高大模板工程技术讲座

高大模板工程技术 讲座余桂生2008年4月目 录 一、高大模板工程 二、高大模板专项施工方案及评 审一、高大模板工程 1. 高大模板工程（简称高支模）概述 2. 高支模的相关法规、规范、规程及文件 3. 高支模施工工艺流程 4. 高支模监测及安全管理 5. 高支模的重点和难点 6. 高支模工程事故主要原因 7. 案例分析1. 高大模板工程概述1.1 高大模板工程（简称高支模）的概念 1.2 常规现浇结构高支模采用的支撑形式满堂红式支架 通道式支架 混合型支架 1.3 模板支架系统的构成承载构件 连接件 地基基础或承载层 配件 1.4 不同形式支架的适用条件 1.5 模板支架设计与施工要求强度、刚度、稳定性要求对支架的要求对模板的要求图1. 满堂红门式支顶架图2. 满堂红扣件式钢管支顶架 图3. 贝雷桁架型钢组合通道支 顶架 图4. 钢管立柱及其基础2. 高支模的相关法律法规文 件 及规范规程2.1 相关法规文件(10个)2.2 相关规范规程(11个)2.1 相关法规文件1.中华人民共和国建筑法（1998年3月1日起施行 ） 2.中华人民共和国安全生产法（2002年11月1日 起施行） 3.建筑工程安全生产管理条例（2004年2月1日起 施行） 4. 建设部文件关于印发建筑施工企业安全生产管 理机构设置专职安全生产管理人员配备办法和 危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证 审查办法的通知（建质【2004】213号，2004 年12月1日印发） 5. 建设部文件关于印发建筑工程预防高处坠落事 故若干规定和建筑工程预防坍塌事故若干规定 的通知（建质【2003】82号，2003年4月21日 发）6. 广州市建委文件关于进一步深化我市建筑工程 施工安全生产专项治理的通知（穗建筑2005 22号）（2005年1月20日印发） 7. 广州市建委文件，关于切实加强深基坑、大型 顶升设备、高支顶等高危工程和设施安全管理工 作的通知（穗建筑【2005】419号）（2005年8 月8日印发） 8. 广东省建设厅文件，转发省质安监总站关于贯 彻建筑施工安全检查标准若干执行意见的通 知（粤建函2000153号）（2000年5月22 日发） 9. 广州市建委文件关于印发广州市建设工程施 工安全责任制的通知（穗建筑【2001】75号 ） 10. 广东省建设厅文件广东省建设工程高支模撑板 系统施工安全管理办法（1998年）（粤建监 199827号）2.2 相关规范规程1.建筑地基基础设计规范（GB50007 - 2002） 2.木结构设计规范（GB50005-2003 ） 3.钢结构设计规范（GB50017-2003 ） 4.建筑地基基础工程施工质量验收规范 （GB50202-2002） 5.建筑施工安全检查标准（JGJ59- 1999） 6.混凝土结构工程施工质量验收规范 （GB50204-2002）7.建筑施工扣件式钢管脚手架安全技 术规范（JGJ130-2001） 8.建筑施工门式钢管脚手架安全技术 规范（JGJ128-2000） 9.建筑地基处理技术规范（JGJ79- 2002） 10.公路桥涵施工技术规范（ JTJ041-2000） 11.建筑地基基础设计规范（广东省 地方标准DBJ15-31-2003）3. 高支模施工工艺流程3.1 施工工艺流程 3.2 地基基础 3.3 施工准备 3.4 支架搭设 3.5 检验与验收 3.6 支架拆除4. 高大模板工程监测及安全 管理 4.1 高大模板工程监测制度 4.2 高大模板工程监测项目、测点 布置和监测要求 4.3 高大模板工程的安全管理4.1 高大模板监测制度1.高大模板工程施工之前，必须由施工单位、监理 公司确认及审批高大模板工程监测方案。 2.