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摘要：建筑模板及支撑系统的强度、刚度和稳定性，不但与建设工程主体结构质量有关，而且与人民群众的生命和财产安全密切相关。本文分析了模板支架坍塌事故的原因，提出确保模板及支撑体系整体稳定性的对策措施。
关键词：模板支撑体系；承载力；稳定性；坍塌
1、前言
模板支撑系统包括普通模板支架、荷载及高度超过一定限度的危除性较大的高大模板支架。其系统的强度、刚度和稳定性，不但影响到建设工程主体结构的质量，而且与人民群众的生命和财产安全密切相关。
2、原因分析
2.1材料原因
2.1.1钢管壁厚达不到规范要求：规范规定用于模板支撑的钢管应采用标准规格φ48×3.5㎜，不少使用的钢管实测壁厚只有2.8～3.0㎜，大部分钢管周转使用很长，有的钢管锈蚀严重、局部壁厚也变薄，且不均衡，导致承载力大大下降。
2.1.2钢管弯曲变形：钢管经过反复使用，钢管将产生变形弯曲，平直度较差，而模板支撑系统设计时均按平直钢管考虑，未考虑其弯曲变形，实际上钢管弯曲导致承载大幅度降低。
2.1.3扣件質量差：规范规定，对接扣件抗滑承载力为3.2KN，直角旋转扣件抗滑承载力为8KN，扣件螺栓拧紧力矩值不应小于40N·m，且不应小于60N·m，而现场实际使用的扣件已经过长期使用，很难达到规定。
2.2模板支架施工原因
2.2.1地基基础承载力不足：模板支架的立杆直接支撑在基土或回填土上时，土体未压实，未铺设碎砖或碎石垫层，或浇筑混凝土垫层，承载力不能满足计算受力要求，在荷载作用及雨水、施工用水浸泡下产生变形和不均匀沉降，导致整体支架失稳。
2.2.2立杆接长：搭设高度较高时或用较短钢管作支撑立柱时，由于钢管长度限制，立杆必须接长，这对立杆稳定性极为不利，但规范及理论计算时，不考虑连接节点的存在，而实际上该连接点是立杆支架中容易压弯变形的薄弱环节，只要立杆受力稍有偏心，侧向变形较大时，最终导致整个支撑系统破坏而发生倒塌事故。
2.2.3 缺少纵、横向扫地杆：规范规定模板支撑立杆必须设置纵、横向扫地杆，实际施工中，纵、横向扫地杆大量缺失，未设或少设，使立杆计算长度增加，削弱了立杆的稳定性。
2.2.4 缺少主节点处纵、横向水平杆：沿高度纵、横向水平杆是构成模板支架空间刚度和稳定性的必不可少的构件，而在施工中不按纵、横方向设置，或只设一个方向，或步高不按计算要求设置，纵、横方向水平拉撑杆的缺失和步距偏大都将导致支撑立杆计算长度成倍增加，承载力及稳定性严重下降，特别是梁、板底纵、横向水平杆对支承架承载力的影响最大。
2.2.5 未设置或少设剪力撑：大多数模板倒塌事故中，并不是钢管承载能力不足造成的，而是钢管抗侧向变形能力不足、支撑系统失稳或杆件局部失稳造成的。而在实际施工中，模板支架搭设高度超过4m时，没有按规定设置剪刀撑，支架整体刚度和稳定性不足。
2.2.6 支架立杆存在偏心荷载：规范规定当纵向或横向水平杆的轴线对立杆的轴线偏心距不大于55㎜时，立杆稳定性计算可不考虑此偏心距的影响。因此，模板支撑立杆通常按中心受压杆件进行设计，但在实际施工中，发生纵、横向水平杆和立杆轴线用扣件连接时在主节点上并不紧靠在一起，有时偏心距大于规范，就会产生附加弯矩，偏心弯矩对模板支架的稳定性影响存在不确定因素。
2.2.7 主要受力节点嵌固能力不足：由于立杆与水平连杆采用回转扣件连接，故节点嵌固能力很低，钢管的长细比较大，致使支模架结构变形协调能力很低，不具备超静定结构的优点，只要某一根立杆失稳，邻近立杆也失稳，结果导致整个钢管模板支撑倒塌，特别是主要受力节点，当扣件质量较差、拧紧力矩达不到要求，或计算应采用双扣件而只采用单扣件，其支架就会存在较大的潜在危险。
