承插型鍵槽式鋼管模架體系安全性分析

　　摘要：自“改革開(kāi)放”以來(lái)中國(guó)經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，這其中不能小噓建筑行業(yè)從帶動(dòng)就業(yè)、帶動(dòng)城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出的貢獻(xiàn)。隨著發(fā)展壯大的同時(shí)，建筑類安全事故頻頻發(fā)生，江蘇省建筑科學(xué)研究院的李總曾在《國(guó)內(nèi)近年高支模架坍塌事故案例統(tǒng)計(jì)與分析》中闡述了近20年來(lái)國(guó)內(nèi)60多個(gè)高支模架坍塌事故案例。模板支撐體系坍塌已成為建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)最大危險(xiǎn)源，施工現(xiàn)場(chǎng)使用的模架種類有很多，北京地區(qū)主要有扣件式、碗扣式和承插式(盤(pán)扣式、盤(pán)銷式)等工具式鋼管支模架。普遍存在尺寸不符，銹蝕磨損，材質(zhì)壁厚偏小等質(zhì)量問(wèn)題，不僅對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)物資管理造成困難，更在施工過(guò)程中造成了極大的安全隱患。目前市場(chǎng)出現(xiàn)一種承插型鍵槽式鋼管腳手架。承載力大、安全可靠是鋼管架的首要性能;易裝拆、可隨施工進(jìn)度及時(shí)調(diào)整其尺寸是其重要性能。本文探究分析承插型鍵槽式鋼管模架體系安全性。

　　關(guān)鍵詞：承插型;鍵槽式;模架體系;安全性

　　榫卯鍵槽式鋼管架制造集成體系傳承自中國(guó)傳統(tǒng)建筑的工藝精華——榫卯結(jié)構(gòu)，各個(gè)構(gòu)件之間的結(jié)點(diǎn)以榫卯相吻合，構(gòu)成接近剛性連接的框架，并通過(guò)連接件材料創(chuàng)新、多點(diǎn)集成擠壓代替?zhèn)鹘y(tǒng)電焊、材料防腐工藝創(chuàng)新、制造設(shè)備自動(dòng)化等措施，實(shí)現(xiàn)了綠色制造的理念。

　　1承插型鍵槽式模架體系安全性分析

　　承插型鍵槽式鋼管承重支架體系是由“承插型鍵槽式鋼管承重支架與可調(diào)絲桿、代替主龍骨的水平桿加強(qiáng)桿、活動(dòng)扣件、可調(diào)早拆頭”組成的模板快拆支撐體系(是將(Q235)φ48×3.0的鋼管與插頭、插座分別焊接成橫桿、立桿,再將橫桿類、立桿類桿件通過(guò)鍵槽組合成支撐體系)。承插型鍵槽式鋼管承重支架體系具有：穩(wěn)定性強(qiáng)、承載力大、功率高、操作安全、節(jié)約木材等特點(diǎn)，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和良好的社會(huì)效益，是一種工具化的新型建筑材料，一種先進(jìn)的施工技術(shù)。

　　采用鑄鋼鑄造的鍵槽式插座，插頭代替鋼管腳手架的扣件。采用Φ38mm×5mm(壁厚)×600長(zhǎng)的無(wú)縫鋼管制成的頂部帶插座可鏈接水平桿的可調(diào)頂桿�？烧{(diào)頂桿上部與水平桿連為一體，無(wú)自由端，形成網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性強(qiáng);可調(diào)范圍大，可在0—450mm的范圍調(diào)節(jié);鑄鋼節(jié)點(diǎn)接近于剛性節(jié)點(diǎn)，主龍骨采用鍵槽式腳手架頂部水平桿(或加強(qiáng)水平桿)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的木方，水平桿與立桿鏈接點(diǎn)的抗壓承載力為92KN，抗剪承載力為48KN，抗拉承載力為26KN;是鋼管扣件的2倍以上;桿件軸向鏈接、中心受力、網(wǎng)格結(jié)構(gòu)、無(wú)自由端，安全性較好。施工階段把結(jié)構(gòu)跨度人為的劃小，降低其內(nèi)力，在拆模周期內(nèi)，可以拆除一部分支架體系大部分水平桿和一部分立桿，而結(jié)構(gòu)的安全又不受影響。頂部采用網(wǎng)格化水平桿代替主龍骨，節(jié)約木材，綠色環(huán)保，提高經(jīng)濟(jì)效益。利用鉚隼原理，水平桿與立桿節(jié)點(diǎn)采用承插鍵槽鏈接方式，鑄鋼節(jié)點(diǎn)接近于剛性節(jié)點(diǎn)，提升架體整體穩(wěn)定性。施工安全易操作、質(zhì)量易于控制，便于質(zhì)量檢測(cè)。

