内蒙古自治区乌审旗在建的第二实验小学建筑工地的报告厅支撑模板发生坍塌工程案例分析Word文档格式.docx

内蒙古自治区乌审旗在建的第二实验小学建筑工地的报告厅支撑模板发生坍塌工程案例分析Word文档格式.docx

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米，是西部、北部的主要供水含水层。

3.勘查资料

土层分布情况

①细砂层：

松散，稍湿~饱和。

厚度不均匀，层厚1.1~3.9m，地基承载力特征值90kPa。

②细砂层：

稍密，湿~饱和。

场地内均有分布，层厚0.3~3.8m，层底深度1.6~6.0m，地基承载力特征值120kPa。

③细砂层：

中密状态，饱和。

场区内均有分布，厚度不均匀，层厚4.3~9.4m。

层底深度6.0~14.0m，地基承载力特征值180~200kPa。

④⑤砂岩层：

全风化~中风化层，地基承载力特征值230~500kPa。

4.公司资质

鄂尔多斯市勇泰热电集团有限责任公司资质及荣誉：

注册资本：

5亿元

成立时间：

2009年5月份

资质：

乌审旗勇泰房地产开发有限责任公司肆级开发资质（四级资质房地产开发企业可承担10万平方米以下（含）的开发项目） 

湖南星沙建筑有限公司资质

人民币伍仟叁佰肆拾陆万元整 

2000-8-21

主项资质：

房屋建筑工程施工总承包壹级 

（一级企业：

可承担单项建安合同额不超过企业注册资本金5倍的下列房屋建筑工程的施工：

（1）40层及以下、各类跨度的房屋建筑工;

（2）高度240米及以下的构筑物；

（3）建筑面积20万平方米及以下的住宅小区或建筑群体。

）

增项资质：

市政公用工程施工总承包壹级、机场场道工程专业承包壹级、建筑装修装饰工程专业承包壹级、土石方工程专业承包贰级、地基与基础工程专业承包叁级、机电设备安装工程专业承包叁级

内蒙古合众监理有限责任公司

200万元

2009年3月

乙级房屋建筑工程全部

（可承担相应专业工程类别二级以下（含二级）建设工程项目的工程监理业务，14—28层；

24—36米跨度（轻钢结构除外）；

单项工程建筑面积1万—3万平方米高度70—120米建筑面积6万—12万平方米；

单项工程14—28层。

）

乙级市政公用工程全部

5.施工供应材料

模板支撑体系架管壁不足3毫米，《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）》3.1.2中规定，每根脚手架钢管的最大质量不应大于25kg，宜采用Φ48*3.5。

6.和项目有关的资料

本工程结构高度9米，最大跨度为30.4米。

其模板支撑体系属于高大模板支撑系统。

（高大模板支撑系统是指建设工程施工现场混凝土构件模板支撑高度超过8m，或搭设跨度超过18m，或施工总荷载大于15kN/㎡，或集中线荷载大于20kN/m的模板支撑系统。

四、调查取证

1.经现场勘测发现，该工程模板支撑体系立杆垫板下铺宽度300毫米左右的竹胶板，没有设置扫地杆。

同时，该工程存在梁底增加的承重立杆为假支撑，没有伸至地面；

梁底承重扣件有部分为单扣件；

。

2.该工程模板支撑系统属于高大模板支撑系统。

根据住房和城乡建设部有关模板工程及支撑体系中混凝土模板支撑工程的标准（《建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则》），该工程属于超过一定规模危险性较大工程，应编制专项施工方案，并组织专家论证。

调查发现，该工程无模板支撑体系专项方案，且未组织专家论证。

3.监理单位未要求施工单位编制专项施工方案，未阻止施工单位的违规行为。

五、验证计算：

垫板尺寸300*300mm2,地基承载力120KPa,支撑钢管Φ48*2.5，支撑体系如图所示

荷载及计算参数：

（实际监测值与标准值相近）

1.模板自重标准值0.35KN/m2

2.支架自重标准值0.75KN/m2

3.砼自重标准值24KN/m2

4.钢筋自重标准值梁1.5KN/m2板1.1KN/m2

5.振捣砼对水平模板产生的荷载标准值2.0KN/m2

6.施工人员及设备荷载标准值均布活荷载1.0KN/m2

7.方木参数：

弹性模量E=9500N/mm2，抗弯强度设计值[f]=13N/mm2，抗剪强度设计值[T]=1.4N/mm2，截面尺寸50*100mm2

8.支撑钢管参数：

弹性模量E=206000N/mm2，抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，截面尺寸Φ48*2.5，