监测方案应包括支架沉降、位移和变形，以及地 基沉降观测，监测点布置、监测频率、监测时间 、报警值及信息反馈系统等。 3.高大模板工程施工过程中，宜由业主委托有相应 资质的第三方监测单位监测 4.当各方对高大模板工程专项施工方案存在分歧时 ，可由监理方选定试验段做静载试验。 5.监测结果报告必须包括监测项目及其允许值、报 警值、监测数据处理分析、监测结果评述。 6.监测数据接近或达到报警值时，应组织有关各方 采取应急或抢险措施，同时必须向市建设工程安 全监督站、市建设工程质量监督站、市建设科技 委办公室、市建委建筑业管理处报告。4.2 高大模板监测项目、测点布 置 和监测要求 1.监测项目：支架沉降、位移和变形，以及地 基稳定性沉降观测。 2.测点布设：根据支架规模确定，一般情况下 每1015m应布设一个监测剖面，每个监 测剖面应布设不少于2个支架水平位移监测 点、3个支架沉降观测点及3个地基稳定性 沉降观测点。 3.监测频率：在浇筑混凝土过程中应实施实时 监测，一般监测频率不宜超过2030分钟一 次。5. 高大模板工程的重点和难 点 5.1 支架方案设计 5.2 在实施过程中注意的重点事项 5.3 高支模工程实施的难点 5.4 施工中应注意的问题 5.1 支架方案设计1、作用于支架的荷载 2、支架承载能力计算的内容 3、支架整体稳定性校核或评估。 4、支架计算时，应采用荷载效应基本 组合。 5、支架计算时，荷载计算不得漏项， 荷载组合应符合有关规定的要求，杆 件计算模型的选择应合理。5.2 在实施过程中注意的重点 事项1. 地基基础 2. 材料 3. 安装5.3 高支模工程实施的难点 1. 为防止托座伸出过长，在支架搭设前，应充分考 虑到支架主构件和托座的正常高度，当预计会出 现超规范的情况，应提前在地基面标高上作分段 的调整，避免影响支架系统承载力的降低。 2. 在支架安装过程，会遇到部分构件因周转使用受 损，致使装拆的节点间隙过大的现象，它将会直 接影响到上下两层门式架间（或钢管立杆）安装 的垂直度，从而降低了其承载力。 3. 对于正常的门式架、扣件钢管支架系统，在安装 过程中应采用线锤或经纬仪密切监测其安装垂直 度，严格控制在规范规定的范围以内，确保支架 系统的安全性。5.4 施工中应注意的问题1. 钢管 2. 门式钢管脚手架 3. 方木 4. 可调托座 5. 纵横水平拉杆、扫地杆、剪刀撑 6. 放线 7. 安全技术交底 8. 检查验收 9. 浇筑过程的检查 10. 常出现的问题6. 高支模工程事故主要原因6.1 高支模工程的特点复杂性 多样性 高危性 事故突发性 6.2 高支模工程事故主要原因1. 高支模体系承载构件的承载力不足；2. 纵横水平杆、特别是剪刀撑不足，造成高支模 体系整体刚度不足、整体稳定性差，引起失稳坍 塌；3. 地基承载力不足；4. 计算不符合技术标准要求或与现场情况不符；5. 施工组织或施工过程主要参与方管理混乱。7. 案例分析7.1 广州市××高架路工程 “12.13”事故 7.1.1 基本情况 2004年12月13日凌晨，由××公司承建的××高速公路×× 工程B3标段在浇注主线主体结构混凝土过程中，发生支架 倒塌，造成两死群伤的重大事故。事故现场位于广州市××路，道路宽度5060m，中央绿 化带宽8m。事故发生段的112113墩的模板支架系 统搭设和钢筋安装均已完成，经施工方自检合格，由监理 方组织了工序验收。 施工单位在2004年12月12日23时40分开始，从北向南 浇注桥面主体的连续箱梁结构混凝土，在完成了底板、腹 板，以及横隔板的混凝土浇注后，继续由北向南浇注面板 混凝土。期间，工地电气线路故障引起局部停电，并延续 至事故发生后。12月13日4时30分左右，在浇注至112墩 附近时，模板支架发生倒塌，造成两死群伤的重大事故。