通過(guò)對(duì)扣件鋼管腳手架模板高大支撐系統(tǒng)的施工安全風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別,結(jié)合施工實(shí)踐、有關(guān)數(shù)據(jù)資料,總結(jié)出扣件鋼管腳手架模板高大支撐系統(tǒng)的施工安全風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別類型,并依據(jù)識(shí)別的安全風(fēng)險(xiǎn),在施工中采取應(yīng)對(duì)措施,從而降低扣件鋼管腳手架系統(tǒng)施工的安全風(fēng)險(xiǎn)。
扣件鋼管腳手架因其施工方便、適用性廣等特點(diǎn),在多、高層建筑現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)模板高大支撐系統(tǒng)施工中被廣泛使用。而扣件鋼管腳手架坍塌事故是建筑施工中極易引發(fā)群體傷亡的危險(xiǎn)源之一,在施工過(guò)程中如果沒(méi)有對(duì)扣件鋼管腳手架系統(tǒng)的施工安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別與控制,極有可能發(fā)生模板支撐坍塌的安全事故,造成重大的人身傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。因此探討扣件式鋼管腳手架的安全風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與應(yīng)對(duì)措施,對(duì)減少和避免結(jié)構(gòu)施工中的安全事故有著重要意義。
1扣件鋼管腳手架施工安全風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別
扣件鋼管腳手架施工風(fēng)險(xiǎn)存在于方案設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)施工與管理兩個(gè)階段。下面就超高超大跨的扣件鋼管模板支撐施工項(xiàng)目,對(duì)扣件鋼管腳手架模板高大支撐的施工安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別:
扣件鋼管腳手架高大支撐施工安全風(fēng)險(xiǎn)包括設(shè)計(jì)方案風(fēng)險(xiǎn)、現(xiàn)場(chǎng)施工風(fēng)險(xiǎn)和管理風(fēng)險(xiǎn),而設(shè)計(jì)方案風(fēng)險(xiǎn)有設(shè)計(jì)受力模式風(fēng)險(xiǎn)、材料性能參數(shù)風(fēng)險(xiǎn)、荷載參數(shù)風(fēng)險(xiǎn)、地基力學(xué)參數(shù)風(fēng)險(xiǎn)和構(gòu)造設(shè)置風(fēng)險(xiǎn)等五個(gè)方面;現(xiàn)場(chǎng)施工風(fēng)險(xiǎn)有支撐面變形大風(fēng)險(xiǎn)、材料風(fēng)險(xiǎn)、架體搭設(shè)風(fēng)險(xiǎn)、施工中荷載增大風(fēng)險(xiǎn)及架體拆除風(fēng)險(xiǎn)等;管理風(fēng)險(xiǎn)有檢查不認(rèn)真風(fēng)險(xiǎn)、交底不到位風(fēng)險(xiǎn)和檢查不及時(shí)風(fēng)險(xiǎn)等諸多因素。
需要指出的是現(xiàn)場(chǎng)施工和管理貫穿于整個(gè)施工過(guò)程,要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件與施工方法,采用分解分析法對(duì)扣件鋼管腳手架系統(tǒng)施工進(jìn)行細(xì)致的安全風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別。
2扣件鋼管腳手架降低風(fēng)險(xiǎn)措施
工程項(xiàng)目常用的安全風(fēng)險(xiǎn)措施有:風(fēng)險(xiǎn)回避、風(fēng)險(xiǎn)控制、風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)移、風(fēng)險(xiǎn)自留和風(fēng)險(xiǎn)利。本文主要采用對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行主動(dòng)控制的措施,將風(fēng)險(xiǎn)降低到可以接受的程度。
