桥梁施工支架坍塌事故树

桥梁施工中因模板支架坍塌造成人员伤亡的事故树分析

在桥梁施工中，常涉及模板及支架的安装、拆卸等工程。在施工 中，因

模板支架坍塌而造成人员伤亡的事故时有发生。例如：

2004年 1 月 15日凌晨，南京赛虹立交桥中华门段高架桥发生模 板支

架垮塌事故，造成重伤 4人，轻伤 20 人。

2007 年 6 月 13 日。广州珠江黄埔天桥东二环六标段，钢管支架 在

预压时发生坍塌，造成 2死 2伤。

2007年 8 月 13日，在建的湖南省湘西土家族苗族自治州凤凰县 堤溪

沱江大桥发生坍塌事故，造成 64人死亡， 4人受重伤， 18人轻伤， 直接经济损失近 4 千万元。

支架在承载和使用中发生坍塌时， 大多都会造成相当严重的后果。 特

别是混凝土模板支架在浇筑中发生的坍塌事故， 往往都会造成惨重的人 员伤亡、巨大的经济损失和不良的社会影响， 不仅给遇难人员家庭带来难 以弥合的创伤，也会严重危及企业的生存与发展。

下面通过建立模板支架坍塌造成人员伤亡的事故树来分析导致模板 支架坍塌的主要原因。

⑴ 建立事故树

建立的模板支架坍塌造成人员伤亡的事故树如下图 图中符号意义见表

6.5 －12。

A1 A2

A3 5

B6

B7

B1 B2

B3 B4 B5

r (X? 1X1

C 1 丿 C4

C2

C5 C3

图6.5— 12模板支架坍塌造成人员伤亡的事故树

表6.5 — 12模板支架坍塌造成人员伤亡的事故树图符号含意

序号 代号 意义 支架坍塌事故 支架负何超过承载力 架体出现设置与工作状态变化 架体实际承载力能力降低 荷载不满足要求 安装不符合要求 序号 代号 意义 剪刀撑设置不合格 安装人员不按施工方案安装 监理失职，不纠正 支架立杆未按与集中何载作用 点对中 集中荷载轴线不对称 地基岀现过大的不均匀沉降 1. 2. 3. 4. 5. 6. T A1 A2 A3 B1 B2 1. 2. 3. 4. 5. 6. X7 X8 X9 X10 X11 X12

序号 代号 意义 自然力作用 结构发生变化 钢结构及连接件质量不合格 设计不符合要求 安装失误 局部承载严重超载 立杆间距过大 作业人员违章安装 产生较大的偏心 安装不符合规范标准 自重考虑不够 序号 代号 意义 在遭受强力（风、雨、雪、地震 等）之后未做检查、调整和加固 支架立杆底部未设置支垫或支 垫不合格 未按规定设置扫地杆或设置不 合格 咼支架未设置必要的附着拉结 或整体稳定措施 未设置专门承传水平荷载作用 的措施 毗邻地区进行地下工程施工及 其他危及支架设置安全的因素 使用减料、劣质、变形、磨损严 重的杆件和连接件 旧扣件的螺栓有滑丝仍在使用 混用互不配合的不同架种材料 未按最不利受载部位计算 梁、板支架的立秆间距和步距设 计不当 高宽比设计过大降低整体稳定 性 7. 8. 9. B3 B4 B5 7. X13 8. X14 9. X15 10. X16 11. X17 12. X18 13. X19 ：14. X20 15. X21 ：16. X22 17. X23 10. B6 11. B7 12. C1 13. C2 14. :C3 15. C4 16. :C5 17. X1 18. X2 19. X3 20. X4 21. 22. X6 X5 未考虑支架可能出现数值较大的 设备18. X24 和堆料荷载 在局部作业面上集中了过多的人 员、19. X25 浇筑和振捣设备 浇筑工艺不符合稳定、逐层和均 衡加20. X26 载的要求，造成局部超负何 相邻顶部支点的标咼不一致，造 成作X27 21. 用不同步和不均衡受载 任意加大立杆间距 构架节点和杆件连接不合格 横杆未按设计要求连通 可调托、底座丝杆直径偏小、工 作长度偏大 扫地杆过高

