模板支撐系統與施工架倒塌之案例分析與研究成果回顧

勞工安全組•蘇光偉

依照行政院勞工委員會所作歷年職業災害統計分析資料顯示，營造業所發生 的職災件數約佔全部產業的百分之五十以上，而崩塌、倒塌災變則為其中的五分 之一強。為了加強對模板支撐系統與施工架行為的研究，並提昇營造業勞工的安 全衛生條件，勞工委員會委請中興大學土木系做了一系列的研究計畫。本文係綜 合這些計畫成果，並輔以勞工委員會編印之重大職業災害案例中所列近年模板倒 塌案例之分析，作重點說明，以提供相關後續研究者及檢查業務人員參考之用。 中興大學土木系針對模板支撐系統及施工架做了系統化的整體研究，所涵蓋 的項目如圖一所示。有關研究成果及案例分析之重點如下：

圖一

一、 模板支撐系統倒塌災變屬於不穩定結構破壞之型式，預警時間極短，倒塌現場往往一片狼藉，惟有借助鄰近尚完整之構架判定災變的原因。對於現場不同分工之施工人員口述之災變情形，應與前述之觀察相比較，確定災害發生之原因。

二、模板構架並非力量的良好傳遞體，由研究之實驗結果可知，混凝土澆注 路徑確會影響支撐構架的極限承載強度與所發生的位置。最先產生破壞的地點往 往在開始澆注地點的附近，監工、模板工應加強該區之觀測，避免桿件有過大的 側向位移而引起災變。

三、工地現場所使用的鋼管施工架上接木柱之支撐系統，其承載能力較純鋼 管架系統可能降低達百分之七十，其破壞型式由鋼管架挫屈之不穩定破壞轉變為 木支撐滑脫之系統性破壞，這是研究報告的結論。而由基隆巴塞隆納工地模板支 撐倒塌案例分析，在鋼管架頂部用來支承木支撐的水平貫材因束制不良而滑動， 導致發生靠桿效應(leaning column effect)，木支撐連續滑脫使得系統破壞。 為防止此種災變，建議施工人員應依研究結論將貫材延伸至四周穩固之側 壁，使其具有適當的水平束制。而木支撐和水平貫材間若以鐵釘加固，實驗結果 顯示並不能增加系統的穩定性。

四、在前項支撐系統中，鋼管鷹架頂部的側向位移控制也很重要。實驗結果 顯示，只要在頂部施加少許的側向力，對系統整體的穩定多所助益。因此，應儘 可能在鋼管架頂部和側壁間放置支撐，提供其較佳之束制條件。

五、由實驗數據可以看出，不論有無上接木支撐，鋼管施工架均應設置高低 調整底座。此舉可以消除地面不平整所造成的問題，更可增加鋼管架底部之旋轉 彈性勁度，提昇整體的承載極限強度。

六、對於低淨空之建築物，模板支撐系統係採用木支撐，工地現場為材料運 用及拆模作業之方便，多以單木斜撐的方式進行。研究結果顯示，若取兩支木支 撐交叉斜放，並於交叉處以拾號鐵絲捆繞兩圈加固，支撐後應檢視有否撐緊，則 可提高系統的安全性。

七、施工架主要乃是提供高層作業勞工一個方便作業的空間，其結構不適於 抵抗側向力。因此，依法設置壁連座提供其側向支撐是必要的。施工架之搭設不 應高出結構物太多，也不應掛置大面積之布幕，減低其因風壓而側傾之風險；搭 設外牆模板時，不可利用施工架作其側撐，避免兩者相互影響而同時倒塌。八十 四年新竹科學園區嘉畜公司新廠及台北縣樹林鎮彭福學園工地施工架倒塌即肇 因於此。

八、研究所做有關大型戶外鋼管施工架支撐系統承載能力之實驗過程，透過 錄影帶的觀賞，不僅加深大家對前述論點的印象，也對於模板支撐倒塌災變的發 生有深刻的體認。如此具有震撼性效果的錄影實況，宜利用各種工安講習機會播 放，提高相關從業人員的危機意識，達到防患未然的零災害目標。 本所從八十三年度起即規劃前述序列性模板支撐倒塌預警系統之研究，對於 有關模板支撐倒塌之行為已獲得清楚的了解。八十四、五年度另委託台灣大學土 木系從事以模板系統頻率變化作為倒塌預警訊號之研究，也已獲得初步的結果。 往後當以此為基礎，著重於研發災害之預警技術，開發具實用性之模板倒塌預警 系統 。

BACK