模板工程超荷载管理措施：如何有效预防施工安全风险
在建筑施工过程中，模板工程是混凝土结构成型的关键环节，其稳定性直接关系到整个工程的安全与质量。然而，由于设计不合理、施工操作不规范或材料选用不当等原因，模板系统常常面临超荷载运行的风险，一旦失稳可能引发坍塌事故，造成人员伤亡和财产损失。因此，制定并实施科学合理的模板工程超荷载管理措施，已成为现代建筑工程安全管理的核心内容之一。
一、什么是模板工程超荷载？
模板工程超荷载是指在模板支撑体系承受的荷载超过其设计承载能力的情况，包括但不限于以下几种类型：
- 恒载超限：如模板自重、钢筋重量等长期作用力超出预期值；
- 活载超标：如混凝土浇筑时集中堆料、设备振动、人员走动等因素导致局部压力剧增；
- 施工荷载叠加：多个工序交叉作业时，荷载叠加效应显著增加；
- 临时荷载失控：如暴雨后积水积土、风力过大未及时卸载等环境因素影响。
这些超荷载情况若未被及时识别和控制，极易导致支撑立杆变形、扣件松动、模板下沉甚至整体垮塌，严重威胁施工现场人员生命安全。
二、模板工程超荷载的主要成因分析
深入剖析模板工程超荷载问题的根本原因，有助于从源头上进行防控。常见成因包括：
1. 设计阶段缺乏精细化计算
部分施工单位为追求工期进度，在模板支撑方案中采用简化计算模型，忽视了不同楼层、不同部位的实际荷载差异，导致支撑间距过大、立杆数量不足等问题。例如，高层建筑大跨度梁板区域若未单独验算，极易出现局部超载现象。
2. 材料质量参差不齐
钢管、扣件、可调顶托等关键构件若材质不合格（如壁厚不足、焊接缺陷）、锈蚀严重或重复使用未检测，会大幅降低承载性能。尤其在南方潮湿地区，劣质材料易提前失效，成为安全隐患点。
3. 施工过程监管不到位
现场管理人员对模板安装精度把控不严，存在立杆间距随意调整、水平杆缺失、剪刀撑布置不足等情况；同时，混凝土分层浇筑顺序混乱、一次性倾倒过多混凝土等行为也加剧了局部超载风险。
4. 缺乏动态监测与预警机制
传统人工巡检难以实时捕捉微小变形，无法实现早期预警。当支撑体系发生轻微位移或应力集中时，往往已接近破坏临界状态，错过最佳干预时机。
三、模板工程超荷载管理的具体措施
针对上述问题，应构建“事前预防—事中控制—事后反馈”的全过程管理体系，确保模板工程始终处于可控状态。
1. 强化设计阶段的专业审核机制
所有模板支撑系统必须由具备资质的结构工程师根据具体工程特点进行专项设计，并通过专家论证。重点包括：
- 精确计算各区域荷载分布（含施工活荷载系数）；
- 合理设置立杆间距、步距及扫地杆位置；
- 对特殊部位（如转换层、悬挑结构）进行单独验算；
- 明确支撑系统的拆除时间与顺序，避免早拆导致结构受力突变。
2. 实施材料进场验收与全生命周期管理
建立严格的材料管理制度，做到“五查”：
- 查出厂合格证与第三方检测报告；
- 查外观质量（无裂纹、弯曲、锈蚀）；
- 查规格尺寸是否符合标准（如Φ48×3.5mm钢管）；
- 查连接件强度（扣件抗滑移力≥8kN）；
- 查使用记录，严禁混用、拼接不合格构件。
建议推广使用信息化管理系统，记录每批材料的来源、批次、使用部位及检查结果，形成可追溯链条。
3. 推行标准化施工工艺与可视化交底
编制详细的《模板工程施工技术交底书》，采用BIM建模技术模拟支撑布局，提高施工可视化程度。关键控制点如下：
- 立杆底部铺设垫板，防止局部沉降；
- 水平杆连续设置，保证整体刚度；
- 剪刀撑按规范角度（45°~60°）布置，增强侧向稳定；
- 模板拼缝严密，防止漏浆造成额外荷载；
- 混凝土浇筑采取分段、分层、对称方式进行，杜绝集中布料。
4. 构建智能监测与预警系统
引入物联网传感技术，部署应力传感器、位移计、倾斜仪等设备，实现对模板支撑体系的实时监控。典型应用场景包括：
- 实时采集立杆轴力变化数据，自动识别异常峰值；
- 监测平台设置阈值报警功能（如位移＞5mm触发警报）；
- 移动端推送预警信息至项目负责人和专职安全员；
- 结合AI算法分析趋势，预测潜在风险区域。
该系统不仅能提升响应速度，还可作为事故调查的重要证据链。
5. 建立健全监督检查与责任追究制度
项目部应设立专职模板安全管理员，每日开展巡查并填写《模板支撑系统检查记录表》。检查内容涵盖：
- 支撑体系完整性（有无缺杆、松扣）；
- 基础稳固性（垫板是否下陷）；
- 周边环境影响（是否有外力冲击、积水浸泡）；
- 施工行为合规性（是否存在违规堆载）。
对于发现的问题实行闭环整改，整改完成后需经复核确认方可继续作业。同时，将模板安全管理纳入绩效考核，对履职不到位的责任人严肃追责。
四、典型案例解析：某高层住宅楼模板坍塌事故教训
以2023年某市一在建高层住宅项目为例，因模板支撑立杆间距过大且未设剪刀撑，在混凝土浇筑过程中突发局部坍塌，造成2人死亡、3人受伤。事故调查报告显示：
- 设计方案未经专家论证，仅凭经验估算支撑参数；
- 部分钢管存在明显锈蚀，承载力下降约30%；
- 施工期间擅自扩大支模范围，未重新验算荷载；
- 监理单位未履行旁站职责，未能及时制止违规行为。
该案例警示我们：任何轻视模板工程超荷载管理的行为都将付出惨痛代价，必须坚持“预防为主、防治结合”的原则。
五、未来发展趋势：数字化转型赋能模板安全管理
随着智慧工地建设的推进，模板工程超荷载管理正逐步迈向智能化、精准化。未来发展方向包括：
- 基于数字孪生技术建立模板支撑系统的虚拟映射模型，实现全生命周期仿真推演；
- 利用无人机+AI图像识别自动巡检支撑体系，识别裂缝、变形等隐患；
- 开发移动端APP集成预警推送、整改跟踪、知识库查询等功能，提升一线人员执行力；
- 推动行业标准升级，将智能监测纳入强制性条款，提升整体管理水平。
这不仅是技术进步的结果，更是安全管理理念从被动应对向主动预防转变的重要标志。
六、结语
模板工程超荷载管理是一项系统工程，涉及设计、材料、施工、监管等多个环节。只有通过科学的设计、严格的执行、先进的技术和完善的制度保障，才能真正筑牢建筑施工安全的第一道防线。广大从业人员应时刻绷紧安全生产这根弦，把每一项细节落实到位，让模板工程成为安全可靠的“守护者”，而非潜在的“危险源”。
