监理工程师对模板工程的安全控制.doc

浅谈模板工程安全控制

摘 要：近年来，因模板支撑系统强度、刚度、稳定性不够，导致经常出现质量安全事故，给人民生命和财产造成极大的损失。因此，监理工程师们要对模板工程的安全性引起高度的重视。本文作者通过观察和探索，简要阐明了自己对专项施工方案审查的认识和“模板工程”方案中应具有的内容，并结合实例叙述了督促施工单位依据已经我们审查认可的施工方案组织施工的必要性和重要性，供同仁们参考。
关键词：模板工程；施工方案审查；强制性标准；技术交底
近年来，因模板支撑系统强度、刚度、稳定性不够，无模板工程专项方案及不按方案进行搭设等原因导致的质量安全事故，时有发生。轻则严重影响砼结构质量，而不得不返工或采取其他补救措施，既增加了投资又延误了工期，使我们的控制目标难以实现；重则倒坍而导致人员伤亡，给人民生命和财产造成极大的损失。因此，监理工程师们要对模板工程的安全性引起高度的重视，不能抱着“模板工程非工程实体，施工单位知道怎样做”等侥幸心理，否则，极易出现大的质量、安全问题或事故。下面就模板工程安全控制，谈谈自己的一些看法，供同仁们参考。
1 认真审查模板工程专项施工方案
1·1 对专项施工方案审查的认识
由于我们对施工组织设计及专项施工方案的审查工作，不仅难度大，而且责任太重，所以大家都希望按照《建设建设监理规范》第5.2.3条条文说明的基本要求只是审查其：“1）应有承包单位负责人签字；2）应符合施工合同要求…”，即只是对其进行“程序性审查”。然而在实际监理过程中，笔者看到：一些施工企业既没有按法律、法规之规定配备相应的技术管理人员，又不重视对施工组织设计及施工方案的编制工作，他们向监理部报审的模板工程施工方案，大多数是没有荷载、结构等计算式，而只是一些简单的、不符合工程实际的原则性的大话；有的方案即使有计算式，也不规范、不正确，其数据不仅与工程实际不相符，且其毛病百出，根本不具备可操作性，更不能用于进行有效的、实质性的质量安全技术交底。在这种情形下，笔者觉得自己作为高智能的监理服务队伍的一员，理应在事前控制中发挥积极作用，充分利用自己的技术专长，尽最大能力，给施工单位予以技术支持，特别是在进行施工方案审查过程中，理应认真仔细，及时指出其存在的质量、安全问题或隐患，并向施工单位提出合理化的意见、建议或向他们推荐自己监理过的类似工程的好的、成功的施工方法和技术措施，以尽可能地避免质量、安全事故的发生。笔者认为，对方案进行认真审查既是履行《监理合同》第五条：“监理人在履行本合同的义务期间，应认真、勤奋地工作…”规定我们应尽的合同义务，又是为了更好地实现我们的三大控制目标（因出现质量安全问题或事故，必然影响到工程质量、进度和投资），同时也是在尽《建设工程安全生产管理条例》（以下简称“条例”）赋于监理的社会义务。
1·2 方案审查前应收集“模板工程”强制性标准
根据《条例》第一十四条的规定：“工程监理单位应当审查施工组织设计中的安全技术措施或专项施工方案是否符合工程建设强制性标准”。也就是说，法规给我们监理用于与施工方案进行比对的参照对象和衡量尺度，主要是工程建设强制性标准。因此在审查施工单位所报的施工方案前，监理机构除了熟悉设计文件并掌握本工程重点、难点及最不利的砼结构和构件外，应根据施工单位拟采用的模板类型，收集其相关强制性标准。
“模板工程”的强制性标准共有以下条款：
（1） 《砼结构工程施工质量验收规范》（GB50204－2002）（以下简称“规范”）中的第4.1.1、4.1.3两条款；
（2） 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001中第6.3.2、6.3.5、7.4.3.1、8.1.3.2等有关模板支撑条款。
（3）《建筑工程大模板技术规程》（JGJ31－2003）中的第3.0.2、3.0.4、3.0.5、4.2.1.3、6.1.6、
6.1.7、6.5.1、6.5.2等条款；
1·3 应将方案与“强制性标准”进行分析比对