（一）梁底模板验算

1.模板承受荷载计算

钢筋混凝土梁自重线荷载：

q1=25*0.85*1=21.25KN/m

模板自重线荷载：

q2=[0.35*0.85*（2*1+0.3）]/0.3=2.28KN/m

活荷载标准值（集中荷载）：

P1=（1+2）*0.3*0.85=0.765KN

则均布恒荷载：

q=1.2*（21.25+2.28）=28.236KN/m

集中活荷载：

P=1.4*0.765=1.071KN

2.模板截面参数

截面惯性矩：

I=bh3/12=85*1.8*1.8*1.8/12=41.31cm4

截面抵抗矩：

W=bh2/6=85*1.8*1.8/6=45.9cm3

3.内力计算及简图

支座反力：

N1=N2=（ql+p）/2=（28.236*0.3+1.071）/2=4.771KN

跨中最大弯矩：

M=ql2/8+Pl/4=28.236*0.3*0.3/8+1.071*0.3/4=0.398KN.m

最大挠度值：

ν=2（0.667*0.398*106*150*0.625*75）/EI=0.951mm

4.抗弯强度验算：

模板抗弯强度计算值：

f=M/W=0.398*106/（45.9*103）=8.7N/mm2

模板抗弯强度设计值：

[f]=15N/mm2

可知f<

[f],故模板抗弯强度满足要求。

5.抗剪强度验算：

模板截面抗剪强度计算值：

T=VS/（Ib）=3V/（2bh）=3*4771/（2*850*18）=0.468N/mm2

其中s为剪切面以上的截面面积对中性轴的面积矩

模板截面抗剪强度设计值：

[T]=1.4N/mm2

可知T<

[T],故模板抗剪强度满足要求。

6.挠度验算：

模板最大挠度计算值：

ν=0.951mm小于挠度限值300/250mm

故，模板挠度满足要求。

（二）梁底支撑方木验算

1.方木的截面参数：

I=bh3/12=5*10*10*10/12=416.67cm4

W=bh2/6=5*10*10/6=83.33cm3

2.内力计算

按照三跨连续梁计算，最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值按最不利分配的弯矩和，计算公式如下：

均布荷载：

q=4.771/0.85=5.613KN/m

最大弯矩：

M=0.1ql2=0.1*5.613.0.85*0.85=0.406KN.m

最大剪力：

Q=0.6ql=0.6*5.613*0.85=2.863KN

最大支座反力：

N=1.1ql=1.1*5.613*0.85=5.248KN

3.抗弯强度验算：

方木抗弯强度计算值：

f=M/W=406000/83330=4.87N/mm2

方木抗弯强度设计值：

[f]=13N/mm2，

[f],故方木抗弯强度满足要求。

4.抗剪强度验算：

方木截面抗剪强度计算值：

T=VS/（Ib）=3V/（2bh）=3*2.863*1000/（2*50*100）=0.859N/mm2

方木截面抗剪强度设计值：

[T]=1.3N/mm2

[T],故方木抗剪强度满足要求。

5.挠度验算：

方木最大挠度计算值：

ν=2*（0.667*406000*425*0.625*850/4）/（EI）=0.772mm

小于挠度限值850/250mm

（三）梁底横向支撑钢管验算

1.钢管的截面参数：

截面面积：

An=357.2mm2

I=π（D4-d4）/64=3.14*（4.84-4.34）/64=9.27cm4

W=π（D4-d4）/（32D）=3.14*（4.84-4.34）/（32*4.8）=3.86cm3

2.内力计算及简图

横向支撑钢管按照集中荷载作用下的简支梁计算，集中荷载P取方木支撑传递的力。

M=1.05KN.m

N=5.248KN

钢管抗弯强度计算值：

f=M/W=1050000/3860=272.02N/mm2

钢管抗弯强度设计值：

[f]=205N/mm2，

可知f>

[f],故钢管抗弯强度不满足要求。

4.挠度验算：

钢管最大挠度计算值：

ν=2*（0.5*200*100*0.667*1050000+1050000*150*0.5*（100+175））/（EI）=3.0mm

小于挠度限值700/150mm与10mm

故，钢管挠度满足要求。

（四）梁两侧支撑钢管扣件抗滑移验算

纵向或横向水平杆与立杆相连接时，扣件的抗滑承载力公式：

R≤RC

其中，RC：

扣件抗滑承载力设计值，取8.0KN

R:

纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值

R=5.248KN<

RC=8KN

故，单扣件抗滑承载力计算满足要求。

（五）支撑立杆验算

1.支撑立杆承受荷载计算

点处立杆

模板自重：

（0.425+0.2）2*0.35=0.137KN；

支架自重：

（0.425+0.35）2*0.75=0.45KN；

混凝土自重：

（0.425+0.2）2*0.1*25=0.98KN；

振捣荷载：

（0.425+0.2）2*2=0.781KN

施工人员及设备荷载：

（0.425+0.2）2*1=0.39KN

梁底横杆的最大支座反力：

5.248KN

则，立杆所承受的竖向荷载：

N=1.2*（0.137+0.45+0.98）+1.4*（0.781+0.39）+2*5.248=14.016KN

（0.425+0.425）*（0.425+0.2）*0.35=0.186KN；

（0.425+0.425）*（0.425+0.35）*0.75=0.494KN；

（0.425+0.425）*（0.425+0.2）*0.1*25=1.328KN；

（0.425+0.425）*（0.425+0.2）*2=1.063KN

（0.425+0.425）*（0.425+0.2）*1=0.531KN

N=1.2*（0.186+0.494+1.328）+1.4*（1.063+0.531）+2*5.248=9.89KN

由以上计算可知，

点处的支撑立杆受到的力最大。

2.支撑立杆强度验算

钢管强度计算值：

σ=N/An=14016/357.2=39.2N/mm2

钢管强度设计值：

[f]=205N/mm2

可知σ<

[f],故钢管强度满足要求

3.立杆稳定性验算

σ=N/（φA）≤[f]

