摘 要：扣件式钢管架主要由钢管和扣件两类构件组成，由于其组合灵活、承载力较大、周转次数多，现在广泛应用于脚手架和模板支撑体系。施工现场有不少技术管理人员对扣件式钢管模板支架的设计理论及计算公式把握不准，对模板支撑相关构造措施的作用认识不足，甚至认为某些构造措施是没用的，并且在施工中省掉这些构造措施。为此，轻则造成模板支架局部下沉，重则造成模板支架整体失稳、群死群伤。本人凭着十几年的现场管理经验，以及对相关理论及施工规范的研究，对扣件式钢管模板支架的方案设计及搭设过程中的一些常见问题提出一些自己的看法，并希望能对从事现场技术管理工作的同志们有所帮助，防止模板坍塌。
关键词：扣件式钢管架,模板支架,施工安全,模板坍塌
扣件式钢管架主要由钢管和扣件两类构件组成，由于其组合灵活、承载力较大、周转次数多，现在广泛应用于脚手架和模板支撑体系。现今，与扣件式钢管模板支架相关的规范主要有两部，即《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》和《建筑施工模板安全技术规范》。规范所涉及公式很多，有的公式并未深入展开剖析，所以造成很多施工现场技术管理人员对扣件式钢管模板支架的设计理论及计算公式把握不准，对模板支撑相关构造措施的作用认识不足，甚至认为某些构造措施是没用的，并且在施工中省掉这些构造措施。为此，轻则造成模板支架局部下沉，重则造成模板支架整体失稳、群死群伤。在现实生活中，此类事故也常见于报端。本人凭着十几年的现场管理经验，以及对相关理论及施工规范的研究，对扣件式钢管模板支架的方案设计及搭设过程中的一些常见问题提出一些自己的看法，并希望能对从事现场技术管理工作的同志们有所帮助，防止模板坍塌。
一、模板支架方案设计阶段
1.材料参数选择不合理。模板支架所用钢管的标准尺寸为：φ48.3×3.6。由于钢材市场比较混乱，经调查发现，市场上流通的φ48.3钢管壁厚只有2.5mm左右，那么实际截面积比标准规格小29%，再加上钢管长期缺乏保养，表面锈蚀严重，有效面积最多是标准规格的70%。很多同志在模板方案计算书中的取值都按3.6mm厚，大大高估了钢管的承载力。建议有关人员要下到工地，实地测量钢管壁厚，根据测量结果进行模板支架设计。工地常常习惯于把模板支架步高h设定为1.8米高，这主要是为了方便人在其中穿行，如果步高太低，人在满堂架内行走就会头碰横杆。那么，步高一定的情况下，钢管截面积成了单杆受压承载力的主要影响因素(当然，钢管末端伸出横杆的长度a也是其中一个因素，从立杆计算长度公式：lo=h+2a就可得知)。如果恒载分项系数为1.2，活载分项系数为1.4，那么钢管截面积小了30%，意味着安全储备已经被消耗完了，稍有意外就有可能导致立杆失稳。
2.结构选型不合理。梁截面积不大的情况下，一般采用梁两侧布置立杆，且立杆与楼板模板共用。这种方案的传力路线是：梁荷载传递给梁底小楞(一般是木方)，小楞把荷载传递给梁两侧平行于梁轴线方向的钢管主楞，再由钢管主楞传递给立杆，主楞和立杆是依靠直角扣件的摩擦力传递荷载，假设按两个扣件计算，其最大传递荷载为1.2吨，立杆的受压承载力一般都远不止1.2吨，那么立杆的强度得不到充分发挥。做为补充，楼板模板的立杆与梁侧立杆共用，那么基本上能充分发挥立杆的强度了。当梁截面积很大时(底框结构房屋的底层框架梁截面往往很大)，有的同志也采用这种方案就不太合适了，采用这种方案的结果可能是立杆间距非常密，梁侧立杆的应力已达到极限值，可能楼板模板的立杆强度还没达到一半。况且依靠扣件传力其可靠度也不是很高，因为扣件的抗滑承载力与其扭紧力矩有关，如果工人操作不当，两个扣件抗滑承载力根本达不到1.2吨。我们在实践中，用力矩扳手检查扣件的松紧程度时，常常发现扣件不是扭的太松，就是扭得太紧，太松就造成扣件抗滑承载力不足，太紧就有可能造成扣件受荷载后爆裂。这两种情况都会造成模板局部塌陷，严重情况有可能造成连锁反应，架体整体坍塌。
3.对模板支架的地基承载力未做计算，模板支架基础(即木垫板及混凝土硬化层)只凭经验做法。底层模板支架一般是搭设在底层室内回填土之上的混凝土硬化层上，那么室内回填土就成为了模板支架的地基。由于现在人工成本很高，基本上没有人按30~50cm一层进行分层夯实回填，那么回填土的地基承载力肯定会大大小于理论值，故进行模板基础设计时，应特别注意地基承载力折减这个问题。由于梁的截面尺寸有大有小，那么每立杆受力也肯定有大有小，光凭经验是很难准确得出立杆的荷载和地基承载力的，就好比一个二元一次方程，只知道X，不经计算是无法得知Y值的，这里的X就相当于所受荷载，Y就相当于承载力。故应严格按规范要求进行地基承载力计算，并结合以往的施工经验进行复核。
