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北京某工程模板支架坍塌事故

  
评论: 更新日期:2022年02月12日

2005年9月5日晚10时10分左右,北京XX工程4号地项目中庭顶盖模板支架在浇 筑接近完成时发生整体垮塌,酿成死亡8人、伤21人的特大伤亡事故。

事故发生后,北京市建委立即组织专家到现场进行勘察、查阅资料、询问在场人员, 并将结果进行全面、深入的讨论、分析,得出以下事故调查结论。

1.        事故简介

北京XX工程4号地项目2号组团中部9~11轴(宽2X&4m)和B-E轴(总长25.2m) 之间为地上1〜5层、总高21. 8m的中庭,其顶板为预应力现浇空心楼板(厚550mm,板内预 埋#l00mm,长500mm的GBF管),支于四周框架梁上,南侧边梁截面850mmX 950mm,北侧 边梁截面1000mmX 1300mm,东、西两侧边梁截面600mmX600mm,顶板面积423.36m2,混 凝土总量198.6irf。施工方案要求中庭楼盖混凝土先于相临三面楼板浇筑。顶板施工混凝土采 用混凝土输送泵和两台布料机浇筑,两台布料机分别置于9轴外(南面)靠近东西两侧边梁 处,在北端布料杆达不到处用溜槽过渡。浇筑从9月5日下午5时开始。晚上10时10分左右, 从顶板的中偏西南部分突然发生谷陷式垮塌。在场人员描述:当时楼板形成V形并下折,支模 架立杆呈多波弯曲并迅即扭转,整个顶板连同布料机一起垮塌,坠落在地下一层顶板上,整个 过程仅延续数秒。落下的混凝土、钢筋、模板和支模架堆积成厚0.5〜2m的废墟,相邻边跨的 模板、钢筋向中庭下陷,粗大的梁筋从圆形柱子中被拉出lm左右,地下一层顶板局部严重破 坏、下沉,其支模架严重变形、歪斜(图2-2〜图2-5)。




   图2-3北京XX工程4号地项目中庭      模板支撑架坍塌现场2 

2.        原因分析

1)《施工方案》管理问题

(1)《北京XX工程4号地项目9〜11/B〜E轴扣件钢管脚手架施工方案》(应为模板 支撑架方案,下称《施工方案》)的编制单位、审批单位均为XX建设公司北京XX工程 4号地项目部,未见其上级技术负责人的审批,违反了国务院颁发的《建设工程安全生产 管理条例》(下称《条例》)第26条(条例规定:施工单位应当在施工组织设计中编制安 全技术措施和施工现场临时用电方案,对下列达到一定规模的危险性较大的分部分项工程 编制专项施工方案,并附具安全验算结果,经施工单位技术负责人、总监理工程师签字后 实施,由专职安全生产管理人员进行现场监督:

(一) 基坑支护与降水工程;

(二) 土方开挖工程;

(三) 模板工程;

(四) 起重吊装工程;

(五) 脚手架工程;

(六) 拆除、爆破工程;

(七)  国务院建设行政主管部门或者其他有关部门规定的其他危险性较大的工程

(2)《施工方案》中未见专家论证意 见,不符合《条例》第26条及住房和城 乡建设部《危险性较大工程安全专项施工 方案编制及专家论证审查办法》第5条第 3款(第5条规定:建筑施工企业应当组 织专家组进行论证审查的工程:

(-)深基坑工程

开挖深度超过5m (含5m)或地下室 三层以上(含三层),或深度虽未超过5m (含5m),但地质条件和周围环境及地下 管线极其复杂的工程。

(二)  地下暗挖工程

地下暗挖及遇有溶洞、暗河、瓦斯、 岩爆、涌泥、断层等地质复杂的隧道 工程。

(三)  高大模板工程

  图2-4立杆悬臂段太长,部分立杆采用     扣件与横杆连接 

水平混凝土构件模板支撑系统高度超过8m,或跨度超过18m,施工总荷载大于 10kN/m2,或集中线荷载大于15kN/m的模板支撑系统。

(四)30m及以上高空作业工程

(五)  大江、大河中深水作业工程

(六)  城市房屋拆除爆破和其他土石大爆破工程

(3)现场无模板支撑架施工安全技术交底,未见模板支撑架现场安全检查记录及验收

记录。

2)  《施工方案》技术问题

(1)《施工方案》中模板支撑架未按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》 JGJ 130-2001 (下称《规范》)第5.6条进行计算,未限制立杆顶部伸出长度(即《规 范》中的a值),据调查,现场管理人员口头交底立杆顶部伸出长度应小于1.5m;《施工 方案》未计算施工活荷载,导致计算结果与现场实际有较大偏差。立杆顶部伸岀部分为整 个模板支架的最薄弱部位,其长度a的大小对整体支撑架的稳定承载能力起决定性作用。 经对《施工方案》中模板支撑架设计计算章节进行校核验算得知:按“几何不可变杆系结 构”验算的结果不能满足承载力要求,按 “非几何不可变杆系结构”验算的结果已 达到杆件承载力的极限,采用脚手架的计 算方法所得结果也超出杆件承载力限值, 因此可判定该模板支撑架方案设计结果已 达到其承载力极限值,强度无富余量,甚 至已占用部分承载力安全储备,按该《施 工方案》要求搭设的支撑架,处于濒临失 稳坍塌的状态,尚未坍塌部位立杆顶部构 造尺寸见图3。

(2)《施工方案》第4. 6条“剪刀撑 设置要求”未要求设置中间立杆纵向剪刀 撑和各道水平剪刀撑,不符合《规范》第

6. & 2条第2款“满堂模板支撑架四边与中间每隔四排立杆应设置一道由底到顶的纵向剪 刀撑,高于4m的模板支架,其两端与中间每隔4排立杆从顶层开始向下每隔2步设置一 道水平剪刀撑”的规定。

(3)      《施工方案》未根据施工现场条件,提岀与周边已有建筑结构进行可靠拉结的技 术措施。事故部位为21. 8m标高、约400m2的中庭预应力顶板,其下部高大空间内东、 西、南边有2、3、4层结构边梁及边柱。虽《规范》未作拉结规定,但《施工方案》中技 术构造措施如提出支撑架与周边结构进行可靠刚性拉结的要求,可有效提高该高大模板支 撑架的结构稳定性。

(4)       该《施工方案》编制粗糙,无立杆平面布置图、立面图、剖面图、节点详图,无 质量检查标准,计算系数取值既不符《规范》,也不符现场常规搭设尺寸,针对性、可操 作性较差。

3) 架体构造问题

(1)       对现场残留的模板支撑架勘察时发现,部分模板支撑架无扫地杆,不符合《规 范》第6. 3.2条的要求(强制条文:脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用 直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上。横向扫地杆亦应采用直角扣件固 定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。当立杆基础不在同一高度上时,必须将高处的纵向扫 地杆向低处延长两跨与立杆固定,高低差不应大于lm。靠边坡上方的立杆轴线到边坡的 距离不应小于500mm)。

(2)      模板底部部分立杆采用旋转扣件接长,在立杆顶部伸出部分上产生了附加偏心力 矩,部分立杆仅与大横杆连接,立杆不落地,严重降低了立杆的承载能力,见图3。

(3)     《施工方案》第4. 6条规定,剪刀撑沿脚手架外侧及全高连续设置,每六步四跨 设置一道剪刀撑。但在现场东南角、西南角未倒塌的模板支架上未发现任何剪刀撑.违反 T《规范》第6. & 2条与《施工方案》第4. 6条的规定,见图4。

(4)    《施工方案》规定支撑架步距1.5m,现场实际残留支撑架步距为1.4〜1.7m 不等。

(5)    由现场勘察发现,中庭东南角残留的部分模板支撑架立杆顶部和底部用螺纹钢筋 代替可调底座,承载时对立杆顶部产生了附加偏心力矩,大大降低了立杆的承载能力。

(6)    现场检测的扣件拧紧力矩为10-40N • m,大多不到20N • m,大大降低了节点 的承载能力,不满足《规范》的要求。

(7)     现场检测的立杆顶部伸出部分达到1.8m,大大降低了立杆的承载能力,见图3。

1)      材料质量问题

(1)     扣件式钢管脚手架钢管规格为048X3. 5mm,现场测量到的钢管壁厚为2. 7〜 3. 5mm不等,其中壁厚为3. Omm的较多,不符合《规范》第3. 1.2条的规定。经立杆稳 定计算,钢管壁厚为3.0mm时,其稳定承载力比壁厚为3.5mm时降低13%。