2.2.8 模板支架杆件间距偏大：模板支架立杆是模板受力系统的主要承重杆件，其间距通过计算确定，而在实际施工中，立杆间距和纵横水平杆的步距都偏大，且未均匀布置，导致模板主要承重立杆承载力不足，这是导致模板支架坍塌的主要影响因素。
2.3施工管理原因
2.3.1未按规定，对模板支撑系统进行专项计算并编制专项施工方案，或编制的专项方案流于形式，没在指导性，缺少搭设平面图、立面图和细部构造大样，主要技术要点不详。
2.3.2项目技术负责人没有按规定在施工前对施工班组长及全体施工人员进行施工技术交底和签字确认，或交底的内容流于形式，与施工实际及专项方案不一致。
2.3.3 现场施工作业人员素质较低，施工技术及安全教育不到位，模板支架搭设人员大多为木工，没有经过特种作业人员培训考核合格取得特种作业人员资格证。
2.3.4模板支架搭设过程中及混凝土浇筑前，未及时进行严格检查、监视、整改，致使薄弱环节未能及时发现，安全检查责任不落实，对检查中发现的问题不及时纠正，整改不力，与专项方案有差距，就仓促浇筑混凝土。
2.3.5 安全生产费用投入不足，周转材料投入不足，安全措施不到位。
2.3.6 现场钢管、扣件未按规定抽样检测，检测批次和数量不足，抽样检测缺少代表性。
2.3.7 规范对扣件拧紧抽样检查数量与质量判定标准作了规定，但实际施工中，对扣件螺栓拧紧力矩缺乏检查或检查数量不能满足规范要求。
3、预防措施
3.1 模板及支架系统必须先进行设计，模板支架的设计包括荷载计算，支撑系统稳定性计算，支架地面或楼面的强度计算，构造措施和材料要求等。
3.2 在模板支架施工前，严格执行技术交底制度，项目技术负责人应在施工前对施工班组长及全体施工人员进行施工技术交底和签字确认。
3.3 在模板支架施工过程中，应严格按照设计及专项方案操作，控制立杆间距、水平杆步距≤设计计算的间距，按规范设置扫地杆和剪刀撑，不得随意更改，不得任意拆除杆件，不得与外脚手架相连。施工过程中还应加强检查、监视和整改。
3.4混凝土浇筑前，必须对模板支架系统进行验收，对件螺栓拧紧力矩进行抽样检查，不合格应进行整改，并认真填写验收记录。
3.5混凝土在浇筑过程中应指派专人观测模板及支架系统的稳定性及变形情况，发现异常情况应立即停止混凝土浇筑施工，及时采取可靠措施予以加固补强。
3.6混凝土浇筑应按浇筑顺序和浇筑流向依次浇筑，混凝土浇筑时应均匀布料，禁止超高堆载。
3.7钢管、扣件在使用前必须进行检查，凡是变形的钢管应调直，锈蚀、磨损严重的不得使用。扣件应经检查合格后才能使用，滑丝的、锈蚀严重的、达不到锁扣能力的扣件均不得使用。
3.8模板支架作用在地基土体上的，应采取夯实、碾压、铺设碎砖或碎石垫层，或浇筑混凝土垫层等措施，立杆底部应设置底座或垫板。模板支架立杆作用在楼板上时，应进行楼板承载力复核，并应保持承载力支架三层传递。
3.9减少立杆偏心荷载影响，立杆接长采用对接扣件，且相互错开布置，在满足水平杆步距的前提下做适当调整，保证在接头处设置纵一道纵横水平拉杆，以确保支架的稳定性。
3.10梁底支撑方式宜采用可调式托座直接受力，可调托座与钢管交接处应设置横向水平杆，梁底采用承重立杆支撑一般应采用双立杆，减少立杆承受的荷载。梁底支架不得采用中间1根立杆、两侧悬挑支设根短立杆的支承形式。
3.11对搭设高度8m及8m以上，搭设跨度18m及以上，施工总荷载15KN/㎡及以上，集中线荷载20KN/m及以上的模板支架系统，属于超过一定规模的危险性较大的分项工程，其专项方案必须经专家论证，并按专家论证意见进行修改、完善、报批后组织实施。
4、结语
扣件式钢管模板支架系统是建筑施工中常用的支模形式，施工企业应认真后面实施工责任主体，建立健全安全、技术质量管理体系，保证安全措施经费和周转材料的投入，认真编制、报审和实施专项施工方案，在施工过程中严格控制钢管和扣件等材料质量，规范搭接、检查、验收、使用和拆除的各个环节，并加以有效的监视和控制，就可有效的遏制模板支架坍塌事故的发生。
