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    讓基礎理論“支牢”模架 國標《建築施工扣件式鋼管腳手架安全技術規範》

    發布者: 爬模爬架|騰博誠信為本官網安防科技有限公司   發布時間:2016-7-14 15:40:47

         前年,北京西西工程4號地塊因模板坍塌導致8人死亡;去年四月,大連又因模板坍塌致使6人喪命。模架支撐事故成為老大難問題,並引起國家重視。模架事故不隻是某一企業或某一責任人的問題,是建築工作者刻不容緩需深思的問題。分析模架事故也不能眉毛胡子一把抓,否則會把騰博誠信為本官網的視線轉移到枝節問題上而忽視事故的真正“元凶”,並忽略對要害問題的控製。比如目前市場上供應的鋼管幾乎都小於標準,誤差可達10%以上;扣件情況可能更差。新華社發表了《三個紅頭文件管不住一個殺人的扣件》的評論,其實鋼管扣件不達標是騰博誠信為本官網看得見的,容易把握到的,而鋼管扣件引起的誤差或許隻有百分之幾十,理論上的失誤將可能帶來更嚴重的失誤,這點更值得人們關注。筆者以為,極易被人們忽視的理論上的誤差才是模架坍塌事故的“元凶”。

      “理論環境”汙染嚴重

      國標《建築施工扣件式鋼管腳手架安全技術規範》(JGJ130-2001)的頒布耗時18年,國標中兼顧了模板支架計算理論與構造方法。在此以前的二十多年中有關扣件鋼管的應用計算理論可謂百花齊放:許多學者按照自己的理解提出了不同的計算理論與方法,這也為日後國標統一計算理論帶來極大的困難,國標編製過程中多次激烈的論戰拖延了國標的頒布的時間和主筆的精力。在國標頒布後,有的同誌編著的《建築施工計算手冊》沒按新規範內容進行調整,卻聲稱“本手冊全部按國家新頒布規範、標準編寫”,由此帶來的一些差誤必然造成風險。此外,國標JGJ130-2001中也存在疏忽。國標《建築扣件式鋼管腳手架安全技術規範》在為腳手架製定規範之外又兼為模板支架作出規定,雖然涉及的相關條款僅有五條(模板支架計算三條、構造二條),但在計算上仍起到了標準控製作用,在構造的規定也有定量的控製。模架構造措施是保證計算理論和安全的重要手段,遺憾的是規範未采取強製性執行條款的規定。另一方麵文字敘述中關鍵詞語的疏漏,給模架安全構成威脅。

      從地方規程到未來模架構造方向

      上海市在全國率先編製了《鋼管扣件水平模板的支撐係統安全技術規程》(DG/TJ08-016-2004):該規程原則上與國標JGJ130-2001相似(計算理論與構造方法);並提出“誘發荷載”、“安全荷載”以及“安裝偏差荷載”幾個重要的詞語。這幾個詞匯的出現不是偶然的:英國曾嚐過誘發荷載的苦果;日本人也曾因莫明其妙的力使模板坍塌過,隻得加上2.5%水平向的安全荷載。因此這兩種附加荷載將成為未來模架計算理論研究的重要議題,至於如何取值還可以再進一步商討。上海規程在總則中明確表明:“除應遵守本規程外,還應遵守其他相關的現行國家和上海市的標準和規定。”上海規程對各種剪刀撐沒有具體量化,未能對國標中的疏漏有所察覺。上海規程還提供在側向力(風力、1%搭設誤差荷載及2.5%安全荷載)作用下立杆中所產生的應力的計算例題,可惜還是存在一些筆誤。

      動力衝擊與誘發荷載問題是模架設計中值得關注的重要問題。所有的結構破壞過程無不是動力學過程,但目前世界上結構工程師乃至結構規範都基於靜力學計算為主,動力衝擊效應充其量以動載係數加以彌補。由於結構工程師對動力學生疏乃致對動力衝擊效應估價不足。動力衝擊效應往往高達數十倍數百倍的靜力效應。比如騰博誠信為本官網利用不足十公斤的錘子就可輕鬆切斷一根可承受十幾噸剪力的的圓鋼。在施工實踐中騰博誠信為本官網也吃盡了多種多樣動力衝擊的苦頭。模板支架按上述構造嚴謹要求之外還應考慮施工過程中的動力傷害,如混凝土的垂直濺落與布料機或布料管的水平震動都是值得關心的重要議題。這裏要特別提防由某一杆失穩而誘發相鄰杆件應力迅速上升由一點潰及全局,雖然這一過程僅有幾秒鍾。為此在安全策略上要加固頂層:無論在水平向或垂直向,更要避免將軟弱的接頭安置在頂部直接承受動力衝擊(深埋下部可分散對杆件接頭衝擊)。

      上海規程中2.5%水平安全荷載實際上是從靜力學的角度來解決難以定量的水平衝擊荷載,但其取值還有待討論。水平衝擊荷載是外來能量,不一定與板重直接掛鉤——取決於實際情況,這也必需依靠實際的試驗,這一問題是我國模架乃至各國都應關注和不可回避的問題。上海規程中還規定1%搭設誤差水平荷載,這一數字在基於模架搭設滿足搭設質量時可減小到3‰,因為在規程中要求立杆垂直度≤3‰,從統計規律來看偏差不可能是單向的,取值是安全的。

      至於風荷載的計算問題,在結構計算中不必過分關注,人們不會在風的極值下進行施工(幾十年一遇的大風理論計算值),因此也沒必要和施工荷載進行組合;另一方麵如果騰博誠信為本官網已考慮2.5%水平安全荷載一般情況下是大於風的作用,而兩者又不在同時發生,所以不必考慮風載的計算,特殊情況另作別論。

      在未來模架構造方向方麵,應該注意國標或地方規程中模架計算理論帶有模糊性乃至構造上的不太嚴謹的問題。編製中的《碗扣式鋼管腳手架安全技術規範》試圖構築架體為幾何不變體係來改變目前的狀態,但也存在不少值得研究和進一步完善問題。即使在模架設計時用語很正確,模架立體構造很難設想僅以語言能表達得十分精準,如果不充分運用圖紙(平、立、剖麵圖乃至軸側投影),也有可能釀成事故:規範編製時就應將圖作為主要的工程語言。

      模板支架事故是可控的,這需要騰博誠信為本官網認真細致研究模架理論與構造方法和客觀事實。當前,在發展與改革的過程中存在的因經濟利益而忽視基礎理論研究的現象亟待關注,該行業應以基礎理論研究“支牢”模架,謹防模板坍塌悲劇重演。


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