[科普中國]-腳手架坍塌

原因

建筑腳手架的幾何組成不合理：建筑工程上常用的腳手架,在《結(jié)構(gòu)力學(xué)》中可視為桿系結(jié)構(gòu)。桿系結(jié)構(gòu)是由若干個桿件互相聯(lián)結(jié)所組成的體系,并與地基聯(lián)結(jié)成一整體,用來承受荷載的作用。桿系結(jié)構(gòu)必須保持自己原有的幾何形狀和位置,才能確保承受荷載和體系穩(wěn)定。水利水電與土建工程中使用的腳手架,如果幾何形狀和位置可以改變,當(dāng)工人在腳手架上施工時,腳手架就可能失去穩(wěn)定而垮塌,造成工傷事故。在上述列舉的數(shù)例腳手架垮塌事故中,有的就是因為工人在搭建腳手架時,沒有按照幾何不變體系的組成規(guī)律來搭建,從而致使腳手架垮塌。當(dāng)然,腳手架也可能是按照幾何不變體系的組成規(guī)律搭建的,但是,腳手架是由若干個連接件拼接起來的,在腳手架承載荷載時,也可能由于一個或者幾個連接件的損壞,使腳手架體系由原來的幾何不變體系而改變成幾何可變體系招致腳手架垮塌的。

由于組成腳手架桿件材料的強(qiáng)度不足致使腳手架垮塌強(qiáng)度就是材料抵抗破壞的能力。如果一個構(gòu)件的強(qiáng)度是足夠的,構(gòu)件就不會破壞,反之,強(qiáng)度不夠,構(gòu)件就會發(fā)生破壞。在前述的腳手架垮塌造成的重大事故中,有的就是由于承擔(dān)腳手架荷重的一個桿件或者幾個桿件的強(qiáng)度不足而造成的。

由于腳手架的受壓直桿失穩(wěn)會造成腳手架的突然垮塌：腳手架的突然垮塌,有可能就是由于組成腳手架的某個受壓直桿突然失穩(wěn)造成腳手架垮塌的。歷史上由于對受壓直桿突然失穩(wěn)造成破壞認(rèn)識不清,造成許多大橋坍塌的事故。例如, 1907年北美魁北克圣勞倫斯河上一座長548 m的鋼橋在施工中突然垮塌；2007年4月5日下午韓國南部一座正在興建的大橋突然發(fā)生坍塌,正在現(xiàn)場工作的10多名工人當(dāng)場被埋在橋下,造成5死7傷的嚴(yán)重事故,其原因就是某些受壓桿件在穩(wěn)定方面出了問題。所以,腳手架的突然垮塌,有一部分是壓桿失穩(wěn)造成的。所謂壓桿失穩(wěn),就是本來挺直的壓桿,當(dāng)其所受的軸向壓力超過桿件所能承受的某一極限值(臨界力)時,將突然彎曲折斷,致使腳手架突然垮塌。1

案例1.2016年11月21日中午11點(diǎn)半左右。嘉興市區(qū)廣穹路和嘉杭路交叉口附近，一工地發(fā)生一起腳手架倒塌事故。該起事故是浙江方圓檢測公司的實驗室工程項目，施工單位是開元建設(shè)公司。公安、消防、120急救人員都迅速趕到現(xiàn)場，當(dāng)場救出4名工人，分別送醫(yī)院搶救。但是還有一名工人仍舊埋在地下，救援人員繼續(xù)投入救援。下午一點(diǎn)半左右，被壓的最后一人找到，已窒息而死。在嘉興第一醫(yī)院，該院一共收治了3名工人，最后一名送來的工人經(jīng)搶救無效死亡，另外兩名工人，經(jīng)初步診斷都出現(xiàn)骨折，但是生命體征還算穩(wěn)定，目前還在救治。榮軍醫(yī)院也接收了2名受傷的工人，正在救治中，生命體征穩(wěn)定。2

2.湖北省麻城市政府部門及公安消防部門獲悉，麻城市五腦山牡丹博覽園一建筑工地發(fā)生腳手架垮塌事故，造成15名工人被垮塌物掩埋，目前已救出8人，其中2人因傷勢過重，經(jīng)全力搶救無效死亡。據(jù)了解，事發(fā)時間為27日14時35分，發(fā)生倒塌的是該博覽園的水上游樂項目綜合樓。3

腳手架搭設(shè)1、腳手架和支架的地基、支持物的條件，必須符合設(shè)置要求，避免出現(xiàn)不均勻和過大的沉降。

2、腳手架底部必須墊不小于5×15×200cm的通板，內(nèi)外立桿加綁掃地桿，杉篙立桿埋深50cm，加綁掃地桿。

3、結(jié)構(gòu)腳手架立桿間距不得大于1.5m，大橫桿間距不得大于1.2m，小橫桿間距不得大于1.5 m。

4、裝修腳手架立桿間距杉篙不得大于1.8m,鋼管不得大于1.5m,大橫桿間距不得大于1.8m,小橫桿間距不得大于1.5m。

5、腳手架必須按樓層與結(jié)構(gòu)拉結(jié)牢固，拉結(jié)點(diǎn)垂直距離不得超過4m，水平距離不得超過6m，連接所用的材料強(qiáng)度不得低于雙股8#鉛絲的強(qiáng)度，在拉接點(diǎn)處設(shè)可靠支頂。高大架子不得使用柔性材料進(jìn)行拉結(jié)。

