模板坍塌事故是建筑施工中極易引發群體傷亡的危險源之一，尤其隨著城市現代化的發展，大層高的建筑越來越多，一些高度大于4.5m，且采用扣件式鋼管模板支撐架的模板工程頻頻發生了坍塌事故，造成重大的人身傷亡和財產損失。
2000年11月16日某紡織公司正在澆筑砼的鍋爐房屋面平臺突然發生壩塌事故，造成11人死亡、2人重傷、1人輕傷，直接經濟損失達257.5萬元。該屋面排架支撐采用Φ48×3.5的鋼管搭設。熱電廠架搭設基本以主梁軸線為基準，距梁軸線0.5m左右兩側設置兩根立桿，其余部分以間距不超過1.8m為原則平均分配立桿間距，立桿間距實際最大值為1.7m左右，水平桿的豎向間距為1.8m左右。立桿大部分采用對接扣件上下搭接，僅在接近屋面板模板部位，為了調整高度而采用兩個旋轉扣件作搭接。據勘查，水平桿在縱橫方向每隔一個步距均缺設一根，排架支撐中沒有設置連續的豎向和水平剪刀撐。排架搭設沒有設計計算文件及指導施工的書面技術文件。
據屋面結構平面分析，得出排架支撐最大受載區域大體為3.25m2（2.5×1.3m），其下部支撐立桿為2根Φ48×3.5的鋼管。下面按《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》（JGJ130—2001）對架體進行力學分析： （一）荷載分析
（1）結構靜荷載
主梁 0.4×1.5×1.3=0.78m3
次梁 0.25×0.9×2.5=0.563m3
樓板 [（2.5×1.3）-（0.4×1.3）-（2.1×0.25）]×0.12=0.27m3
（0.78+0.563+0.27）×25000=40325N ……………①
（2）木模板荷載
3.25×300=975N ……………………………………②
（3）施工活荷載
3.25×1000=3250N …………………………………③
1.2[①+②]+1.4③=54110N
傳遞至單根立桿的荷載為27055N （二）穩定分析
有鋼管、扣件作排架的支撐設計必須進行詳細的受力分析和計算，是施工安全管理中的強制性要求，這對于本安全支撐高度大于4.5m的高支撐架尤為重要。而模板支撐的實際搭設處理與理論計算假定是否相近又是極其重要的計算依據。由于采用扣件相互連接，各個節點都存在一系列的可變因素，如偏心、位移、堅固扭矩不足等，這些因素均影響到計算中桿件長細比的確定。長細比的難以確定直接影響桿件的穩定分析。因此，實際工程中的計算模式的假定必須嚴格按最有利于安全的角度出發。
由于軸心受壓桿件的長細比按規范要求應限制在λ=150之內，也就是當考慮鋼管的計算長度l0≤2370mm時，才能符合規范要求。若要滿足此要求，就必須在計算桿件兩端形成良好的鉸接狀態（如安裝水平剪刀撐，形成水平剛度較強的狀態）。本案例支撐水平桿步距雖要求為1800mm，但實際水平桿“在縱橫方向每隔一個步距均缺設一根”，因此按2步高作為“良好的鉸接狀態”進行驗算，則λ=（2×1800）/15.78=228，查表， =0.146。
穩定驗算：N/（A）=378.8N/mm2>f=205N/mm2。
以上分析不難看出事故的技術原因主要是：
1．本案例屋面設計標高較大，離地面達21m，與二層平臺（標高+4.50m）間距達16.5m。因此，支撐豎向高度較大，采用?48×3.5鋼管作豎向立桿，水平間距1.0~1.7m明顯過大，水平桿上下間距1.8m，沒有設置連續的豎向和水平剪刀撐，導致支撐系統整體性極差，即沒有形成可靠的空間受力結構。
2．在未計入施工中泵送砼直接對模板支撐的沖擊力時，支撐立桿受力已達27kN以上。假設鋼管立桿的計算長度為3600mm，則鋼管穩定驗算中的計算值已達378.8N/mm2，此值已大大超過~235鋼的設計強度值205N/mm2和屈服強度值235Nmm2。因此支撐立桿已不穩定，發生坍塌事故已是必然。
在我國，扣件式風管模板支撐架是建筑施工中常用的支撐方式，但因為缺少相對應的設計計算專業標準，使現有的設計計算存在著不確定、不安全的因素，尤其是對于支撐高度大于4.5m的梁板模板支撐架，更是由于安全技術和事故預案的不完善，導致模板坍塌事故頻頻發生。加上施工現場缺乏必要的緊急救援系統，無法在坍塌事故發生后及時施救，以至于造成大量的人員傷亡，為預防模板坍塌事故的發生，確保扣件式鋼管模板支撐架的使用安全和施工人員安全，有必要對同類事故的預案編制內容和緊急救援系統的建立進行分析及探討。 |