22. X28 ⑵求最小割集

直接计算最小割集，事故树结构函数如下：

T = A1+A2+A3= B1+B2+B3+B4+B5+B6+B7 =

=X1+C1 +X4+X 5+C2+C3+C4+X 12+X13+C5+X 18+X 19+X 20+X 21 +X 22+X 23+X 24+

+X 25+X 26+X 27+X 28

=X什 X 2X3+X 4+X 5+X 6X7+X 8X9+X 10+Xll+X 12+X 13+X 14+X 15+X 16+X 17+X 18

+X 19+X 20+X 21 +X 22+X 23+X 24+X 25+X 26+X 27+X 28

得出25个最小割集

K1 K^X2,X3\\ K3—X4?, K/CXs- K5」X6,X7l, Ke—X8,X「,

K7 =収10爲 K8「Xii?, Ki3

K9「Xi2 ?, Kio^Xj, Kii「Xi4?, Ki2「Xi5?,

二心， J二心， K 25 = X Ki4=〈Xi7 ?, Ki5=CXi8 爲 Ki6「Xi昇,Ki7=CX20 / , Ki^^2^ ,

28

心0=咲23 '：,心1=咲24?,心2=汉25?,心3=収26?, K 24「X

27 ^

,

其中，Xi、 X4、X5、X10、X11、X12、X 13> X14、X15、X〔6、X 17> X18'

X23、X24、X25、X26、X27、X28 为一阶割集中的

X19、X20、X21、X22、

单事件。

6.543结构重要度分析

按一次近似计算得：

(1)因为 X1、X4、X5、X 10、X11、X12、X13、X14、X15、X16、X17、X18、

X

19、X20、X21、X22、X23、X24、X25、X26^ X27^ X28 为一阶最小割

集中的事件，所以 I ,(1)、l ®(4)、l ®(5)、l ,(10) > I ,(11)、丨,(12)、丨,(13)、

I ,(14)、

I ,(15)、I ,(16)、I ,(17)、I ,(18)、I ,(19)、I ,(20)、I ,(21)、

I °(22)、 ,(23)、I ,(24)、丨,(25)最大。 I

1

根据公式

I(i

)= ；尹 计算基本事件的结构

(P)

重要系数: Xj 书p Xj丄

()

2

I ®(2) =I ®(3) =I °(6) = I °(7) =I °(8) =1 °(9) =1/2。

所以，各基本事件结构重要顺序为：

I ®(1) =I ,(4) =I ®(5) =I ,(10) = I ,(11) =I ,(12) =I ,(13) =I ,(14)= I ,(15) =I ,(16) =I ,(17) =I ,(18) =I ,(19) = I ,(20) =I ,(21) = I ,(22)= I ,(23) = I ,(24) =I ,(25) > I ,(2) =I ®(3) =I ®(6) = I ,(7) =I ®(8) =I

®(9)

通过事故树的分析，在模板支架安装施工中，最小割集较多，因为每 一个最小割集都是顶事件发生的可能渠道， 由此可见，在模板支架安装施 工过程中，存在着较多的危险有害因素，这些危险有害因素，都是导致支 架坍塌的直接原因。支架垮塌，通常都会造成人员伤亡，甚至是重大人员 伤亡。因此，必须严加防范。

6311支架坍塌事故预告危险性分析

在桥梁的施工中，支架坍塌事故多次发生。一旦发生支架坍塌事故，将 会造成重大人员伤亡。

支架坍塌事故预告危险性分析见下表： 表6.3 — 11支架坍塌事故预告危险性分析

序 号 工序 危险因素 触发事件 形成事故 后果 危险 等级 预防措施 1. 地质勘察 2. 设计 不按规定程 勘查设计 序执行，得出 错单位不具有 相误数据； 基础沉降； 结构倒人员伤亡 关资质； 地基出现过 工程质量 塌； 构件损伤； 支勘察人员 大的不均匀沉 不符合要求 架倒塌 不具有相应 的降，造成部分 立能力 杆脱空、虚 支或滑移 未考虑劲 性钢筋和高 配筋率结构 件自重； 未按取不 在局部作业 利受载部位 面上集中了过 多（如梁交汇 的人员、浇筑 和处）计算； 桥面坍 支架倒塌； 结振捣设备； 未考虑 可能发其他实际值 构倒塌； 构件塌； 生的 负荷过于人员伤亡 显著大于设计 值损伤 集 中情况； 的因素； 未考虑富 出现未予考 裕值； 高宽比 虑的荷载 设计过大降 低其整体稳 定性 出 选择具有相应资 质的勘察设计单 位； 保证人员适任； 保证数据正确 出 保证设计人员 为适任的人员； 规范设计工作 程序，严格按照设 计规范设计； 充分考虑极限 状态的可能性； 充分考虑安全 性，杜绝偷工减料 的行为； 对设计方案进 行严格的审查，保 证符合规范要求。