二、模板支架施工阶段
1.对方案审查不严，基本不审查计算过程。有些工地的模板支架计算书从一个工地照搬到另一个工地，常常只改了工程概况，这是一种很低级的错误，审查方案时只要稍细心点就能发现问题。不同工程其工况不同，那么就应按不同工况分别进行计算，不得照搬照套。模板方案审查时，要注意其所选梁截面尺寸、板厚、层高等是否和施工图一致，以防止出现方案与实际牛头不对马嘴的情况。
2.方案等同摆设，即使有方案，也不按方案施工。有的工地，方案设计是采用钢管模板支架，而实际应用中却采用木模板支架，对于这种情况，解决的方法是重新制定方案，并重先进行审批，之后才能按新的方案进行施工。另外一种情况是，模板支架形式符合方案设计的要求，但具体施工参数却和方案大不一样，比如随意加大立杆间距、钢管厚度与设计不符、木板厚度与设计不符，出现这种情况，原因往往是施工方想从安全设施费这一块挤出利润。像模板支架这种安全措施，虽然不是最终交货对象(模板支架在施工完后是要拆掉的，交货的是工程项目，而不是安全措施)，但模板支架关联着重大安全及质量问题，如果模板支架倒塌，则现浇楼板也倒塌，这是重大质量事故。如果有人在上面施工，则会造成人员伤亡，这是重大安全事故。所以决不能克扣安全设施费，施工中应严格按审批后的方案进行施工，决不可把方案当作摆设。
3.缺乏技术交底，即使交底，也是只签单子，不宣讲方案的搭设要点。现在的建筑工人基本上按劳动时间取酬，做一个小时得一个小时的工钱，白天想叫工人停下手中的活来做不拿薪酬的交底工作，工人师傅基本不干。晚上，有的工人不住工地，下班走了，即使在工地，累了一天也没精神听你宣讲什么安全。对于这样的现实世界，增强对工人安全方面的思想意识教育很重要，另一方面也应该对工人获取报酬的方式有所调整，比如说进行安全学习那天也照样能拿部分工资。
4.模板支架基础做法偷工减料。立杆底垫木由2米长改成1米长;常常省掉钢管底座;地面硬化厚度不够。这是一些小把戏，大家一眼就能看透，只要严格进行检查验收就可避免。
5.对构造措施认识不足，随意减少纵横水平杆和剪刀撑。有的班组长或部分管理人员的力学知识比较贫乏，认为模板支架不就承受竖向重力，有立杆顶着就可以了，还要那么多构造措施做什么!其实不然，立杆只有和这些构造措施一起发挥作用才能达到设计预定的立杆承载力。比如说，如少了一道纵横拉结杆，那么计算高度lo大约乘以2;λ=lo/i,，那么λ的值也加大一倍;立杆稳定系数ψ=7320/λ2，那么ψ的值只有原来的1/4;立杆的应力σ=N/(A×ψ)，这意味着纵横杆间距每增大一倍，立杆的应力将会增大4倍，立杆应力是以平方数来增加的，所以施工中绝对不能任意减少纵横拉结杆。对于剪刀撑，它是形成三角形稳定性不可少的构件，如果没有剪刀撑，那么该模板支架将是一个几何不稳定体系，只要稍有水平荷载，架体就往一边倒。当架体往一边到，那么上部荷载将产生严重偏心，就象大厦严重倾斜了，还能住人吗?所以施工中应特别重视纵横杆和剪刀撑的作用。
6.处罚力度不够，过不了人情关。一般来说，项目部每周进行一次周检，公司每月对项目部进行一次月检。不管是公司对项目部的月检也好，还是项目部对各班助的周检，由于大家太熟，对检查中发现的一些问题下不了狠手，下面的人陪陪笑脸、求求情，往往就放过了。就算严格一点，也就是整改而已，基本上不用处罚手段。那么一来，下面的人就敢于名知故犯。这不是什么技术问题，要处理这方面问题还是应从管理制度上下手，完善检查整改制度，对存在问题定人、定时、定措施进行整改，否则按公司奖罚制度进行处理。做到有“法”必依、执“法”必严。
三、结论
模板支架安全涉及很多方面，但重点是保证钢管立杆的稳定性。纵横拉结杆是保证单杆稳定的主要构造措施，剪刀撑是保证架体整体稳定的主要保证措施，施工中必须重视构造措施，否则施工方案中所有计算都没有任何意义。我建议有关同志在模板支架验收过程中，不要只盯这立杆的间距，而应把更多的重点放在似乎不太起眼的构造措施上，只有这样才能有效防止塌架。
参考文献
[1]《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)
[2]《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)