土木工程高支模施工及风险评估分析

土木工程高支模施工及风险评估分析

骆枝炯  

浙江中勤建设有限公司  312000

摘要：由于建筑功能的需要，形成类似酒店大堂、门厅等宽度和高度都较大的建筑空间。采用现浇钢筋混凝土结构体系需要模板及支架承受施工机械、施工人员以及新浇筑混凝土的自重等施工荷载，经常会遇到由于高大模板体(高支模)体系强度不足和变形过大等原因造成的安全事故。据统计，在工程施工作业期间，因材料问题、施工使用等原因引起的高支模失稳、倒塌，造成现场施工作业人员群死群伤的重大安全事故时有发生，导致在建工程施工工期延误，施工企业也难以承受因重大安全事故而引起的经济损失。

关键词：土木工程;高支模;风险评估;

随着我国建筑业的进一步发展，高支模体系在施工期间频发的失稳、倒塌事故造成重大经济损失和人员伤亡，其安全性愈发受到政府和社会各方面的重视。近年来，国内工程管理者对此进行了大量的研究，主要聚焦在高支模在架体搭设和使用过程中如何避免失稳、倒塌事故的发生。本文从高支模施工设计、架体搭设、安全监控评估方面分别进行了详细的分析，并针对性地提出相应的合理建议，以期为工程施工提供一定程度的参考。

1 高支模设计

进行混凝土结构施工时，必须对支架、模板进行承载力和变形验算，使其不超过安全容许值。进行高支模设计时，一般要遵循安全性、经济性的基本原则，选择能够多次周转使用的材料，以便于降低施工成本。高支模中的支架按照所施工结构部位的不同，可分别将架体坐落在硬化地坪和相应的混凝土楼板上。

对高支模进行施工设计时，为验算模板、支架的强度、刚度及稳定性，需要考虑施工材料自重和施工荷载两类主要因素的影响。一般情况下，施工材料自重主要包括混凝土拌合物、钢筋、模板等材料自重；施工荷载主要包括机械设备、人员等产生的荷载。当所选模板不符合承载力或变形的要求时，可采取减少支架间距、增大模板厚度等措施。支架变形是影响高支模整体稳定性的重要因素，近年来因支架失稳造成高支模架体的连续性模坍塌事故频频发生。因此，验算支架的变形是控制高支模整体安全性的关键环节之一，在进行相应施工设计时应引起施工人员的足够重视。一般情况下，高支模设计、搭设等施工过程中遵循如下基本流程，。

2 架体搭设

在施工过程中，高支模架体搭设必须严格按照审定的搭设方案进行，扫地杆、剪刀撑和连墙件需按照设计要求同步搭设到位。架体搭设过程中，严格监控已搭设架体的变形情况，当超过变形监控值时，采取必要技术处置措施，保证施工人员和已搭设架体的安全。高支模架体搭设过程中，严格遵循架体基础处理、施工放线、架体搭设及架体验收的施工程序。

2.1 架体基础处理

在混凝土结构施工过程中，高支模因基础沉降、超堆超载等原因造成架体立杆自身变形过大，进而诱发高支模支撑架构件失效，甚至发生高支模局部坍塌或整体失稳的情况时有发生。通常情况下，高支模架体搭设时可分别将底层土体和已浇注混凝土楼板作为承载的基础。考虑到施工现场施工条件的复杂性，在高支模搭设前，需要核验架体基础的承载力是否满足设计需求。

当架体基础承载力不满足设计要求时，视情况可分别对基土和楼板进行相应的加固处理，架体基础设置在基土上时，视现场实际情况，可分别或者综合采用换填、浇注素混凝土垫层、打桩等加固方式；架体基础设置在楼板上时，可采用上下楼层连续支撑、楼面钢梁转换等加固方式。需要注意的是，架体立柱底应加设满足设计要求的垫板，垫板应放置在基础或楼板上。在施工使用期间，为确保高支模架体整体稳定性，其基础应采取相应的排水措施，以防止架体基础被水浸泡而降低其承载力。

