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降低扣件鋼管腳手架在施工中的安全風(fēng)險

2011-01-06 10:54    【  【打印】【我要糾錯】

  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(fēng)險識別,結(jié)合施工實踐、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)險識別類型,并依據(jù)識別的安全風(fēng)險,在施工中采取應(yīng)對措施,從而降低扣件鋼管腳手架系統(tǒng)施工的安全風(fēng)險。

  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(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(fēng)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(fēng)險識別與應(yīng)對措施,對減少和避免結(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)險識別

  扣件鋼管腳手架施工風(fēng)險存在于方案設(shè)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(fēng)險進行識別:

  扣件鋼管腳手架高大支撐施工安全風(fēng)險包括設(shè)計方案風(fēng)險、現(xiàn)場施工風(fēng)險和管理風(fēng)險,而設(shè)計方案風(fēng)險有設(shè)計受力模式風(fēng)險、材料性能參數(shù)風(fēng)險、荷載參數(shù)風(fēng)險、地基力學(xué)參數(shù)風(fēng)險和構(gòu)造設(shè)置風(fēng)險等五個方面;現(xiàn)場施工風(fēng)險有支撐面變形大風(fēng)險、材料風(fēng)險、架體搭設(shè)風(fēng)險、施工中荷載增大風(fēng)險及架體拆除風(fēng)險等;管理風(fēng)險有檢查不認真風(fēng)險、交底不到位風(fēng)險和檢查不及時風(fēng)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(fēng)險識別。

  2扣件鋼管腳手架降低風(fēng)險措施

  工程項目常用的安全風(fēng)險措施有:風(fēng)險回避、風(fēng)險控制、風(fēng)險轉(zhuǎn)移、風(fēng)險自留和風(fēng)險利。本文主要采用對風(fēng)險進行主動控制的措施,將風(fēng)險降低到可以接受的程度。

  2.1設(shè)計方面風(fēng)險措施

  2.1.1設(shè)計受力模式風(fēng)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(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。解決這一問題,需要在受力設(shè)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(shè)時扣件的擰緊力矩大小不一造成的風(fēng)險。

  2.1.2材料性能參數(shù)風(fēng)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(fēng)險。

  2.1.3荷載參數(shù)風(fēng)險,F(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(shè)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(fēng)險,在施工專項方案設(shè)計時應(yīng)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(shè)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(yù)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(shè)計計算即可。

  2.1.4地基參數(shù)風(fēng)險。地基承載力參數(shù)取值偏大或設(shè)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(dǎo)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(shè)計要求等。應(yīng)對措施要考慮到現(xiàn)場基坑的開挖形式,按規(guī)定在基礎(chǔ)施工后用土回填。若現(xiàn)場及附近土源少、土質(zhì)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(gòu)造設(shè)置風(fēng)險。如果設(shè)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(gòu)造詳圖,支撐系統(tǒng)構(gòu)造做法采用文字表述,而未正確表達清楚。

  設(shè)置時可增設(shè)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(gòu)造上的要求。支撐底部設(shè)置鋼支座和75mm×150mm的墊木。同時支撐系統(tǒng)與已澆筑的結(jié)構(gòu)進行有效拉接,保證整體穩(wěn)定。

  2.2現(xiàn)場施工過程風(fēng)險控制

  2.2.1支撐面變形大風(fēng)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(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(chǔ)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(shè)置鋼支座和75mm×150mm的墊木,地面周圍設(shè)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(fēng)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(zhuǎn)使用存在嚴重磨損,加上維護保養(yǎng)不到位,造成外觀質(zhì)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(yīng)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(zhì)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(xué)性能在監(jiān)理工程師見證下進行抽樣送檢;對達不到設(shè)計要求、彎曲變形、嚴重腐蝕的嚴禁使用。

  2.2.3搭設(shè)風(fēng)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(shè)計方案要求的受力方式進行搭設(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,整個支撐系統(tǒng)未按規(guī)定與已施工的結(jié)構(gòu)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(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)場施工項目部對操作班組人員就施工技術(shù)專項方案、搭設(shè)構(gòu)造要求、技術(shù)參數(shù)和安全質(zhì)量注意事項等進行書面和口頭技術(shù)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(shè)過程中對構(gòu)造設(shè)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(zé)令整改。

  2.2.4荷載增大風(fēng)險;炷翝仓^程中,模板面的堆載超過設(shè)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(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(dǎo)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(fēng)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(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)受荷與結(jié)構(gòu)設(shè)計不吻合,未按操作規(guī)程拆模等。此時必須加強安全技術(shù)交底,進行跟蹤檢查并指導(dǎo)拆除施工,拆模前應(yīng)對混凝土強度進行檢測。當混凝土強度達到設(shè)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(jié)構(gòu)受荷情況符合結(jié)構(gòu)設(shè)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(jié)果強度均大于設(shè)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(fēng)險控制

  管理人員本身業(yè)務(wù)素質(zhì)低、安全意識不夠、責(zé)任心差、情緒波動,對工人安全技術(shù)交底不到位,現(xiàn)場支撐系統(tǒng)施工過程質(zhì)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(zé)任制和考核制度,重申各個施工安全管理崗位職責(zé);由公司技術(shù)和安全管理部門對現(xiàn)場施工安全管理人員就施工技術(shù)專項方案、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(wù)水平。施工安全管理人員及時對現(xiàn)場支撐系統(tǒng)搭設(shè)質(zhì)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(shè)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。

 。蹍⒖嘉墨I]

 。1]周績忠,蔡雪峰?奂戒摴苣_手架施工安全風(fēng)險識別與應(yīng)對[J]。施工技術(shù),2008,(2):48~51.

 。2]中國建筑科學(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:中國建筑工業(yè)出版社,2001.

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