　　2技術(shù)創(chuàng)新性

　　“中心受力”代替“偏心受力”。卯榫鍵槽式鋼管支架采用管件合一中心傳力結(jié)構(gòu)，自鎖、自穩(wěn)能力強(qiáng)，沒(méi)有旋扭間隙，立桿受力均勻，具有足夠的力學(xué)強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，施工安全可靠。

　　架體頂部無(wú)自由度。卯榫鍵槽式鋼管支架頂部采用多功能頂撐與水平桿鍵槽式連接的形式，使得整個(gè)架體頂部形成一個(gè)牢固穩(wěn)定幾何不變體，消除架體頂部自由端，極大地提升架體整體穩(wěn)定性，相比其他支架，承載力可以提高50%。早拆支撐。敲擊式早拆頭和立桿、橫桿等組成了早拆支撐體系，可以做到一次支撐，兩次分別拆除的模板支撐體系，網(wǎng)格化的水平桿可以代替主龍骨，節(jié)省木材，綠色環(huán)保。

　　“交叉拉桿、斜支撐”代替“大剪刀撐”。在任意兩根立桿對(duì)應(yīng)的位置上裝置活動(dòng)插座，實(shí)現(xiàn)水平或豎向斜桿的連接，可調(diào)頂撐的絲桿端部可以安裝插座，實(shí)現(xiàn)可調(diào)頂撐的豎向斜桿裝置。任意位置斜桿的設(shè)置，兼故了工具化模板支架標(biāo)準(zhǔn)化的特點(diǎn)，又保留了扣件式模板支架靈活的特點(diǎn)，因此更加安全，穩(wěn)定，更適合做高大支模和超高大支模。

　　榫卯鍵槽式鋼管架經(jīng)專業(yè)機(jī)構(gòu)測(cè)試具有承載力大、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安全可靠，易于裝拆、節(jié)約資源和成本等特點(diǎn)。經(jīng)過(guò)中國(guó)建筑中國(guó)建筑一、二、五、七、八局、中鐵城建集團(tuán)、建工二建、田華十六分公司等大型央企、市屬國(guó)有企業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)不同層面、不同規(guī)模、不同管理模式的總包企業(yè)等用戶使用證明：安全性能優(yōu)越，裝拆方便省時(shí)省力，大大節(jié)約了成本，加快了施工進(jìn)度。受到用戶一致好評(píng)。

　　3模架體系施工中安全體系管理

　　31安全管理措施

　　模板作業(yè)前，按設(shè)計(jì)單位要求，根據(jù)施工工藝、作業(yè)條件及周邊環(huán)境編制施工方案，單位技術(shù)負(fù)責(zé)人審批簽字，項(xiàng)目經(jīng)理組織有關(guān)部門(mén)驗(yàn)收，經(jīng)驗(yàn)收合格簽字后，方可作業(yè)。