关键词：模板支撑体系；承载力；稳定性；坍塌
1、前言
模板支撑系统包括普通模板支架、荷载及高度超过一定限度的危除性较大的高大模板支架。其系统的强度、刚度和稳定性，不但影响到建设工程主体结构的质量，而且与人民群众的生命和财产安全密切相关。
2、原因分析
2.1材料原因
2.1.1钢管壁厚达不到规范要求：规范规定用于模板支撑的钢管应采用标准规格φ48×3.5㎜，不少使用的钢管实测壁厚只有2.8～3.0㎜，大部分钢管周转使用很长，有的钢管锈蚀严重、局部壁厚也变薄，且不均衡，导致承载力大大下降。
2.1.2钢管弯曲变形：钢管经过反复使用，钢管将产生变形弯曲，平直度较差，而模板支撑系统设计时均按平直钢管考虑，未考虑其弯曲变形，实际上钢管弯曲导致承载大幅度降低。
2.1.3扣件質量差：规范规定，对接扣件抗滑承载力为3.2KN，直角旋转扣件抗滑承载力为8KN，扣件螺栓拧紧力矩值不应小于40N·m，且不应小于60N·m，而现场实际使用的扣件已经过长期使用，很难达到规定。
2.2模板支架施工原因
2.2.1地基基础承载力不足：模板支架的立杆直接支撑在基土或回填土上时，土体未压实，未铺设碎砖或碎石垫层，或浇筑混凝土垫层，承载力不能满足计算受力要求，在荷载作用及雨水、施工用水浸泡下产生变形和不均匀沉降，导致整体支架失稳。
2.2.2立杆接长：搭设高度较高时或用较短钢管作支撑立柱时，由于钢管长度限制，立杆必须接长，这对立杆稳定性极为不利，但规范及理论计算时，不考虑连接节点的存在，而实际上该连接点是立杆支架中容易压弯变形的薄弱环节，只要立杆受力稍有偏心，侧向变形较大时，最终导致整个支撑系统破坏而发生倒塌事故。
2.2.3 缺少纵、横向扫地杆：规范规定模板支撑立杆必须设置纵、横向扫地杆，实际施工中，纵、横向扫地杆大量缺失，未设或少设，使立杆计算长度增加，削弱了立杆的稳定性。
2.2.4 缺少主节点处纵、横向水平杆：沿高度纵、横向水平杆是构成模板支架空间刚度和稳定性的必不可少的构件，而在施工中不按纵、横方向设置，或只设一个方向，或步高不按计算要求设置，纵、横方向水平拉撑杆的缺失和步距偏大都将导致支撑立杆计算长度成倍增加，承载力及稳定性严重下降，特别是梁、板底纵、横向水平杆对支承架承载力的影响最大。
2.2.5 未设置或少设剪力撑：大多数模板倒塌事故中，并不是钢管承载能力不足造成的，而是钢管抗侧向变形能力不足、支撑系统失稳或杆件局部失稳造成的。而在实际施工中，模板支架搭设高度超过4m时，没有按规定设置剪刀撑，支架整体刚度和稳定性不足。
2.2.6 支架立杆存在偏心荷载：规范规定当纵向或横向水平杆的轴线对立杆的轴线偏心距不大于55㎜时，立杆稳定性计算可不考虑此偏心距的影响。因此，模板支撑立杆通常按中心受压杆件进行设计，但在实际施工中，发生纵、横向水平杆和立杆轴线用扣件连接时在主节点上并不紧靠在一起，有时偏心距大于规范，就会产生附加弯矩，偏心弯矩对模板支架的稳定性影响存在不确定因素。
2.2.7 主要受力节点嵌固能力不足：由于立杆与水平连杆采用回转扣件连接，故节点嵌固能力很低，钢管的长细比较大，致使支模架结构变形协调能力很低，不具备超静定结构的优点，只要某一根立杆失稳，邻近立杆也失稳，结果导致整个钢管模板支撑倒塌，特别是主要受力节点，当扣件质量较差、拧紧力矩达不到要求，或计算应采用双扣件而只采用单扣件，其支架就会存在较大的潜在危险。
2.2.8 模板支架杆件间距偏大：模板支架立杆是模板受力系统的主要承重杆件，其间距通过计算确定，而在实际施工中，立杆间距和纵横水平杆的步距都偏大，且未均匀布置，导致模板主要承重立杆承载力不足，这是导致模板支架坍塌的主要影响因素。
