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我国插销式钢管脚手架的发展与应用

2014-09-20

建筑施工 2014年3期
关键词:斜杆横杆立杆

中国模板协会 北京 100088

1 发展概况

21世纪初,我国陆续建立了许多脚手架生产企业,但大部分企业是为国外脚手架企业代加工,如无锡已有160多家脚手架生产企业,主要接受外商或国外脚手架公司的订购,也有一些外国企业到中国设厂生产[1]。目前,我国已有脚手架企业300多家,引进和开发了各种型式的插销式脚手架,已在许多重大建设工程中大量应用,取得显著经济效益。

插销式脚手架是采用楔形插销连接立杆上的插座与横杆上插头的一种新型脚手架。该脚手架的插座、插头和插销的种类和品种规格很多。为了规范这种脚手架的名称,中国模板协会组织专家们讨论,认为可以将其分为2 种形式,即盘销式脚手架和插接式脚手架[2]。其中盘销式脚手架又包括圆盘式脚手架、方板式脚手架、八角盘脚手架等,插接式脚手架包括U形耳插接式脚手架和V形耳插接式脚手架等。

2 盘销式脚手架

盘销式脚手架的插座形状有圆盘形、八角形、方板形、圆角形、十字形等,插孔有4 个,也有8 个,插孔的形状、插头和插销的形式也多种多样。

2.1 圆盘式脚手架

台湾实固股份有限公司是专业研发和生产模板、脚手架零配件的企业,已建立了30多年,产品外销世界60多个国家。20世纪90年代从德国引进了圆盘式脚手架技术,在中国台湾许多重大工程中得到应用,取得很好的效果。该公司在中国台湾设立了工固股份有限公司,在大连设立了力固支撑架模板(大连)有限公司,在北京曾设立了首固模板支撑架(北京)有限公司,并与北京中建华维模板有限公司协作,开发和生产圆盘式脚手架。2008年首固模板支撑架(北京)有限公司因故退出北京。

实固股份有限公司生产的圆盘式脚手架品种规格齐全,适用范围广,在特殊地形和挑空等特殊工程也可使用。其特点是装拆方便、安全性高、稳定性好、提高施工速度、节省人工成本。这种脚手架的插座为圆盘形,圆盘厚度为8 mm,每个圆盘上有8 个组装孔,小孔为横杆连接用,大孔为斜杆连接用,圆盘的间距为500 mm,见图1、图2。主要构件有60型和48型共2 种规格:60型的立杆管径为60.2 mm×3.2 mm,主杆的长度为1 000 mm、1 500 mm、2 000 mm、3 000 mm共4 种,辅助杆的长度为250 mm、500 mm共2 种;横杆的管径为48.2 mm×2.5 mm,长度为600 mm、900 mm、1 500 mm、1 800 mm、2 400 mm共5 种;斜杆的管径与横杆一样,长度为600 mm×1 000 mm~1 500 mm×2 400 mm共9 种。48型的立杆管径为48.6 mm×2.5 mm,长度为1 000 mm、1 500 mm、2 000 mm共3 种;横杆的管径为42.7 mm×2.3 mm,长度为900 mm、1 200 mm、1 500 mm、1 800 mm共4 种;斜杆的管径与横杆一样,长度为1.2 m、1.5 m、1.8 m共3 种。

立杆的材质为STK500,横杆和斜杆的材质为STK400,表面采用热镀锌处理。根据荷载试验,60型每个立杆的最大允许承载力为100 kN,48型每个立杆的最大允许承载力为40 kN。

图1 实固圆盘插座

图2 工程应用

2.2 盘扣式脚手架

北京建安泰建筑脚手架有限公司是生产各种脚手架、模板及支撑体系的专业公司,成立于1997年,21世纪初先后研发了“轮扣式脚手架”和“盘扣式脚手架”,产品在国内外近10 个国家的2 000多个工程项目得到应用。盘扣式脚手架的插座也是圆盘形,圆盘的厚度为8 mm,插座的间距为600 mm(也可选用500 mm)。目前国内许多企业生产的盘销式脚手架,与实固公司生产的圆盘式脚手架基本相似,如北京盛明建达工程技术有限公司、无锡晨源建筑器材有限公司、天津和顺脚手架有限公司等,见图3、图4。

图3 盘扣插座

图4 工程应用

主要构件的规格是:立杆的长度为900~3 000 mm共5 种,横杆的长度为600~2 400 mm共6 种;斜杆的长度为1 200×1 200~1 800~2 400 mm共5 种,管径均为48 mm×(3.2~3.5)mm。这几种构件的材质为Q235A,表面采用热镀锌或喷漆处理。根据荷载试验,横杆步距为600 mm时,每个立杆的最大允许承载力为40 kN,步距为2 400 mm时,每个立杆的最大允许承载力为20 kN。