　　模板及其支撐系統(tǒng)在安裝過(guò)程中必須設(shè)置防傾覆的可靠臨時(shí)設(shè)施。施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)搭設(shè)工作梯，工作人員不得爬模上下;模板作業(yè)時(shí)，指定專人指揮、監(jiān)護(hù)，出現(xiàn)位移、開(kāi)裂時(shí)，必須立即停止施工，將作業(yè)人員撤離作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，待險(xiǎn)情排除后，方可作業(yè)。

　　板面堆放模板時(shí)，嚴(yán)格控制數(shù)量、重量，防止超載。鋪裝樓面模板，在下班時(shí)對(duì)已鋪好而來(lái)不及釘牢的定型模板或散板等拿起堆放穩(wěn)妥，以防事故發(fā)生。登高作業(yè)時(shí)，各種配件應(yīng)放在工具箱或工具袋中嚴(yán)禁放在模板或腳手架上，各種工具應(yīng)系掛在操作人員身上或放在工具袋中，不得吊落。模板拆除時(shí)，混凝土強(qiáng)度必須達(dá)到規(guī)定的要求，嚴(yán)禁混凝土未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的規(guī)定要求時(shí)拆除模板。

　　3.3預(yù)防模板及支架坍塌的安全技術(shù)管理

　　設(shè)計(jì)模板及支撐體系方案時(shí)按規(guī)范有關(guān)要求進(jìn)行驗(yàn)算，保證其具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，能可靠地承受施工中可能產(chǎn)生的各項(xiàng)荷載。驗(yàn)算模板及支架的剛度時(shí)，其最大變形不得超過(guò)《混凝土結(jié)構(gòu)工程及驗(yàn)收規(guī)范》的允許值。所有鋼管、連接件、木方等支撐材料使用前均進(jìn)行全面檢查，不得使用不合格的材料。模板支架搭設(shè)場(chǎng)地必須平整堅(jiān)實(shí)，排水良好，具有足夠承載力。

　　現(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)模板支架時(shí)，對(duì)模板支撐體系的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性等有顯著影響的承載構(gòu)件、連接件的尺寸、間距必須進(jìn)行嚴(yán)格控制�，F(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)模板支架時(shí)，必須按要求在立桿底部設(shè)置底座或50mm厚以上的跳板或鋼墊板。每搭完一步架后，應(yīng)立即檢查并調(diào)整支架的垂直度，確保立桿的垂直度符合要求，防止因支架立桿過(guò)大造成支架系統(tǒng)的不穩(wěn)。

　　支架系統(tǒng)安裝時(shí)，必須嚴(yán)格按照本方案要求設(shè)置縱橫向水平拉桿、掃地桿、剪刀撐，防止由于整體剛度不足和失穩(wěn)造成坍塌事故。安裝完畢經(jīng)驗(yàn)收確認(rèn)符合要求后才能進(jìn)行混凝土澆筑。作業(yè)層上的施工荷載應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，不得超載。不得在支架上集中堆放模板、鋼筋等物件。施工期間不得拆除剪刀撐、縱橫向水平桿、縱橫向掃地桿等桿件。

　　3.4模板的安裝和拆除

　　發(fā)生高支模坍塌事故的高支模架材料大多數(shù)為鋼管、扣件，少數(shù)為木桿。施工方案編制及計(jì)算全部采用標(biāo)準(zhǔn)扣件、鋼管設(shè)計(jì)支模架，在工程中使用遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定重量、尺寸的劣質(zhì)扣件、壁薄鋼管，現(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)的支模架的承載能力大為降低，這是事故發(fā)生的普遍原因。

　　模架搭設(shè)前材料計(jì)劃及進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收必須有編制方案及技術(shù)人員及質(zhì)檢人員參加，進(jìn)場(chǎng)的材料必須方案相同。