虽然《条例》规定“强制性标准”是监理工程师审查方案的参照和尺度，但其“标准答案”，不象数学试题的标准答案那样，是“数值和有关计算式”，而是需要我们大家认识、理解的不同文字条款。因此，监理机构收集到“模板工程”强制性标准后，必须组织监理人员进行学习、讨论，使大家充分理解各条款的含义，掌握其要点，形成共识，然后将方案与逐条强制性标准的逐句进行分析对比，从而真正判别出其方案是否与强制性标准相符。例如：我们通过组织大家对《规范》第4.1.1条：“模板及其支架应根据工程结构形式、荷载大小、施工设备和材料供应等条件进行设计。模板及其支架应具有足够的承载能力、刚度和稳定性，能可靠地承受浇筑砼的重量、侧压力以及施工荷载”的学习和讨论后，结合《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99规定：“现浇砼模板支撑系统无设计计算的扣6分”。大家一致认为在“模板工程”方案中应具有以下内容：
1·3·1 在方案的“概况”中，应有工程结构形式、主要梁板柱截面几何尺寸及标高、采用的施工设备及砼施工工艺（如采用砼泵送设备、塔吊、小推车运送等）、地基土类别（主要指支架立杆底部土）、模板及支撑体系的类型、规格尺寸和布置等内容。因为他们是进行荷载和结构计算的重要依据，也是我们对搭设后的模板及其支撑系统进行检查验收的重要依据，同时，通过审查方案有无这些内容以及其是否正确，也可判别出该方案是否与工程实际相符。如：某综合楼工程，设计为五层7.20m跨砼框架结构，底层层高为4.20m，其他各层层高均为3.90m，框梁截面尺寸为250×650mm；该建筑中部设有12.5m跨车辆通道，该部位梁面标高为8.10m（在4.20标高处设有横向连系梁），纵向主梁截面尺寸为300×1000mm。而施工单位所报的模板方案中，只找到了“…主要梁截面尺寸为250×600mm”。所报方案的内容不仅与框梁设计尺寸250×650mm不符，而且对跨度大、自重大、高度大的车辆通道框梁这一最不利的结构和危险性较大的部位，没有作任何说明。象这种方案，又依据什么去计算模板及其支撑系统的结构内力呢？
1·3·2 应有正确的荷载及受力计算式。因为荷载计算值是模板及其支撑系统进行强度、刚度和稳定性等结构计算的重要依据之一，如果没有准确的荷载计算值，必然会导致模板及其支撑系统的结构计算错误，使实际用料偏大或偏小而导致增加投资或出现安全事故。因此，监理在审查方案时，必须对其进行仔细检查和复核，且要重点检查其是否有荷载计算式、荷载标准值的取值是否与实际相符、荷载设计值（即荷载标准值×荷载分项系数）有没有按现行规范考虑荷载分项系数（γG=1.2，γQ×1.4）、荷载是否考虑周全、计算数值是否正确等。一般情况下模板方案应计算的荷载标准值及受力有：
（1）永久荷载：a）模板、支架及操作平台跳板等自重（钢的自重为78.5 KN/ m3、木材的自重为4~6 KN/ m3）；
b）新浇砼自重（24KN/m3）；
c）钢筋自重（一般钢筋砼板可按1.1KN/m3计，梁按1.5KN/m3或根据实际情况计算）。
（2）可变荷载：a）施工人员及施工设备自重（按均布荷载2.5KN/㎡计，并以2.5KN再行验算,取二者弯矩值较大者）；
b）浇捣混凝土时产生的振动荷载（对水平及垂直模板分别按2.0及4.0KN/㎡计）；
c）倾倒砼时产生的荷载（2.0至6.0 KN/㎡）；
d）侧向压力：可根据工程情况按《建筑施工手册》提供的下列二式计算，取其较小值
。
1·3·3 应有分别对现浇板、梁、柱及其支撑系统进行强度（包括构件强度和地基强度）、刚度和稳定性等进行结构计算的计算式。因为只有通过这些结构计算，才能根据计算结果，用
数值来判断模板及其支撑体系是否安全，而绝不能在方案中凭所谓的经验进行定性的描述。在进行方案审查时，我们应重点检查：
（1） 所取的计算简图是否反映出了该工程结构的真实受力情况。包括其计算跨度是否与模板施工方案“概况”中所述的情况相符（如当采用钢管作为模板的支撑系统，且横向间距为600mm，扫地杆以上每隔1.6m设一道纵、横向水平杆时，则小楞的计算跨度应为0.6m，钢管支撑系统长细比的计算长度应为1600㎜）、荷载组合是否符合规范要求（计算承载力时应按荷载效应的基本组合，验算刚度时应按荷载效应的标准组合）、是静定结构（简支梁、外伸梁等）还是超静定结构（如连续梁等）。
（2） 抗弯强度必须满足规范要求，即：。
式中：
木材抗弯强度设计值fm=11~17N/mm2，（见《木结构设计规范》GB50005-2003表4·2·1-3），钢管一般采用Q235，其抗弯抗压强度设计值f=215 N/mm2；
