(內(nèi)蒙古第三電力建設工程有限責任公司,內(nèi)蒙古 包頭 014010)
摘 要: 通過對扣件鋼管腳手架模板高大支撐系統(tǒng)的施工安全風險識別,結合施工實踐、有關 數(shù)據(jù)資料,總結出扣件鋼管腳手架模板高大支撐系統(tǒng)的施工安全風險識別類型,并依據(jù)識別 的安全風險,在施工中采取應對措施,從而降低扣件鋼管腳手架系統(tǒng)施工的安全風險。
關鍵詞:腳手架工程;模板高大支撐;施工安全;風險識別
中圖分類號:TU392.3 文獻標識碼:B 文章編 號:1007—6921(2008)24—0160—02
扣件鋼管腳手架因其施工方便、適用性廣等特點,在多、高層建筑現(xiàn)澆混凝土結構模板高大 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 危險源之一,在施工過程中如果沒有對扣件鋼管腳手架系統(tǒng)的施工安全風險進行識別與控制 ,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產(chǎn)損失。因此探討扣件 式鋼管腳手架的安全風險識別與應對措施,對減少和避免結構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險識別
扣件鋼管腳手架施工風險存在于方案設計和現(xiàn)場施工與管理兩個階段。下面就超高超大 跨的扣件鋼管模板支撐施工項目,對扣件鋼管腳手架模板高大支撐的施工安全風險進行識別 :
扣件鋼管腳手架高大支撐施工安全風險包括設計方案風險、現(xiàn)場施工風險和管理風險, 而設計方案風險有設計受力模式風險、材料性能參數(shù)風險、荷載參數(shù)風險、地基力學參數(shù)風 險和構造設置風險等五個方面;現(xiàn)場施工風險有支撐面變形大風險、材料風險、架體搭設風 險、施工中荷載增大風險及架體拆除風險等;管理風險有檢查不認真風險、交底不到位風險 和檢查不及時風險等諸多因素。
需要指出的是現(xiàn)場施工和管理貫穿于整個施工過程,要根據(jù)現(xiàn)場實際條件與施工方法, 采用分解分析法對扣件鋼管腳手架系統(tǒng)施工進行細致的安全風險識別。
2 扣件鋼管腳手架降低風險措施
工程項目常用的安全風險措施有:風險回避、風險控制、風險轉移、風險自留和風險利 。本文主要采用對風險進行主動控制的措施,將風險降低到可以接受的程度。
2.1 設計方面風險措施
2.1.1 設計受力模式風險??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。解決這一問題,需要在受力設計時,采用立桿頂端可調(diào)支 托傳力模式,可避免由于現(xiàn)場實際搭設時扣件的擰緊力矩大小不一造成的風險。
2.1.2 材料性能參數(shù)風險。由于計算時材料性能參數(shù)取值不當,如Φ48mm×3.5mm鋼管,規(guī)范規(guī)定壁厚允許偏差是 一0.5mm,而對于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%。如果在計算時不考慮這一因素影響,就 埋下安全隱患。需采用≯48mm×3.5mm鋼管,計算按≯48mm×30mm鋼管的截面特性進行計 算,可避免由于材料的截面偏差引起的風險。
2.1.3 荷載參數(shù)風險。現(xiàn)場由于施工條件變化、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 偏差和安全荷載等級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。為降低風險 ,在施工專項方案設計時應充分考慮各種荷載因素,并按最不利荷載組合進行計算,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準值取1%的垂直永 久荷載標準值,按作用在支撐上端水平方向進行設計計算;而安全荷載主要是考慮施工中的 振動和沖擊、不均勻荷載等未預見因素產(chǎn)生的水平荷載,取2.5%的垂直永久荷載標準值, 按作用在支撐上端水平方向進行設計計算即可。
2.1.4 地基參數(shù)風險。地基承載力參數(shù)取值偏大或設計時未充分考慮氣候條件變化的影響,如雨天雨水侵蝕地基土 、地下水位上升等導致地基承載力降低;施工時地基土夯實不夠,承載力達不到設計要求等 。應對措施要考慮到現(xiàn)場基坑的開挖形式,按規(guī)定在基礎施工后用土回填。若現(xiàn)場及附近土 源少、土質差,現(xiàn)場施工方案采用回填砂灌水振動密實,考慮到施工中可能出現(xiàn)回填砂振動 不夠到位,故按中砂中密考慮進行計算。
2.1.5 構造設置風險。如果設計方案沒有給出扣件鋼管模板支撐平面布置圖、立面布置圖及構造詳圖,支撐系 統(tǒng)構造做法采用文字表述,而未正確表達清楚。
設置時可增設水平加強層、加密立面剪刀撐等措施滿足高大模板支撐系統(tǒng)構造上的要求。支 撐底部設置鋼支座和75mm×150mm的墊木。同時支撐系統(tǒng)與已澆筑的結構進行有效拉接,保 證整體穩(wěn)定。
2.2 現(xiàn)場施工過程風險控制