2.1設(shè)計(jì)方面風(fēng)險(xiǎn)措施
2.1.1設(shè)計(jì)受力模式風(fēng)險(xiǎn)?奂戒摴苣_手架支撐立桿的受力模式常有兩種方式:立桿頂端可調(diào)支托傳力和頂部水平鋼管與立桿扣接的直角扣件傳力。立桿頂端可調(diào)支托傳力可使立桿處于軸心受壓狀態(tài);扣件傳力使立桿處于偏心受壓狀態(tài),而扣件的擰緊力矩大小不一。導(dǎo)致支撐系統(tǒng)的承載力明顯比可調(diào)支托傳力的承載力低得多。解決這一問(wèn)題,需要在受力設(shè)計(jì)時(shí),采用立桿頂端可調(diào)支托傳力模式,可避免由于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際搭設(shè)時(shí)扣件的擰緊力矩大小不一造成的風(fēng)險(xiǎn)。
2.1.2材料性能參數(shù)風(fēng)險(xiǎn)。由于計(jì)算時(shí)材料性能參數(shù)取值不當(dāng),如Φ48mm×3.5mm鋼管,規(guī)范規(guī)定壁厚允許偏差是一0.5mm,而對(duì)于Φ48mm×3.0mm鋼管而言,壁厚為3.0mm的鋼管與壁厚為3.5mm鋼管相比,截面面積減少13.2%,截面慣性矩下降11.5%。如果在計(jì)算時(shí)不考慮這一因素影響,就埋下安全隱患。需采用≯48mm×3.5mm鋼管,計(jì)算按≯48mm×30mm鋼管的截面特性進(jìn)行計(jì)算,可避免由于材料的截面偏差引起的風(fēng)險(xiǎn)。
2.1.3荷載參數(shù)風(fēng)險(xiǎn),F(xiàn)場(chǎng)由于施工條件變化、氣候變化、混凝土施工順序與方法改變、支撐系統(tǒng)垂直度搭設(shè)偏差和安全荷載等級(jí)有可能造成施工荷載增大。給支撐系統(tǒng)施工留下安全隱患。為降低風(fēng)險(xiǎn),在施工專項(xiàng)方案設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮各種荷載因素,并按最不利荷載組合進(jìn)行計(jì)算,確保支撐系統(tǒng)具有足夠的承載能力、剛度和穩(wěn)定性。一般支撐安裝偏差荷載標(biāo)準(zhǔn)值取1%的垂直永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值,按作用在支撐上端水平方向進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算;而安全荷載主要是考慮施工中的振動(dòng)和沖擊、不均勻荷載等未預(yù)見(jiàn)因素產(chǎn)生的水平荷載,取2.5%的垂直永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值,按作用在支撐上端水平方向進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算即可。
2.1.4地基參數(shù)風(fēng)險(xiǎn)。地基承載力參數(shù)取值偏大或設(shè)計(jì)時(shí)未充分考慮氣候條件變化的影響,如雨天雨水侵蝕地基土、地下水位上升等導(dǎo)致地基承載力降低;施工時(shí)地基土夯實(shí)不夠,承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求等。應(yīng)對(duì)措施要考慮到現(xiàn)場(chǎng)基坑的開(kāi)挖形式,按規(guī)定在基礎(chǔ)施工后用土回填。若現(xiàn)場(chǎng)及附近土源少、土質(zhì)差,現(xiàn)場(chǎng)施工方案采用回填砂灌水振動(dòng)密實(shí),考慮到施工中可能出現(xiàn)回填砂振動(dòng)不夠到位,故按中砂中密考慮進(jìn)行計(jì)算。
2.1.5構(gòu)造設(shè)置風(fēng)險(xiǎn)。如果設(shè)計(jì)方案沒(méi)有給出扣件鋼管模板支撐平面布置圖、立面布置圖及構(gòu)造詳圖,支撐系統(tǒng)構(gòu)造做法采用文字表述,而未正確表達(dá)清楚。
設(shè)置時(shí)可增設(shè)水平加強(qiáng)層、加密立面剪刀撐等措施滿足高大模板支撐系統(tǒng)構(gòu)造上的要求。支撐底部設(shè)置鋼支座和75mm×150mm的墊木。同時(shí)支撐系統(tǒng)與已澆筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效拉接,保證整體穩(wěn)定。
