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1.影響鋼管扣件腳手架模板支撐體系的主要要素分析

1.1建筑周轉材料的質量差異

按照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》（JGJ130—2011）、《建筑施工模板安全技術規程》（JGJ162—2008）的要求，搭設腳手架所使用的建筑鋼管宜為Φ48×3.6（而2011年新規范前，施工現場鋼管標準規格為Φ48×3.5），扣件重量應不少于1.25kg。但實際施工中，由于材料供應商投機取巧、銹蝕未及時清理鋼管、配件未及時補充等多方面原因，鋼管和扣件達標率低下。2010年以來，湖北省多起安全事故中都出現建筑鋼管、建筑扣件質量不達標的問題。2010年十月份，湖北省建設工程質量安全監督總站委托省檢測中心對襄樊、宜昌、十堰等地區的中心城區在建房屋建筑工程用鋼管和扣件進行隨機抽測，共抽測12組鋼管、14組扣件，其中鋼管僅有6組尺寸和力學性能符合國家標準；14組旋轉扣件13組不合格，14組十字扣件1組不合格，14組對接扣件9組不合格。鋼管、扣件是建筑腳手架和模板支撐的基本元件，其質量直接影響腳手架、模板支撐的承載強度和穩定性。

1.2計算模式的局限性

1.2.1計算模式實際受力模式有差異

鋼管扣件式腳手架的計算，是將體系簡化為質地均勻剛性桿件和鉸接點組成的體系來計算的，但桿件的計算模型和簡圖與實際受力情況有較大差別。首先，計算中各桿件節點是按交于一點的鉸接點考慮，但實際中各桿件的連接不能交于一點，加之施工中桿件的垂直度一般只靠肉眼觀察，甚至可能超出《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》（JGJ130—2011）第5.1.4條的規定，桿件實際上大都是偏心受力，直接影響到立桿穩定性的計算。

1.2.2桿件強度存在局部剛度削減

不同類型的扣件定鎖扣力差別明顯，特別是連接扣件的定鎖扣力僅為2.5kN，與鋼管本身強度相差較大，然而在計算中是桿件按一體化計算，極易忽視連接扣件了桿件的強度和剛度的削弱。

1.2.3抗側能力定量計算困難

對于高大模板支撐體系，往往需要增設縱橫向的剪刀撐，這一部分在規范上一般只提出構造要求，設計中往往忽視驗算。特別是高大模板支撐系統往往存在抗側能力不足而引起傾覆，而這多因未進行定量分析。

1.3專項方案設計的疏漏

1.3.1方案設計存有缺項

住建部《高大模板設計導則》中對專項方案的編制內容作出了具體規定，但在方案編制中，一些問題沒能得到應有的重視。編制專項方案時，由于梁板高度的變化，往往將部分梁板下的支撐設計為搭接鋼管頂撐或抬梁式支撐，致使扣件成為主要受力構件，下部桿件成為偏心受力；專項方案中未通盤考慮砼作業順序，只規定了砼料的堆積高度，對平推澆筑時產生的側向擠壓應力缺乏考慮，工程實際中由于澆筑不當而臨時加固支撐體系的情形時有發生；尤其是對桿件、模板的允許變形缺乏具體控制值和失效判定標準，對模板支撐變形超過規定值時的應急措施缺乏具體的規定。

1.3.2不按實際工況進行計算

方案設計中鋼管、扣件等往往刻板地按照標準值取值，而實際工程中絕大部分鋼管、扣件的規格屬于負偏差，造成抗壓和失穩計算與實際工況不相符合。另外，大部分方案中忽視基礎沉降的控制。

1.4現場操作質量缺乏控制

現場調查表明，絕大部分工程在材料選用、模板驗收和模板使用過程中均缺乏嚴格控制，施工過程粗放，未按照《建設工程高大模板支撐系統施工安全監督管理導則》的要求進行施工和管理。在材料選用時，鋼管的平直度、銹蝕度以及扣件配件的合格與否，僅憑肉眼觀察，未對進場的承重桿件、連接件等材料的產品合格證、生產許可證、檢測報告進行復核，并對其表面觀感、重量等物理指標進行抽檢。模板支撐體系驗收時，絕大部分未按規范規定，《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》（JGJ130）的規定，對扣件螺栓的緊固力矩進行抽查，對梁底扣件進行100%檢查。對立桿的垂直度、橫桿的水平度以及步距、間距等只進行肉眼觀測，極易出現擅自加大間距、步距的情況；在砼澆筑過程中，檢查人員只根據肉眼觀察構件變形情況，根據經驗判定支撐受力狀態，缺乏科學的監測。

2.改進對策

2.1加強對原材料的管理

盡量選擇合格的鋼管、扣件、頂撐等，受市場條件所限，無法選擇合格材料時，應挑選負偏差范圍內型號基本一致的鋼管和扣件，并且在投入使用前仔細檢查更換零件，清理污垢和銹跡，調直鋼管，保障架體符合設計要求。

2.2合理設定計算參數

按照實際鋼管尺寸設定計算參數，根據鋼管扣件的質量狀況適當放大對應的選擇保險系數，超過一定規模的危險性較大的高大模板支撐體系，應對所使用的鋼管、扣件進行力學性能檢測，根據檢測結果設計專項方案。另外，加強對一般支模體系中架體設計值和使用情況的收集整理，形成對應不同的框架梁大小、支撐高度的架體搭設常量表，為模板支撐設計提供參考。

2.3改進模板支撐體系

對于超過一定規模的危險性較大的高大模板支撐體系，梁下桿件必須直接頂撐，并考慮將設為雙立桿中間夾橫桿的體系，以消除偏心受力狀態；有條件的工程可以設計類似物料提升機支柱的通用型的鋼支架，直接固結在下層梁板并頂撐在梁下，其它支撐體系與其連接，改單桿件桁架體系為桿件——剛性單元桁架體系，增強架體強度和剛度。

2.4設置合理的監控措施

在梁下受力最大和較大部位安裝固定的觀測標志，規定合理變形值、警戒變形值、失效變形值，派專人觀測，及時根據變形情況采取措施。對于超過一定規模的危險性較大的高大模板支撐體系，條件允許的情況下，宜設置應力應變觀測體系，觀測變形并收集數據。

2.5健全施工過程管理

組織方案編制人員參加的架體搭設前的放線檢查和搭設完成后的驗收檢查，施工過程中強化扣件的擰緊力矩、梁下立桿垂直度和間距、頂撐伸出長度、架體步距、剪刀撐連續性、掃地桿完整度等的檢查，保障架體搭設質量。

3.結語

鋼管扣件式腳手架模板支撐體系作為一項廣泛使用的常規施工技術，由于材料、設計、施工過程的多種缺陷，極易造成較大生產安全事故，必須引起高度重視，在不斷完善管理環節的同時，通過大量積累施工數據，形成經驗設計參數值，以彌補計算簡式的不足。

作者：周偉單位：湖北省建設工程質量安全監督總站