2.2.1 支撐面變形大風險。立桿支撐面未按照要求進行夯實或加固處理,承載力達不到要求;地基未做好排水設施 ,被水浸泡后產(chǎn)生不均勻沉降,導致支撐產(chǎn)生較大的應力,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)實際情況,當自然地面標高為-2.0m,基坑底 標高為-3.0m時,基坑采用大開挖,方案規(guī)定在基礎施工后用中砂回填至-0.3m。回填采取 分層回填灌水振動密實,分層厚度控制在250mm,并分層取樣檢測進行控制,回填砂壓實系 數(shù)達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,同時支撐底部設 置鋼支座和75mm×150mm的墊木,地面周圍設置排水溝進行有組織排水,防止地基土受到水 浸泡。
2.2.2 材料風險。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)多次周轉使用存在嚴重磨損,加上維護保養(yǎng)不到位,造成外觀質量差,出現(xiàn)銹蝕、 變形、開裂,致使支撐承載能力明顯降低。為此在施工中應加強維護保養(yǎng)工作,防止腐蝕。 要重點檢查進場的鋼管、扣件的生產(chǎn)許可證、質量合格檢測證明和廠家標志;要求鋼管壁厚 不小于3mm;其力學性能在監(jiān)理工程師見證下進行抽樣送檢;對達不到設計要求、彎曲變形 、嚴重腐蝕的嚴禁使用。
2.2.3 搭設風險。工人無證上崗或工人安全意識不夠、工人帶情緒工作;未按經(jīng)批準的專項設計方案要求 的受力方式進行搭設;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,整個支撐系統(tǒng)未按規(guī)定與已施工的結構進行有效連接,整體穩(wěn)定性差;未正 確使用墊板、底座和頂托,底座、頂托隨意伸長且無相應的加固措施等。采取的措施是搭設 必須由專業(yè)施工隊伍承擔,搭設人員必須持腳手架搭設特種作業(yè)上崗證。作業(yè)前由現(xiàn)場施工 項目部對操作班組人員就施工技術專項方案、搭設構造要求、技術參數(shù)和安全質量注意事項 等進行書面和口頭技術交底,在混凝土墊層上對支撐立桿位置進行彈線定位,確保立桿的位 置和間距正確;同時支撐系統(tǒng)搭設過程中對構造設置、立桿接頭位置、水平桿間距進行跟蹤 檢查和記錄,對立桿垂直度采取經(jīng)緯儀檢測,對扣件擰緊程度進行10%抽檢,要求扣件扭力 矩達40~65N-m,發(fā)現(xiàn)不符合要求,立即責令整改。
2.2.4 荷載增大風險。混凝土澆筑過程中,模板面的堆載超過設計的施工荷載,混凝土泵送產(chǎn)生的水平?jīng)_擊力 引起的誘發(fā)荷載。混凝土澆筑路徑不當產(chǎn)生反力放大效應引起的等效荷載。局部立桿支撐面 變形沉陷,引起附近各立桿所受荷載增大。采取應對措施:嚴禁將泵管固定在支撐系統(tǒng)上, 避免混凝土泵的振動作用破壞支撐系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性;混凝土的澆筑方向盡可能對稱,以確 保受荷均衡,對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 局部荷載過大導致失穩(wěn);指派專業(yè)人員對模板支撐系統(tǒng)立桿支撐面的變形情況進行監(jiān)測,以 確保澆注安全。
2.2.5 拆模風險。
若拆模過早、拆模不按規(guī)定順序進行,在支撐系統(tǒng)拆除過程中導致混凝土結構受荷與結 構設計不吻合,未按操作規(guī)程拆模等。此時必須加強安全技術交底,進行跟蹤檢查并指導拆 除施工,拆模前應對混凝土強度進行檢測。當混凝土強度達到設計強度值的100%后,方可 拆除承重模板和支撐系統(tǒng),支撐系統(tǒng)拆除順序按結構受荷情況符合結構設計要求。待混凝土 自然養(yǎng)護28d后,混凝土試塊由監(jiān)理工程師見證送檢,檢測結果強度均大于設計強度值,由 項目部向監(jiān)理工程師申請,經(jīng)監(jiān)理工程師批準后方可按規(guī)定順序拆除。
2.3 管理風險控制
管理人員本身業(yè)務素質低、安全意識不夠、責任心差、情緒波動,對工人安全技術交底 不到位,現(xiàn)場支撐系統(tǒng)施工過程質量檢查不及時,未能及時發(fā)現(xiàn)問題。遇到以上情況,按項 目部制定現(xiàn)場施工安全生產(chǎn)管理責任制和考核制度,重申各個施工安全管理崗位職責;由公 司技術和安全管理部門對現(xiàn)場施工安全管理人員就施工技術專項方案、搭設構造要求、技術 參數(shù)和安全質量注意事項等進行交底,并對施工安全管理人員進行安全思想教育,提高業(yè)務 水平。施工安全管理人員及時對現(xiàn)場支撐系統(tǒng)搭設質量進行檢查,發(fā)現(xiàn)問題及時督促整改; 模板支撐系統(tǒng)搭設完后,由公司總工組織檢查驗收合格后,向監(jiān)理方申請報驗,經(jīng)監(jiān)理方總 監(jiān)理工程師驗收確認后進人下道工序。
[參考文獻]
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