　　模板的安裝：模架的搭設(shè)必須嚴(yán)格執(zhí)行《專項(xiàng)施工方案》，不得隨意更改;要更改必須得到相關(guān)負(fù)責(zé)人的認(rèn)可。作業(yè)前應(yīng)認(rèn)真檢查模板、支撐等構(gòu)件是否符合要求，模板及支撐材質(zhì)是否合格。所有模板和支撐系統(tǒng)應(yīng)按不同材質(zhì)、品種、規(guī)格、型號(hào)、大小分類堆放，應(yīng)注意在堆放中留出空地交通道路，以便取用。施工中還應(yīng)考慮模板和支撐的豎向轉(zhuǎn)運(yùn)順序合理化。搭設(shè)過(guò)程中必須有管理人員現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管并進(jìn)行指導(dǎo)。隨時(shí)對(duì)立桿的垂直度進(jìn)行控制，防止搭設(shè)到一定高度后產(chǎn)生偏移再進(jìn)行調(diào)整。安裝2m高以上的模板，應(yīng)搭腳手架，并設(shè)防欄桿。支設(shè)高度在3m以上的模板，四周應(yīng)設(shè)斜撐，并應(yīng)設(shè)立操作平臺(tái);模板支架總高度大于4米時(shí)應(yīng)在距地2～3米處掛水平安全網(wǎng);凡屬于腳踏面距地高度大于3.5米，又難以實(shí)現(xiàn)滿鋪板、難以實(shí)現(xiàn)滿掛平網(wǎng)時(shí)，必須搭設(shè)安全帶的掛設(shè)裝置，并確保安全帶能有效掛在其上。

　　操作人員登高必須走人行梯道，嚴(yán)禁利用模板支撐攀登上下，不得在墻頂、獨(dú)立梁及其他高處狹窄而無(wú)防護(hù)的模板面上行走。二人抬運(yùn)模板時(shí)要互相配合，協(xié)同作業(yè)。傳遞模板，工具應(yīng)用運(yùn)輸工具或繩子系牢后升降，不得亂拋。模板安裝過(guò)程中，不得在柱頭或立柱頂撐間歇息，拉桿等必須安裝牢固成整體后，作業(yè)人員才允許離開(kāi)。在梁板支設(shè)模板的施工段臨邊處和梁板暫時(shí)預(yù)留空擋不支設(shè)的臨邊處，必須搭設(shè)1.2米高的雙水平桿護(hù)欄掛立網(wǎng)，確屬短時(shí)防護(hù)或條件不具備時(shí)可搭設(shè)一道850～1100mm高的欄桿，但上述欄桿必須確保穩(wěn)定牢固。

　　模板的拆除：拆模時(shí)間以混凝土同條件養(yǎng)護(hù)試塊抗壓強(qiáng)度為依據(jù)，梁板模板及其支架拆除時(shí)的混凝土強(qiáng)度，應(yīng)符合規(guī)范要求，側(cè)模在混凝土強(qiáng)度能保證表面棱角不因拆除模板而受損壞，方可拆除;混凝土強(qiáng)度符合下表的規(guī)定，底模方可拆除。拆模作業(yè)人員必須站在平穩(wěn)牢固可靠的地方，在腳踏面高度大于2米沒(méi)有平臺(tái)腳手板或平網(wǎng)時(shí)必須將安全帶掛在腳踏的橫桿上，保持自身平衡，不得猛撬，以防失穩(wěn)墜落。拆模順序應(yīng)遵循“先支后拆、后支先拆、先拆除非承重部位再拆承重部位，自上而下進(jìn)行拆除”的原則。

　　嚴(yán)禁上下層同時(shí)拆除作業(yè)，分段拆除的高度不應(yīng)大于兩層。嚴(yán)禁將拆卸的桿件向地面拋擲，應(yīng)有專人傳遞至地面，并按規(guī)格分類均勻堆放。當(dāng)拆除4～8m跨度的梁下立柱時(shí)，應(yīng)先從跨中開(kāi)始，對(duì)稱地分別向兩端拆除。拆除時(shí)，嚴(yán)禁采用連梁底板向旁側(cè)拉倒的拆除方法。拆摸必須一次拆清，不得留下活動(dòng)或無(wú)支撐模板，嚴(yán)禁留下不安全隱患。拆下的模板要及時(shí)清理，堆放整齊。高空作業(yè)要搭設(shè)腳手架或操作臺(tái)，上、下要使用梯子，不許站立在墻上工作，不準(zhǔn)在墻體上口及大梁底模上行走。操作人員嚴(yán)禁穿硬底鞋及有跟鞋作業(yè)。混凝土樓板上大于15cm的預(yù)留孔應(yīng)進(jìn)行有效覆蓋，以免操作人員崴腳受傷或高處墜落。