2.2 施工放线

当架体基础经地基处理或楼板混凝土达到一定强度后，依据施工图轴线尺寸和高支模搭设方案图，从测量控制点引出控制线，并建立相应的施工控制网和高程控制线。根据已经测得的控制线确定梁柱在基础上投影的位置，并用白灰标出立杆具体平面位置。为方便于高支模搭设，需要分出相应的辅助轴线，并弹出支撑立杆的中心线。一般情况下，基础底部可用方木、槽钢等做垫板支撑立杆。

2.3 架体搭设

架体搭设前，按要求对高支模专项施工方案进行专家论证。架体立杆常采用对接扣件连接，支架的纵向、横向间距符合设计要求，并采用垂直扣件与立杆连接。扫地杆、水平剪刀撑、竖向剪刀撑应立杆同步搭设，以确保高支模架体搭设过程中的整体稳定性。在立杆安装过程中，控制垂直度偏差应小于H/500(H为支架高度)，并及时采用临时水平杆与其固定，待剪刀撑接水平杆安装完毕后可拆除临时固定的水平杆。

在进行混凝土浇筑前，为确保结构设计时钢筋混凝土梁、板的起拱度，可在支架顶部调节的U型支托的高度，使其满足施工时模板起拱度。正常情况下，可调U型支托螺杆不应超出顶层水平杆500mm，且其插入立杆内的长度不应小于150mm。对可调U型支托做出上述规定，主要是考虑到防止U型支托在高支模架体中的稳定性和安全性。

3 风险评估

3.1 传统风险评估

在高支模搭设和使用过程中，人为疏忽、超荷载使用和基土沉降等原因造成的架体整体变形不仅影响混凝土结构的成型质量，严重时可能会造成高支模架体局部或整体坍塌事故。因此，施工现场管理人员必须重视工程施工过程中风险源的识别，采取定量的研究评估高支模发生风险的可能性，并以此判断是否采用管理、技术等措施降低高支模风险发生的概率。

从基土加固处理、架体搭设以及架体验收各个过程中，高支模风险源是逐渐变化的。可以说，风险源辨识对高支模安全风险评估有较大的影响，其识别的准确性能在一定程度上预防高支模架体坍塌事故的发生。

一般情况下，高支模施工要考虑施工过程中各种风险事件发生的概率大小以及风险发生后的损失程度两方面的因素。然而，在实际施工过程中，各风险源之间对高支模架体的安全性的影响是相互交叉的，难以定量化去描述。基于此，只有对高支模搭设及使用过程中各风险源进行综合性的评估，才能找到相对较优的应对方式和策略。目前，在工程建设过程中常用的LEC法进行风险评估。

3.2 动态风险评估

传统风险评估不能完全正确估计高支模搭设和使用过程中遇到的各种风险，且工程施工过程中也难以预估极端外部条件，一旦发生意外会给在建工程造成重大经济损失和危及施工人员的生命安全。鉴于此，基于动态的风险评估越来越受到工程管理人员的重视。

高支模工程事故调查表明，高支模设计不合理、局部荷载超荷、新浇筑混凝土强度不足、违规拆模和拆模工序管理失控等原因共同作用造成了较为严重的安全事故，危及现场施工人员的生命安全，也给社会带来了重大的经济损失。每次高支模安全事故的发生，都有其关键原因失控造成的，但施工过程中其他因素也成为了诱导事故发生的导火索。在多重不利因素的影响下，施工单位、监理单位和建设单位也在一定程度上心存侥幸心理，也是没有严格执行建筑工程的相关规定，由此造成建筑工程施工过程中频发坍塌事故。

4 结论

本文研究了高支模的设计、架体搭设及安全评估三个方面内容，详细分析了对高支模的工程安全、质量的影响因素，主要结论如下：

(1)高支模在搭设和使用期间，安全隐患高，对建筑工程的质量和施工人员的安全有重要的影响。

(2)施工企业进行高支模施工时，必须严格遵循高支模设计的基本流程、架体搭设的基本要求以及全过程的安全评估，确保工程施工质量和施工安全。

(3)与传统风险评估相比，动态风险评估克服了施工过程中安全影响因素变化对高支模安全性的影响分析问题，能够使得施工人员更有效地采用具体安全措施以确保高支模的安全。

参考文献

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