜物,現(xiàn)場動火作業(yè)必須有審批手續(xù)。

6.在班組施工前必須進(jìn)行嚴(yán)格安全技術(shù)操作要求交底,才可施工。

7.架子上任何安全防護(hù)設(shè)施嚴(yán)禁擅自拆除。