7.1.2 事故现场调查、 检测情 况 v 技术鉴定小组于2004年12月16日和17日 按事故处理程序要求，对施工方质量安全 负责人、项目总工程师、支架班班长及混 凝土班班长，以及监理方现场技术负责人 进行了调查取证，并详细查阅了施工方案 、监理大纲，以及施工方、监理方和该项 目质量安全监督部门提供的相关技术文件 、施工日志、监理日志以及现场相关的质 量记录资料。v 十二月下旬，由广州市“12.13”事故调查 组委托广州穗监工程质量安全检测中心（ 以下简称“检测中心”），进行相关的检验、 检测和试验。7.1.2 事故现场调查、 检测情 况 v1. 2004年12月17日技术鉴定小组到事故现场进 行了踏勘和现场取证。v2. 检测中心根据技术鉴定小组的要求进行了钢管 支架安装检测，钢管脚手架扣件检验。v3. 2005年1月10日，技术鉴定小组与检测中心共 同确定了“12.13”事故相邻的南、北跨进行地基承 载力轻便触探试验的部位。v4. 检测中心提交的“12.13”事故检测资料包括：钢 管支架安装检测报告；钢管脚手架扣件检验报告 ；轻便触探试验报告。v5. 技术鉴定小组根据施工方案、检测中心提供的 检测资料，以及建筑施工扣件式钢管脚手架安 全技术规范（JGJ130-2001,2002年版），对 模板支架体系进行了多种不同状态和情况的分析 计算。7.1.3 鉴定结论 v 本案例支架立杆压杆屈曲失稳事故的主要原因是 ：v1、支架搭设没有严格按施工方案实施，由于立杆 步距超过155cm的点数达20.8%，此时立柱容许承 载力为24.56kN，小于腹板下每根钢管立柱所承受 的竖向荷载26.84kN，超载达9.3%。v2、施工方案的编制没有完全执行建筑施工扣件 式钢管脚手架安全技术规范（JGJ1302001， 2002年版），且没有考虑边腹板浇注混凝土时所 产生的水平推力，导致了支架体系主要受力杆件承 载能力安全储备不足，加上钢扣件拧紧力矩合格率 仅为24%，导致了立杆失稳及瞬时大面积倒塌。v3、施工方案的地基承载力取值偏大，水泥石屑稳 定层存在裂缝，水透过水泥石屑稳定层渗入基础后 土体软化，土层承载力降低，导致钢管支架的不均 匀沉降，引起局部立杆超载及节点连接破坏，导致 钢管支架失稳。7.2 广州市番禺区××船厂单层砖混结构 事故 v7.2.1 违规操作1未报建、报监； 2在河堤上兴建，没有退缩 ；3无正式设计图纸； 4无施工方案；5立杆和水平拉杆材料违规v7.2.2 支架失稳坍塌1立杆弯曲； 2立杆垂直度偏差过大 ；3立杆接头违规； 4无纵横向剪刀撑5立杆间距、步距及大楞、小楞间距随意设置； 6水平拉杆用篾扎； 7地基承载力不足v7.2.3 其它存在的问题及隐患1堤上的柱无完整基础； 2钢筋搭接长度和牢固性差 二、 高支模专项施工方案及评 审v1. 高支模专项施工方案评审v1.1 高支模工程评审依据v1.2 高支模工程评审流程v1.3 高支模方案送审的必备材料v2. 高支模案例v2.1 交易会琶洲展馆二期E区展厅v2.2 广东警官学院泅渡训练馆v3. 高支模评审中发现的通病与预防v3.0 前言v3.1 文字叙述部分v3.2 计算书v3.3 支架图纸v3.4 方案的符合性审查前 言v高大模板工程是建筑、交通、铁路、水利、 市政等行业中重点高危作业项目之一。施工 实践表明：凡发生安全事故的高大模板工程 工地，都没有按照建设部和当地建设行政管 理部门的要求对专项施工方案进行评审；施 工中出现险情的工地，均没有全面地、严格 地执行专家的论证审查意见。 1. 高支模专项施工方案评审 1.1 高支模工程评审依据v1.1.1 建设部，建质2004213号文 规定：“水平混凝土构件模板支撑系统 高度超过8m，或跨度超过18m，施工 总荷载大于10kN/m，或集中线荷载大 于15kN/m的模板支撑系统”为高大模 板工程。v1.1.2 广东省建设厅规定：模板支撑