N：

轴心压力设计值：

N=14.016KN;

φ:

轴心受压稳定系数

L0:

立杆计算长度，L0=h,h为纵横水平杆最大步距1.3m

i:

立杆的截面回转半径；

i=（I/A）1/2=16.11mm

A：

立杆截面面积A=357.2mm2

f：

钢管抗压强度设计值：

f=205N/mm2

立杆长细比计算：

λ=L0/i=80.69

查《钢结构设计规范》附录c得轴心受压立柱的稳定系数φ=0.717

则σ=N/（φA）=54.7N/mm2<

[f]=205N/mm2

故，立杆稳定性满足要求

4.支撑立杆地基承载力验算

P=N/A≤mffak

P:

立杆底垫板对地面平均压力；

上部立杆传至垫板顶面的轴向力，N=14.016KN

垫板底面积：

A=300*300mm2

fak：

地基土承载力设计值，本工程回填土采用细粉砂，压实系数≥0.94，细粉砂承载力120KPa，取夯实回填土承载力设计值fak=120KPa

mf：

立杆垫板地基土承载折减系数，取0.4

P=N/A=14.016/（0.3*0.3）=155.7KPa>

mffak=0.4*120=48KPa

支撑立杆底部地基承载力不满足要求。

经上述计算分析，导致此次事故的原因是梁底横向支撑钢管抗弯强度不满足要求；

支撑立杆底部地基承载力不满足要求；

模板支撑体系立杆下垫板尺寸较小且未加垫方木；

另外，该工程存在梁底增加的承重立杆为假支撑，没有伸至地面，最终导致模板支撑体系失稳倒塌。

六、违反的相关标准

1.该工程没有设置扫地杆。

《建筑施工扣件式钢管模板支架技术规程》DB33/1035-2006规定，模板支架必须设置纵横向扫地杆，规范规定扫地杆离地面不应大于30厘米，并且此条为强制性规定。

2.该工程建设中垮塌。

《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008

第5.1.2.1规定模板及其支架的设计应具有足够的承载能力、刚度和稳定性，应能可靠地承受新浇混凝土的自重、侧压力和施工过程中所产生的荷载及风荷载。

3.该工程无模板支撑体系专项方案，且未组织专家论证。

《建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则》

2.2.1高大模板支撑系统专项施工方案，应先由施工单位技术部门组织本单位施工技术、安全、质量等部门的专业技术人员进行审核，经施工单位技术负责人签字后，再按照相关规定组织专家论证。

4.监理单位未要求施工单位编制专项施工方案，未阻止施工单位的违规行为。

《中华人民共和国建筑法》第三十二条建筑工程监理应当依照法律、行政法规及有关的技术标准、设计文件和建筑工程承包合同，对承包单位在施工质量、建设工期和建设资金使用等方面，代表建设单位实施监督。

工程监理人员认为工程施工不符合工程设计要求、施工技术标准和合同约定的，有权要求建筑施工企业改正。

工程监理人员发现工程设计不符合建筑工程质量标准或者合同约定的质量要求的，应当报告建设单位要求设计单位改正。

《建设工程质量管理条例》

第三十六条　工程监理单位应当依照法律、法规以及有关技术标准、设计文件和建设工程承包合同，代表建设单位对施工质量实施监理，并对施工质量承担监理责任。

第三十八条　监理工程师应当按照工程监理规范的要求，采取旁站、巡视和平行检验等形式，对建设工程实施监理。

第七十二条　违反本条例规定，注册建筑师、注册结构工程师、监理工程师等注册执业人员因过错造成质量事故的，责令停止执业１年；

造成重大质量事故的，吊销执业资格证书，５年以内不予注册；

情节特别恶劣的，终身不予注册。

第一百三十七条　建设单位、设计单位、施工单位、工程监理单位违反国家规定，降低工程质量标准，造成重大安全事故的，对直接责任人员处五年以下有期徒刑或者拘役，并处罚金；

后果特别严重的，处五年以上十年以下有期徒刑，并处罚金。

七、事故原因及事故责任人

造成事故的直接原因是，施工单位未编制专项施工方案，擅自盲目施工；

所采用的原材料、模板支撑结构体系不满足规范要求，且模板支撑体系搭设在松软砂土上，不满足承载力要求，因此导致模板支撑体系失稳。

间接原因是，监理单位未要求施工单位编制专项施工方案，未阻止施工单位的违规行为；

该项目安全生产管理混乱，责任制落实不到位。

因此，本次事故是施工单位违规操作造成的，项目经理负主要责任，施工监理负次要责任。