(2)    扣件螺母厚度大多数在ll~13mm之间,有若干仅9mm,小于相关标准规定的 14±0. 5mm;从现场已经破坏的扣件断口看,扣件有明显铸造缺陷,材质及力学性能有

待进一步检测。

  图2-6可调托撑螺杆偏细、托板变形 

(3)现场实测用于模板支撑的可调托 撑螺杆直径大部分为30〜32. 7mm,小于 标准规定的38mm,易产生附加弯矩,降 低承载力;可调托撑的“U”形托和可调 底座的底板钢板厚度大多数为4. 3mm, 有的仅3mm,小于标准规定厚度5mm, 因此变形严重,且可调托撑翼缘板高度不 够,对支撑木方起不到防脱落作用;可调 托的U形板与丝杆之间未焊接加筋板, 使多数U形板发生变形、断裂。

3.       事故结论

(1)     《施工方案》编制粗糙.结构设计与计算存在严重缺陷,不能保证施工安全要求。

(2)     搭设的模板支撑架立杆顶部伸出长度过大是本次事故发生的主要原因。

(3)    现场搭设的模板支撑架存在若干节点无扣件、扣件螺栓拧紧扭力矩普遍不足、立 杆搭接或支撑于水平杆上、缺少剪刀撑等严重缺陷.造成支撑体系局部承载力大为降低. 是事故发生的重要技术原因之一。

(4)    现场搭设的模板支撑架中使用的钢管杆件、扣件、顶托等材料存在质量缺陷,也 是事故发生的重要技术原因之一。

(5)    在模板支架搭设过程中,安全保证体系、安全人员配置、模板支架方案设计审 批、安全生产技术交底、日常安全检查、隐患整改、模板支架搭设验收、材料进场验收等 管理环节严重缺失,是事故发生的管理原因。

4.        事故处理

北京XXX程模板坍塌事故造成现场施工工人8人死亡、21人受伤的严重后果。该 案已于日前终审宣判,涉案3名主要责任人分别被判处有期徒刑四年至有期徒刑三年六个 月,其他两名被告人被判处有期徒刑三年,缓刑三年。

北京市第一中级人民法院终审查明:

在北京XX工程项目施工期间,工程项目部土建总工程师李XX作为模板支架施工设 计方案审核人,在该方案尚未经批准的情况下,便要求劳务队按该方案搭设模板支架。

工程项目部总工程师杨X X明知模板支架施工设计方案存在问题,但其对违反工作程 序的施工搭建行为未采取措施,从而使模板支撑体系存在严重安全隐患。

工程项目部经理胡XX在模板支架施工方案未经监理方书面批准且支架搭建工程未经 监理方验收合格的情况下,对违反程序进行的模板支架施工不予制止并组织进行混凝土浇 筑作业。

项目总监理工程师吕XX未按规定履行职责,在明知模板支架施工设计方案未经审 批、已搭建的模板支架存在严重安全隐患的情况下,默许项目部进行模板支架施工。

项目监理员吴XX未认真履行职责,在明知模板支架施工设计方案未经审批、已搭建 的模板支架存在严重安全隐患且施工方已进行混凝土浇筑的情况下,不予制止。

由于李XX等五人的上述违规行为,导致2005年9月5日22时许,在进行高大厅堂 顶盖模板支架预应力混凝土空心板现场浇筑施工时,发生模板支撑体系坍塌事故,造成现 场施工工人8人死亡、21人受伤的严重后果。

2005年9月27日,被告人李XX、杨XX、胡XX、吕XX、吴XX在接到公安机 关的电话传唤后共同向公安机关投案。

法院认定:

李XX身为土建总工程师,作为模板支架施工设计方案审核人,未发现方案中的错 误,在方案未经有关专家论证且未上报审批的情况下,要求劳务队按此方案搭设模板支 架,对事故的发生负有重要技术管理责任。

杨XX作为项目部总工程师,负责编制、审批重点工程的施工方案及安全技术措施, 本应对本单位的安全生产在技术上负全面责任,但其无视规章制度,明知模板支架施工设 计方案存在问题且未按程序报批,不采取措施,从而使模板支撑体系存在严重安全隐患, 对事故发生负有主要技术管理责任。