序 号 工序 危险因素 触发事件 形成事故 后果 危险 等级 预防措施 3. 安装 4. 施工 任意加大立 杆间距； 相邻顶部支 点的标高不一 致，造成作用不 支架顶部失稳 同步和不均衡 造成的整体（局 十卜 部）坍塌破坏； 支受载； 架底部失 稳造成的未进行技 立杆未按与 整体 （局部）坍塌术交底； 桥面坍 集中荷载作用 点破 坏； 人员不适 塌； 对中或集中 荷载支架失稳造 成任； 人员伤亡 轴线对称 要求设不按规定 的整体（局部） 坍置； 的方案安装 塌破坏； 支架立杆底 支架架体破 坏部未设置支垫 或造成的整体 （局支垫不合格； 部）垮塌破 坏； 未按规定设 置扫地杆或设 置不合格； 不设扫地杆 或设置过高 自一侧起向另 一侧整体推进 浇浇筑工艺不 符筑，并浇筑至 高支架过大沉降 合稳定、 逐层重大梁时和 在浇变形造成整体（局 桥面坍 和均衡 加载的筑的最后 阶段、部）垮塌破； 塌； 要 求，或临时 支架过大侧移 过多集中 浇捣设人员伤亡 做违反这一 要备与人， 支架局造成整体倾覆垮 塌求的改变 部荷载 过大，导破坏。 -VvZ出 选用有资质的 和具有工作经验的 安装人员； 安装前进行充 分的技术交底； 对安装方案充 分进行熟悉； 严格按设计方 案安装； 严格检查并测 试，确认合格方可 投入使用。 严格控制施工 工艺； 出 加强作业现场 的监督检查； 规范作业行为 5. 支架质量 致支架 变形、失稳 支架构件来 未控制支架 及路不明，且未经 其相关坚 固件检验； 桥面坍 的质 量，使用钢管直径、 支架倒塌； 结构倒塌； 塌； 构件损伤 不 合格、有变 厚度不满足要 求人员伤亡 形和缺陷的 材或锈蚀麻坑 料 扣件的螺栓 有滑丝 未进行拆卸 作业的技术交 底，作业人员不 桥面坍 熟悉拆卸作业 程违反拆卸的 作支架倒塌； 高处坠塌； 序； 物 业规程 人员伤亡 现场作业混 乱； 未到拆卸的 时机 出 6. 拆卸 出 在构件使用前， 认真进行技术检 验，保证构件的质 量标准； 严格控制支架 构件的质量，严禁 劣质扣件进入施工 现场 规范拆卸作业 的程序； 严格执行拆卸的 作业程序； 充分进行技术交 底； 加强拆卸现场 的监督，杜绝一切 违章操作。

序 号 工序 危险因素 触发事件 形成事故 后果 危险 等级 预防措施 提供防范自然 灾害的有效措施； 当遭遇自然灾 害袭击后，应充分 进行检查； 发现问题及时 处理 采取有效的防 撞击、冲砸、扯拉 措施。 设置护栏 7. 自然因素 8. 外力 无防范措施 或措施不当； 桥面坍 事后未进行 遭遇大风、 暴支架倒塌； 结构倒塌； 充分的检查； 塌； 构件损伤 雨、洪水 冲击 人员伤亡 发现问题未 立即进行调整 和加固处理 支架因设 计和施工 缺陷，不受到了不应有 的桥面坍 具 有确保安 荷载作用 （侧支架倒塌； 结构倒塌； 全的承载 能力、扯拉、 扭塌； 构件损伤 人员伤亡 力。 转、冲砸等） 违早施工， 指挥和作业； 随违规承 意改变施 工方案包，层层转 和安 排; 降低方案 措包； 桥面坍 没有施 施的安全保 证要支架倒塌； 结构倒塌； 工方案或 不经求； 塌； 构件损伤 人员伤亡 论证、 审批； 削减安全工 不执行方 作投入； 案，由工人 凭对异常情况 经验搭设 和突发事态做 出错误处置 出 出 规范管理措施； 严格执行安全 管理的各项规章制 度； 严格按施工方 案执行； 保证安全工作 投入； 充分发挥监理 单位的作用 9. 管理 出