抗弯截面模量Wn（mm3），当构件采用矩形木枋时，当采用钢管时；
（3） 构件刚度必须满足规范要求，即ωmax≤［ω］。
式中：
木结构的挠度限值［ω］等于l0/250，见《木结构设计规范》表4·2·7；钢结构挠度容许值等于l0/500，见《钢结构设计规范》GB50017-2003表A·1·1。
跨中最大挠度计算值ωmax和最大弯矩Mmax值均应根据结构形式及受力情况进行结构计算求得。
（4） 钢管支撑的抗压强度和稳定性均必须满足规范要求（按轴心受压构件计算），即
和。
式中：
轴心受压构件稳定系数φ根据其长细比λ（钢管）和钢材屈服强度fy查《钢结构设计规范》附录C。
（5） 地基承载能力必须满足要求，即
式中：
：地基承载力（注意：当地基为砼时，应根据其强度等级查《砼结构设计规范》GB50010-2002表4·1·4砼轴心抗压强度设计值，并考虑龄期折减）；
A：基底面积（注意：当地基为砼时，其面积应在《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002表8·1·2宽高比的允许值范围之内）。
2 督促施工单位对作业人员进行安全技术交底
按照《条例》第二十七条规定：“…施工单位负责项目管理的技术人员应当对有关安全施工的技术要求向施工作业班组、作业人员作出详细的说明，并由双方签字确认”。但在实际监理过程中，我们不难发现，在模板工程施工前，由于监理人员没有去督促施工单位进行技术交底工作，一些施工单位也没主动履行该项职责，其作业人员仍在没有进行安全技术交底的情况下，凭自己的所谓经验进行模板工程施工，而象这种仅凭经验搭设的模板及其支撑系统所造成的质
量安全事故，过去已经给我们留下了太多的血的教训。如：凭经验进行搭设的南京电视台演播厅顶板模板及其支撑系统，在砼浇筑过程中，因其支撑系统失稳塌坍，造成6死30伤。因此，监理工程师们应督促施工单位，依据经我们审查认可的模板工程方案对其作业班组、作业人员进行安全技术交底，重点是要向作业人员讲清讲明什么部位应布置何种材料、哪种规格尺寸的构件、其间距是多少及应注意的事项等。这样一来：
（1）引导施工单位逐步重视施工方案的编制工作，使施工方案不再只是流于形式而一直藏在文件夹时里睡大觉；
（2）避免返工而影响我们的进度目标（因为作业人员若未按施工方案实施搭设，经我们巡视检查发现后必然会责令其返工）。
3 对模板及其支撑系统所用原材料进行监控
模板及其支撑系统所用原材料的质量直接影响其强度、刚度、稳定性和砼外观质量。如因固定及支撑梁柱模板所用的扣件螺栓滑丝、钢管弯曲变形等原因而经常导致出现的梁柱暴模、下挠等砼外观质量缺陷，又如方案中支撑系统取用Φ48×3.5mm的钢管，而钢管实际厚度为3.0mm，则根据上式求得钢管支撑的抗力将由54.7kN降至47.1kN等。因此，监理工程师们不能只重视对构成工程实体原材料质量的控制，而忽视或根本不对模板及其支撑系统所用原材料进行监控。为了确保施工安全，我们应该象控制构成工程实体的原材料一样，对模板及其支撑系统的原材料进行监控。
4 督促施工单位按方案组织施工
在实际监理过程中，我们经常会发现，一些施工单位不按施工方案组织施工，所搭设的模板及其支撑系统与其方案不相符。如：某方案“…梁搁栅选用50×90方木，梁底板搁栅间距为300㎜…”，实际梁底板搁栅间距为450~600㎜。又如某方案 “支撑垫板厚度为50mm、宽200mm” 、“模板支撑系统采用Φ48×3.0钢管排架，离地150设一道扫地杆，上部每1500高度设一道水平牵杆，排架双向加剪刀撑加强整体性”。而实际垫板为150×200mm，18mm厚的九夹板；每隔约1.8m才设一道水平牵杆，且未设剪刀撑等，已严重地危及到建设工程施工安全。因此监理工程师们应依据《关于落实建设工程安全生产监理责任的若干意见》的规定：“督促施工单位按照施工组织设计的安全技术措施和专项施工方案组织施工”。在监理过程中，要加强对模板及其支撑系统的巡视检查，“及时制止违规施工作业”和不按施工方案作业的行为。发现上述不按方案作业的情况，应及时向施工单位发出《监理通知单》，责令其整改，以及时督促施工过程沿着三点（方案、交底、实施）一线这一最佳的线路，顺利地向前推进。

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