胡XX身为项目经理,对模板支架施工设计方案未上报审批且未经监理单位批准、已 搭建的模板支架存在严重安全隐患的情况是明知的,在这种情况下,其为赶工程进度,违 章组织进行混凝土浇筑作业,对事故发生负有直接责任。

据此,北京一中院以李XX、杨XX、胡XX、吕XX、吴XX的行为构成重大责任 事故罪,终审判处李XX有期徒刑四年,杨XX、胡XX有期徒刑三年六个月,吕XX、 吴XX有期徒刑三年,缓刑三年。

附件:责任单位处理

(1)       建议住房和城乡建设部给予X X建设公司降低一级施工企业资质处分。

(2)       建议住房和城乡建设部对北京X X监理公司降低一级建设监理资质。

(3)       提请河北省住房和城乡建设厅对XX建设公司安全生产许可证实施处理。

(1)      取消住房和城乡建设公司在北京建筑市场的招标投标资格12个月。

(2)      责成住房和城乡建设公司立即对其在北京市所属的施工项目全面停工整顿。

(3)      取消北京住房和城乡监理公司在北京市建筑市场的投标资格12个月。

附件:责任人处理

(1)     住房和城乡建设公司XX工程4号地工程土建总工程师李XX,对事故发生负有 重要技术责任。

(2)     住房和城乡建筑公司XX工程4号地工程项目部总工程师XX,对事故发生负有 主要技术管理责任。

(3)     北京住房和城乡监理公司驻XXI程4号地工程项目部监理员吴XX,对事故发 生负有重要责任。

(4)     北京住房和城乡监理公司驻XX工程4号地工程项目部总监吕XX,对事故发生 负有重要责任。

(5)     住房和城乡建筑公司XX工程4号地工程项目经理胡XX,对事故发生负直接 责任。

上述5人均涉嫌重大责任事故罪,建议移交公安机关处理。

(6)     责成中国XX建设集团公司和XX建筑公司对事故涉及的相关责任人进行责任追 究和处理。

(7)      对XX建筑公司总经理王XX处以10万元罚款。

5.        事故教训

自2000年10月25日发生XX电视台大演播厅顶盖模板支撑架整体坍塌的重大事故 以来,虽生产安全和建设主管部门一再三令五申,要求必须高度重视高大空间模板支撑架 安全,认真编好安全专项施工方案,加强技术和安全管理,以杜绝类似事故再次发生,但 仍然未能引起某些施工单位警觉,导致近年来类似事故不断发生。本工程事故不仅伤亡惨 重、损失巨大、影响恶劣,也集中反映了此类事故的典型成因,带来沉痛的教训与深刻的 警示,因此在施工中应注意:

(1)     应对高大空间模板支撑架施工安全予以高度重视,认真编制安全专项施工方案, 采取严格的安全技术措施确保施工生产安全。如将其混同于一般支撑架,在技术和安全上 缺失管理,将可能导致惨重的后果。

(2)     应将技术工作放置在安全工作基础的位置上,高度重视技术,安全才有保障。应 明确规定合理的安全指标,确保技术措施达到足够的安全度。技术安全工作做得越充分, 安全就越有保障。

(3)     应坚决解决施工单位将施工技术安全文件(施工组织设计、安全专项方案、安全 技术措施、技术安全交底材料等)仅用于投标、报审、应付各种施工查验手续的普遍问 题,在施工中应严格执行所编制的各种施工安全技术文件,严禁违反、随意变更。

(4)     应扩大施工技术人员的工作权限,仅提“安全一票否决制”是不够的,应当提技 术和安全都可以一票否决,或者实施“技术安全” 一票否决制,因为没有技术对安全工作 的保证支持,安全就不能得到有效的确保。

(5)     应在材料验收中落实《规范》中“048X3. 5mm钢管壁厚允许误差为0.5mm” 及扣件承载能力的要求,解决目前钢管、扣件、顶托的规格、质量混乱,优劣混杂使用的 严重问题。

(6)必须切实加强施工中的技术和安全工作,遏制片面追求经济利益,忽视技术安全 要求的倾向。

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