扣件式鋼管模板支架施工過程中常見問題的研討

　　摘 要：扣件式鋼管架主要由鋼管和扣件兩類構件組成，由于其組合靈活、承載力較大、周轉次數多，現在廣泛應用于腳手架和模板支撐體系。施工現場有不少技術管理人員對扣件式鋼管模板支架的設計理論及計算公式把握不準，對模板支撐相關構造措施的作用認識不足，甚至認為某些構造措施是沒用的，并且在施工中省掉這些構造措施。為此，輕則造成模板支架局部下沉，重則造成模板支架整體失穩、群死群傷。本人憑著十幾年的現場管理經驗，以及對相關理論及施工規范的研究，對扣件式鋼管模板支架的方案設計及搭設過程中的一些常見問題提出一些自己的看法，并希望能對從事現場技術管理工作的同志們有所幫助，防止模板坍塌。

　　關鍵詞：扣件式鋼管架,模板支架,施工安全,模板坍塌

　　扣件式鋼管架主要由鋼管和扣件兩類構件組成，由于其組合靈活、承載力較大、周轉次數多，現在廣泛應用于腳手架和模板支撐體系。現今，與扣件式鋼管模板支架相關的規范主要有兩部，即《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》和《建筑施工模板安全技術規范》。規范所涉及公式很多，有的公式并未深入展開剖析，所以造成很多施工現場技術管理人員對扣件式鋼管模板支架的設計理論及計算公式把握不準，對模板支撐相關構造措施的作用認識不足，甚至認為某些構造措施是沒用的，并且在施工中省掉這些構造措施。為此，輕則造成模板支架局部下沉，重則造成模板支架整體失穩、群死群傷。在現實生活中，此類事故也常見于報端。本人憑著十幾年的現場管理經驗，以及對相關理論及施工規范的研究，對扣件式鋼管模板支架的方案設計及搭設過程中的一些常見問題提出一些自己的看法，并希望能對從事現場技術管理工作的同志們有所幫助，防止模板坍塌。

　　一、模板支架方案設計階段

　　1.材料參數選擇不合理。模板支架所用鋼管的標準尺寸為：φ48.3×3.6。由于鋼材市場比較混亂，經調查發現，市場上流通的φ48.3鋼管壁厚只有2.5mm左右，那么實際截面積比標準規格小29%，再加上鋼管長期缺乏保養，表面銹蝕嚴重，有效面積最多是標準規格的70%。很多同志在模板方案計算書中的取值都按3.6mm厚，大大高估了鋼管的承載力。建議有關人員要下到工地，實地測量鋼管壁厚，根據測量結果進行模板支架設計。工地常常習慣于把模板支架步高h設定為1.8米高，這主要是為了方便人在其中穿行，如果步高太低，人在滿堂架內行走就會頭碰橫桿。那么，步高一定的情況下，鋼管截面積成了單桿受壓承載力的主要影響因素(當然，鋼管末端伸出橫桿的長度a也是其中一個因素，從立桿計算長度公式：lo=h+2a就可得知)。如果恒載分項系數為1.2，活載分項系數為1.4，那么鋼管截面積小了30%，意味著安全儲備已經被消耗完了，稍有意外就有可能導致立桿失穩。

　　2.結構選型不合理。梁截面積不大的情況下，一般采用梁兩側布置立桿，且立桿與樓板模板共用。這種方案的傳力路線是：梁荷載傳遞給梁底小楞(一般是木方)，小楞把荷載傳遞給梁兩側平行于梁軸線方向的鋼管主楞，再由鋼管主楞傳遞給立桿，主楞和立桿是依靠直角扣件的摩擦力傳遞荷載，假設按兩個扣件計算，其最大傳遞荷載為1.2噸，立桿的受壓承載力一般都遠不止1.2噸，那么立桿的強度得不到充分發揮。做為補充，樓板模板的立桿與梁側立桿共用，那么基本上能充分發揮立桿的強度了。當梁截面積很大時(底框結構房屋的底層框架梁截面往往很大)，有的同志也采用這種方案就不太合適了，采用這種方案的結果可能是立桿間距非常密，梁側立桿的應力已達到極限值，可能樓板模板的立桿強度還沒達到一半。況且依靠扣件傳力其可靠度也不是很高，因為扣件的抗滑承載力與其扭緊力矩有關，如果工人操作不當，兩個扣件抗滑承載力根本達不到1.2噸。我們在實踐中，用力矩扳手檢查扣件的松緊程度時，常常發現扣件不是扭的太松，就是扭得太緊，太松就造成扣件抗滑承載力不足，太緊就有可能造成扣件受荷載后爆裂。這兩種情況都會造成模板局部塌陷，嚴重情況有可能造成連鎖反應，架體整體坍塌。

　　3.對模板支架的地基承載力未做計算，模板支架基礎(即木墊板及混凝土硬化層)只憑經驗做法。底層模板支架一般是搭設在底層室內回填土之上的混凝土硬化層上，那么室內回填土就成為了模板支架的地基。由于現在人工成本很高，基本上沒有人按30~50cm一層進行分層夯實回填，那么回填土的地基承載力肯定會大大小于理論值，故進行模板基礎設計時，應特別注意地基承載力折減這個問題。由于梁的截面尺寸有大有小，那么每立桿受力也肯定有大有小，光憑經驗是很難準確得出立桿的荷載和地基承載力的，就好比一個二元一次方程，只知道X，不經計算是無法得知Y值的，這里的X就相當于所受荷載，Y就相當于承載力。故應嚴格按規范要求進行地基承載力計算，并結合以往的施工經驗進行復核。