2.2現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)控制
2.2.1支撐面變形大風(fēng)險(xiǎn)。立桿支撐面未按照要求進(jìn)行夯實(shí)或加固處理,承載力達(dá)不到要求;地基未做好排水設(shè)施,被水浸泡后產(chǎn)生不均勻沉降,導(dǎo)致支撐產(chǎn)生較大的應(yīng)力,極易發(fā)生垮塌;立桿底部未使用鋼底座和墊木板或墊木板規(guī)格偏小等。可依據(jù)實(shí)際情況,當(dāng)自然地面標(biāo)高為-2.0m,基坑底標(biāo)高為-3.0m時(shí),基坑采用大開(kāi)挖,方案規(guī)定在基礎(chǔ)施工后用中砂回填至-0.3m.回填采取分層回填灌水振動(dòng)密實(shí),分層厚度控制在250mm,并分層取樣檢測(cè)進(jìn)行控制,回填砂壓實(shí)系數(shù)達(dá)0.9以上,最后在支撐位置面上澆筑寬1.8m、厚0.1m的素混凝土墊層,同時(shí)支撐底部設(shè)置鋼支座和75mm×150mm的墊木,地面周?chē)O(shè)置排水溝進(jìn)行有組織排水,防止地基土受到水浸泡。
2.2.2材料風(fēng)險(xiǎn)。鋼管、扣件不合格,如鋼管、扣件出廠壁厚不足,扣件抗滑和抗破壞性能不合格;鋼管、扣件經(jīng)多次周轉(zhuǎn)使用存在嚴(yán)重磨損,加上維護(hù)保養(yǎng)不到位,造成外觀質(zhì)量差,出現(xiàn)銹蝕、變形、開(kāi)裂,致使支撐承載能力明顯降低。為此在施工中應(yīng)加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng)工作,防止腐蝕。要重點(diǎn)檢查進(jìn)場(chǎng)的鋼管、扣件的生產(chǎn)許可證、質(zhì)量合格檢測(cè)證明和廠家標(biāo)志;要求鋼管壁厚不小于3mm;其力學(xué)性能在監(jiān)理工程師見(jiàn)證下進(jìn)行抽樣送檢;對(duì)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求、彎曲變形、嚴(yán)重腐蝕的嚴(yán)禁使用。
2.2.3搭設(shè)風(fēng)險(xiǎn)。工人無(wú)證上崗或工人安全意識(shí)不夠、工人帶情緒工作;未按經(jīng)批準(zhǔn)的專項(xiàng)設(shè)計(jì)方案要求的受力方式進(jìn)行搭設(shè);立桿的縱橫排數(shù)不足、間距偏大;支架的垂直度偏差大;扣件螺栓擰緊扭力矩偏小,整個(gè)支撐系統(tǒng)未按規(guī)定與已施工的結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效連接,整體穩(wěn)定性差;未正確使用墊板、底座和頂托,底座、頂托隨意伸長(zhǎng)且無(wú)相應(yīng)的加固措施等。采取的措施是搭設(shè)必須由專業(yè)施工隊(duì)伍承擔(dān),搭設(shè)人員必須持腳手架搭設(shè)特種作業(yè)上崗證。作業(yè)前由現(xiàn)場(chǎng)施工項(xiàng)目部對(duì)操作班組人員就施工技術(shù)專項(xiàng)方案、搭設(shè)構(gòu)造要求、技術(shù)參數(shù)和安全質(zhì)量注意事項(xiàng)等進(jìn)行書(shū)面和口頭技術(shù)交底,在混凝土墊層上對(duì)支撐立桿位置進(jìn)行彈線定位,確保立桿的位置和間距正確;同時(shí)支撐系統(tǒng)搭設(shè)過(guò)程中對(duì)構(gòu)造設(shè)置、立桿接頭位置、水平桿間距進(jìn)行跟蹤檢查和記錄,對(duì)立桿垂直度采取經(jīng)緯儀檢測(cè),對(duì)扣件擰緊程度進(jìn)行10%抽檢,要求扣件扭力矩達(dá)40~65N-m,發(fā)現(xiàn)不符合要求,立即責(zé)令整改。