2.3施工管理原因
2.3.1未按规定，对模板支撑系统进行专项计算并编制专项施工方案，或编制的专项方案流于形式，没在指导性，缺少搭设平面图、立面图和细部构造大样，主要技术要点不详。
2.3.2项目技术负责人没有按规定在施工前对施工班组长及全体施工人员进行施工技术交底和签字确认，或交底的内容流于形式，与施工实际及专项方案不一致。
2.3.3 现场施工作业人员素质较低，施工技术及安全教育不到位，模板支架搭设人员大多为木工，没有经过特种作业人员培训考核合格取得特种作业人员资格证。
2.3.4模板支架搭设过程中及混凝土浇筑前，未及时进行严格检查、监视、整改，致使薄弱环节未能及时发现，安全检查责任不落实，对检查中发现的问题不及时纠正，整改不力，与专项方案有差距，就仓促浇筑混凝土。
2.3.5 安全生产费用投入不足，周转材料投入不足，安全措施不到位。
2.3.6 现场钢管、扣件未按规定抽样检测，检测批次和数量不足，抽样检测缺少代表性。
2.3.7 规范对扣件拧紧抽样检查数量与质量判定标准作了规定，但实际施工中，对扣件螺栓拧紧力矩缺乏检查或检查数量不能满足规范要求。
3、预防措施
3.1 模板及支架系统必须先进行设计，模板支架的设计包括荷载计算，支撑系统稳定性计算，支架地面或楼面的强度计算，构造措施和材料要求等。
3.2 在模板支架施工前，严格执行技术交底制度，项目技术负责人应在施工前对施工班组长及全体施工人员进行施工技术交底和签字确认。
3.3 在模板支架施工过程中，应严格按照设计及专项方案操作，控制立杆间距、水平杆步距≤设计计算的间距，按规范设置扫地杆和剪刀撑，不得随意更改，不得任意拆除杆件，不得与外脚手架相连。施工过程中还应加强检查、监视和整改。
3.4混凝土浇筑前，必须对模板支架系统进行验收，对件螺栓拧紧力矩进行抽样检查，不合格应进行整改，并认真填写验收记录。
3.5混凝土在浇筑过程中应指派专人观测模板及支架系统的稳定性及变形情况，发现异常情况应立即停止混凝土浇筑施工，及时采取可靠措施予以加固补强。
3.6混凝土浇筑应按浇筑顺序和浇筑流向依次浇筑，混凝土浇筑时应均匀布料，禁止超高堆载。
3.7钢管、扣件在使用前必须进行检查，凡是变形的钢管应调直，锈蚀、磨损严重的不得使用。扣件应经检查合格后才能使用，滑丝的、锈蚀严重的、达不到锁扣能力的扣件均不得使用。
3.8模板支架作用在地基土体上的，应采取夯实、碾压、铺设碎砖或碎石垫层，或浇筑混凝土垫层等措施，立杆底部应设置底座或垫板。模板支架立杆作用在楼板上时，应进行楼板承载力复核，并应保持承载力支架三层传递。
3.9减少立杆偏心荷载影响，立杆接长采用对接扣件，且相互错开布置，在满足水平杆步距的前提下做适当调整，保证在接头处设置纵一道纵横水平拉杆，以确保支架的稳定性。
3.10梁底支撑方式宜采用可调式托座直接受力，可调托座与钢管交接处应设置横向水平杆，梁底采用承重立杆支撑一般应采用双立杆，减少立杆承受的荷载。梁底支架不得采用中间1根立杆、两侧悬挑支设根短立杆的支承形式。
3.11对搭设高度8m及8m以上，搭设跨度18m及以上，施工总荷载15KN/㎡及以上，集中线荷载20KN/m及以上的模板支架系统，属于超过一定规模的危险性较大的分项工程，其专项方案必须经专家论证，并按专家论证意见进行修改、完善、报批后组织实施。
4、结语
扣件式钢管模板支架系统是建筑施工中常用的支模形式，施工企业应认真后面实施工责任主体，建立健全安全、技术质量管理体系，保证安全措施经费和周转材料的投入，认真编制、报审和实施专项施工方案，在施工过程中严格控制钢管和扣件等材料质量，规范搭接、检查、验收、使用和拆除的各个环节，并加以有效的监视和控制，就可有效的遏制模板支架坍塌事故的发生。