6、腳手架的操作面必須鋪滿腳手板，離墻面距離不得超過20m，不得有空隙、探頭板和飛跳板。腳手板下層兜設(shè)水平網(wǎng)。腳手板對接處必須設(shè)雙排小橫桿，兩小橫桿間距不得大于30cm。

7、腳手架操作面必須應(yīng)設(shè)兩道護(hù)身欄桿和一道擋腳板或設(shè)一道護(hù)身欄，立掛安全網(wǎng)，下口封嚴(yán)。防護(hù)高度應(yīng)為1.5m,嚴(yán)禁用竹笆做腳手板。

8、凡高度在20m 以上（含20m）的外腳手架縱向必須設(shè)置剪刀撐，剪刀撐應(yīng)隨架子同步搭設(shè)，以保證架子的穩(wěn)定性。

9、架子的剪刀撐應(yīng)從腳手架縱向兩端和山墻處搭起。搭設(shè)寬度為6根立桿，每隔6根立桿設(shè)一組。剪刀撐與水平面的夾角為45度~60度。

10、剪刀撐的底部要插到墊板處，與立桿相交點(diǎn)的一定要加扣件。剪刀撐應(yīng)采取搭接方式，搭接長度不少于60cm，且在搭接處加至少兩個扣件。

11、手架高度在20m以下時可設(shè)置正反斜支撐。

12、腳手架各桿件相交伸出的二端頭應(yīng)大于10cm，以防止桿件滑脫。

13、因施工需要立桿不能伸到基礎(chǔ)時，應(yīng)經(jīng)過計算在斷桿處加八字撐，將此斷桿處的力分卸到兩側(cè)的架子上。

14、建筑物頂部腳手架要高于坡屋面的挑檐板1.5m，高于平屋面女兒墻1m，高出部分要綁兩道護(hù)身欄。并立掛安全網(wǎng)。

15、結(jié)構(gòu)用的里外承重腳手架，使用時荷載不得超過2646N/M2，腳手架上放磚不允許單行側(cè)擺三層磚。裝修里外腳手架使用荷載不得超過1960N/M2。

16、人行斜道的寬度不得小于1m，坡度1：3（高：長），運(yùn)料斜道的寬度不得小于1.5m,坡度以1:6為宜。

17、斜道兩側(cè)及平臺外圍，應(yīng)設(shè)防護(hù)欄桿及擋腳板或滿掛立網(wǎng)，立網(wǎng)與斜道綁牢，人行斜道的腳手板應(yīng)加防滑條，其厚度2~3cm，間距不大于30cm。

18、斜道立桿間距1.5m，大橫桿間距1.2~1.4 m,小橫桿置于斜橫桿上間距不大于1m,在拐彎平臺處的小橫桿還應(yīng)適當(dāng)加密。

19、斜道兩側(cè)和端部應(yīng)設(shè)剪刀撐。對于獨(dú)立搭設(shè)的斜道應(yīng)加密連墻桿。

20、斜道處應(yīng)設(shè)護(hù)頭棚。

21、根據(jù)施工要求和設(shè)置條件，選擇適合的和工作可靠的設(shè)置方案和構(gòu)造形式。

22、確保方案設(shè)計達(dá)到結(jié)構(gòu)可靠、構(gòu)造合理和設(shè)置穩(wěn)定。

23、按施工中可能出現(xiàn)的情況計算實用荷載，可高于規(guī)定植，但不得低于規(guī)定值。按施工中可能出現(xiàn)的情況計算實用荷載，可高于規(guī)定植，但不得低于規(guī)定值。

24、腳手架和支架的搭設(shè)應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計要求和規(guī)范規(guī)定進(jìn)行，避免產(chǎn)生過量的安裝應(yīng)力與變形。

25、搭設(shè)好的腳手架和支架經(jīng)驗收合格后方能交付使用。隨工程進(jìn)度升高的腳手架，每接高一次都應(yīng)驗收。

26、腳手架和支架的實用荷載必須嚴(yán)格按設(shè)計規(guī)定進(jìn)行控制。

27、在腳手架和支架的使用過程中，應(yīng)認(rèn)真檢查其構(gòu)架工作與變形情況，嚴(yán)禁隨意拆除桿件、連墻件和防護(hù)設(shè)施，隨時注意觀察有無立桿底板脫空、桿件和構(gòu)架的顯著變形以及其他不正常情況，并及時加以解決。

28、整體提升腳手架必須經(jīng)過公司主管部門的批準(zhǔn)后方可使用。

29、施工中，安全人員要加強(qiáng)監(jiān)督檢查，及時發(fā)現(xiàn)并制止違章施工的行為，避免因施工方法、施工程序不正確而導(dǎo)致腳手架坍塌事故發(fā)生。4