　　二、模板支架施工階段

　　1.對方案審查不嚴，基本不審查計算過程。有些工地的模板支架計算書從一個工地照搬到另一個工地，常常只改了工程概況，這是一種很低級的錯誤，審查方案時只要稍細心點就能發現問題。不同工程其工況不同，那么就應按不同工況分別進行計算，不得照搬照套。模板方案審查時，要注意其所選梁截面尺寸、板厚、層高等是否和施工圖一致，以防止出現方案與實際牛頭不對馬嘴的情況。

　　2.方案等同擺設，即使有方案，也不按方案施工。有的工地，方案設計是采用鋼管模板支架，而實際應用中卻采用木模板支架，對于這種情況，解決的方法是重新制定方案，并重先進行審批，之后才能按新的方案進行施工。另外一種情況是，模板支架形式符合方案設計的要求，但具體施工參數卻和方案大不一樣，比如隨意加大立桿間距、鋼管厚度與設計不符、木板厚度與設計不符，出現這種情況，原因往往是施工方想從安全設施費這一塊擠出利潤。像模板支架這種安全措施，雖然不是最終交貨對象(模板支架在施工完后是要拆掉的，交貨的是工程項目，而不是安全措施)，但模板支架關聯著重大安全及質量問題，如果模板支架倒塌，則現澆樓板也倒塌，這是重大質量事故。如果有人在上面施工，則會造成人員傷亡，這是重大安全事故。所以決不能克扣安全設施費，施工中應嚴格按審批后的方案進行施工，決不可把方案當作擺設。

　　3.缺乏技術交底，即使交底，也是只簽單子，不宣講方案的搭設要點。現在的建筑工人基本上按勞動時間取酬，做一個小時得一個小時的工錢，白天想叫工人停下手中的活來做不拿薪酬的交底工作，工人師傅基本不干。晚上，有的工人不住工地，下班走了，即使在工地，累了一天也沒精神聽你宣講什么安全。對于這樣的現實世界，增強對工人安全方面的思想意識教育很重要，另一方面也應該對工人獲取報酬的方式有所調整，比如說進行安全學習那天也照樣能拿部分工資。

　　4.模板支架基礎做法偷工減料。立桿底墊木由2米長改成1米長;常常省掉鋼管底座;地面硬化厚度不夠。這是一些小把戲，大家一眼就能看透，只要嚴格進行檢查驗收就可避免。

　　5.對構造措施認識不足，隨意減少縱橫水平桿和剪刀撐。有的班組長或部分管理人員的力學知識比較貧乏，認為模板支架不就承受豎向重力，有立桿頂著就可以了，還要那么多構造措施做什么!其實不然，立桿只有和這些構造措施一起發揮作用才能達到設計預定的立桿承載力。比如說，如少了一道縱橫拉結桿，那么計算高度lo大約乘以2;λ=lo/i,，那么λ的值也加大一倍;立桿穩定系數ψ=7320/λ2，那么ψ的值只有原來的1/4;立桿的應力σ=N/(A×ψ)，這意味著縱橫桿間距每增大一倍，立桿的應力將會增大4倍，立桿應力是以平方數來增加的，所以施工中絕對不能任意減少縱橫拉結桿。對于剪刀撐，它是形成三角形穩定性不可少的構件，如果沒有剪刀撐，那么該模板支架將是一個幾何不穩定體系，只要稍有水平荷載，架體就往一邊倒。當架體往一邊到，那么上部荷載將產生嚴重偏心，就象大廈嚴重傾斜了，還能住人嗎?所以施工中應特別重視縱橫桿和剪刀撐的作用。

　　6.處罰力度不夠，過不了人情關。一般來說，項目部每周進行一次周檢，公司每月對項目部進行一次月檢。不管是公司對項目部的月檢也好，還是項目部對各班助的周檢，由于大家太熟，對檢查中發現的一些問題下不了狠手，下面的人陪陪笑臉、求求情，往往就放過了。就算嚴格一點，也就是整改而已，基本上不用處罰手段。那么一來，下面的人就敢于名知故犯。這不是什么技術問題，要處理這方面問題還是應從管理制度上下手，完善檢查整改制度，對存在問題定人、定時、定措施進行整改，否則按公司獎罰制度進行處理。做到有“法”必依、執“法”必嚴。

　　三、結論

　　模板支架安全涉及很多方面，但重點是保證鋼管立桿的穩定性。縱橫拉結桿是保證單桿穩定的主要構造措施，剪刀撐是保證架體整體穩定的主要保證措施，施工中必須重視構造措施，否則施工方案中所有計算都沒有任何意義。我建議有關同志在模板支架驗收過程中，不要只盯這立桿的間距，而應把更多的重點放在似乎不太起眼的構造措施上，只有這樣才能有效防止塌架。

　　參考文獻

　　[1]《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》(JGJ130-2011)

　　[2]《建筑施工模板安全技術規范》(JGJ162-2008)