2.2.4荷載增大風(fēng)險(xiǎn);炷翝仓^(guò)程中,模板面的堆載超過(guò)設(shè)計(jì)的施工荷載,混凝土泵送產(chǎn)生的水平?jīng)_擊力引起的誘發(fā)荷載;炷翝仓窂讲划(dāng)產(chǎn)生反力放大效應(yīng)引起的等效荷載。局部立桿支撐面變形沉陷,引起附近各立桿所受荷載增大。采取應(yīng)對(duì)措施:嚴(yán)禁將泵管固定在支撐系統(tǒng)上,避免混凝土泵的振動(dòng)作用破壞支撐系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性;混凝土的澆筑方向盡可能對(duì)稱,以確保受荷均衡,對(duì)高大跨的大梁混凝土采取水平分層澆筑,使其力均衡;控制澆筑艙面的施工荷載,倉(cāng)面上僅留必要的混凝土操作人員,混凝土的堆積高度控制在150mm內(nèi),以防止支撐局部荷載過(guò)大導(dǎo)致失穩(wěn);指派專業(yè)人員對(duì)模板支撐系統(tǒng)立桿支撐面的變形情況進(jìn)行監(jiān)測(cè),以確保澆注安全。
2.2.5拆模風(fēng)險(xiǎn)。
若拆模過(guò)早、拆模不按規(guī)定順序進(jìn)行,在支撐系統(tǒng)拆除過(guò)程中導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)受荷與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不吻合,未按操作規(guī)程拆模等。此時(shí)必須加強(qiáng)安全技術(shù)交底,進(jìn)行跟蹤檢查并指導(dǎo)拆除施工,拆模前應(yīng)對(duì)混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度值的100%后,方可拆除承重模板和支撐系統(tǒng),支撐系統(tǒng)拆除順序按結(jié)構(gòu)受荷情況符合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求。待混凝土自然養(yǎng)護(hù)28d后,混凝土試塊由監(jiān)理工程師見(jiàn)證送檢,檢測(cè)結(jié)果強(qiáng)度均大于設(shè)計(jì)強(qiáng)度值,由項(xiàng)目部向監(jiān)理工程師申請(qǐng),經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后方可按規(guī)定順序拆除。
2.3管理風(fēng)險(xiǎn)控制
管理人員本身業(yè)務(wù)素質(zhì)低、安全意識(shí)不夠、責(zé)任心差、情緒波動(dòng),對(duì)工人安全技術(shù)交底不到位,現(xiàn)場(chǎng)支撐系統(tǒng)施工過(guò)程質(zhì)量檢查不及時(shí),未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。遇到以上情況,按項(xiàng)目部制定現(xiàn)場(chǎng)施工安全生產(chǎn)管理責(zé)任制和考核制度,重申各個(gè)施工安全管理崗位職責(zé);由公司技術(shù)和安全管理部門(mén)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工安全管理人員就施工技術(shù)專項(xiàng)方案、搭設(shè)構(gòu)造要求、技術(shù)參數(shù)和安全質(zhì)量注意事項(xiàng)等進(jìn)行交底,并對(duì)施工安全管理人員進(jìn)行安全思想教育,提高業(yè)務(wù)水平。施工安全管理人員及時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)支撐系統(tǒng)搭設(shè)質(zhì)量進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)督促整改;模板支撐系統(tǒng)搭設(shè)完后,由公司總工組織檢查驗(yàn)收合格后,向監(jiān)理方申請(qǐng)報(bào)驗(yàn),經(jīng)監(jiān)理方總監(jiān)理工程師驗(yàn)收確認(rèn)后進(jìn)人下道工序。
。蹍⒖嘉墨I(xiàn)]
。1]周績(jī)忠,蔡雪峰?奂戒摴苣_手架施工安全風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與應(yīng)對(duì)[J]。施工技術(shù),2008,(2):48~51.
。2]中國(guó)建筑科學(xué)研究院,哈爾濱工業(yè)大學(xué)[GJ30-2001]。建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范[S]。北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2001.