　　3.4模架搭設(shè)前交底及過(guò)程質(zhì)量控制

　　模架交底：專項(xiàng)施工方案實(shí)施前，編制人員或者項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人向施工現(xiàn)場(chǎng)管理人員進(jìn)行方案交底;施工現(xiàn)場(chǎng)管理人員向作業(yè)人員進(jìn)行安全技術(shù)交底，并由雙方和項(xiàng)目專職安全生產(chǎn)管理人員共同簽字確認(rèn);項(xiàng)目專職安全生產(chǎn)管理人員對(duì)專項(xiàng)施工方案實(shí)施情況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督;按照規(guī)定對(duì)危大工程進(jìn)行施工監(jiān)測(cè)和安全巡視，發(fā)現(xiàn)危及人身安全的緊急情況，立即組織作業(yè)人員撤離危險(xiǎn)區(qū)域。

　　把好施工質(zhì)量關(guān)：施工過(guò)程中認(rèn)真做好各道工序的檢查、驗(yàn)收工作，對(duì)各工種的交接工作嚴(yán)格把關(guān)，做到環(huán)環(huán)扣緊，并實(shí)行獎(jiǎng)罰措施。嚴(yán)格落實(shí)班組自檢、互檢、交接檢及項(xiàng)目中質(zhì)檢“四檢”制度，確保模架安裝質(zhì)量。

　　建筑論文投稿刊物：《建筑工人》(月刊)創(chuàng)刊于1980年，由北京建工集團(tuán)有限責(zé)任公司主辦。曾多次獲得北京市和華北地區(qū)優(yōu)秀期刊稱號(hào)，在第二屆全國(guó)優(yōu)秀科技期刊評(píng)比中榮獲二等獎(jiǎng)。本刊擁有一支高水平的作者隊(duì)伍和高質(zhì)量的審稿隊(duì)伍，并建立了一套完美的質(zhì)量控制體系和制度，堅(jiān)持在三校的基礎(chǔ)，實(shí)行內(nèi)部統(tǒng)校審讀、讀者有獎(jiǎng)挑錯(cuò)、專家評(píng)刊等行之有效的作法，在提高質(zhì)量的進(jìn)程中自我加壓、自絕退路，力求將少差錯(cuò)乃至無(wú)差錯(cuò)的精品期刊奉獻(xiàn)給讀者。

　　結(jié)語(yǔ)：目前中國(guó)又到了一個(gè)轉(zhuǎn)型階段，把高速度的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，轉(zhuǎn)變?yōu)楦哔|(zhì)量的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，這對(duì)于當(dāng)下的建筑行業(yè)是一個(gè)契機(jī)。建筑施工安全是我們建筑施工行業(yè)的基石，隨著社會(huì)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，安全問(wèn)題正愈來(lái)愈多的受到整個(gè)社會(huì)的關(guān)注與重視。搞好安全生產(chǎn)工作，保證生命和財(cái)產(chǎn)安全是實(shí)現(xiàn)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的前提和保障，是提高人民群眾的生活質(zhì)量，促進(jìn)社會(huì)穩(wěn)定與創(chuàng)造和諧社會(huì)的基礎(chǔ)。采用鍵槽式鋼管支架體以承載力大、安全可靠、操作簡(jiǎn)便、生產(chǎn)成本相對(duì)較低的優(yōu)勢(shì)，已發(fā)揮出顯著經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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　　作者：趙宏武

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