2.3 扣盘式脚手架

上海捷超脚手架有限公司成立于2004年,2005年开发出一种具有自主知识产权的“扣盘式脚手架“,由于这种脚手架在安全性、便捷性、适应性、系列化、多功能等方面具有显著的特点,因而能较快地投入市场,目前已在结构工程、装修工程、钢结构和设备设施安装工程、文娱体育、广告会展、仓储等领域得到广泛应用。如可用于结构脚手架、移动式脚手架、桥式脚手架以及看台、舞台搭建、大型货物垂直运输用的支撑与承重设施等。

这种脚手架的插座为圆盘反扣形,圆盘的刚度较大,圆盘的厚度改为6 mm,圆盘插座的间距为600 mm,见图5、图6。主要构件的规格是:立杆的长度为1 200 mm、1 800 mm、2 400 mm共3 种,横杆的长度为90~2 400 mm共 5 种;斜杆的长度为900 mm×1 800 mm~2 400 mm×1 800 mm共5 种,这几种构件的管径均为48 mm×3.5 mm,材质为Q235A,表面采用热镀锌或喷漆处理。每个立杆的最大允许承载力为20~40 kN,与北京建安泰的规定相同。

图5 扣盘插座

图6 工程应用

2.4 盘扣式钢管支架

无锡速接系统模板有限公司是专业生产各类脚手架、系统模板、五金件为主的企业,成立于2004年。这种脚手架具有安全性能高、装拆方便、节约用工、外形美观等特点,已广泛用于建筑路桥、市政工程、能源化工、大型文体活动临时设施等建设工程。

这种脚手架的插座为八角盘,八角盘的厚度为8 mm,间距为500 mm,见图7、图8。主要构件的规格是,立杆有A型和B型2 种,A型立杆管径为60.3 mm×3.2 mm,B型立杆管径为48.3 mm×2.5 mm,长度为500~3 000 mm共5 种;横杆的管径为48.3 mm×2.5 mm,长度为300~2 000 mm共7 种;斜杆的管径为33.3 mm×2.3 mm,长度为600 mm×1 500 mm~2 000 mm×1 500 mm共7 种。

图7 八角盘插座

图8 工程应用

立杆的材质为Q345A,横杆和水平斜杆的材质为Q235B,竖向斜杆的材质为Q195,表面采用热镀锌处理。根据荷载试验,A型每个立杆的最大允许承载力为60 kN,B型每个立杆的最大允许承载力为40 kN。

2.5 重力模板支撑

无锡正大生建筑器材有限公司是日本朝日产业株式会社在无锡1997年创办的独资企业,公司主要从事建筑器材、金属制品、模板及模板支撑的生产、销售、租赁、设计及开发等业务。重力模板支撑具有承载能力强,安全性高;基本构件少,装拆作业简单;适用范围广,能用于各种结构的建筑物;经济性好,能缩短工期,降低施工费用等特点。

这种支撑架的插座为方形盘,方形盘的间距为900 mm,方形盘的四边各有2 个组装孔,用于与横杆连接,方形盘的四角各有1 个组装孔,用于与斜杆连接,见图9、图10。主要构件的规格是,立杆有A型和B型2 种,A型立杆管径为60.3 mm×3.2 mm,B型立杆管径为48.3 mm×2.5 mm,长度为150 mm、300 mm、900 mm、1 800 mm共4 种;横杆的管径为48.3 mm×2.5 mm,长度为900 mm、1 800 mm共2 种;斜杆的管径为33.3 mm×2.3 mm,水平斜杆的长度为1 272.8 mm、2 012.5 mm、2 545.6 mm共3 种,竖直斜杆的长度为1 800 mm×1 800 mm、1 800 mm×900 mm、900 mm×900 mm共3 种。

图9 方形盘插座

图10 工程应用

立杆和横杆的材质为STK500,斜杆的材质为DTK400,表面采用热镀锌处理。这种支撑架采用几种主要构件可搭设成1 800 mm×1 800 mm、1 800 mm×900 mm、900 mm×900 mm共3 种方塔架,单个四角方塔架的最大允许承载力可达320 kN,单根立杆的最大允许承载力为80 kN,方塔架之间可以用作施工通道,既方便又安全。

2.6 强力多功能支架

上海大熊建筑设备有限公司是专业从事建筑器材及设备的开发、制造、安装、租赁业务的企业,自主开发生产的强力多功能支架,能适用于建筑、桥梁、隧道、建筑装饰、设备安装、大型文体活动临时设施等建设工程。这种支架的特点是结构简单,安全可靠;组装方便,拆除快捷;基本构件少,应用范围广;承载能力大,作业空间开阔。

这种支架的插座为十字形盘,十字形盘间距为900 mm,十字形盘的四边各有2 个组装孔,可与横杆连接。横杆的插头上有自锁功能,一经安装便可自行锁定,见图11、图12。插头上有2 个连接件,可与斜杆连接。主要构件的规格是,立杆管径为60.3 mm×3.2 mm,长度为225 mm、450 mm、900 mm、1 800 mm共4 种;横杆的管径为48.3 mm×2.5 mm,长度为900 mm、1 200 mm、1 500 mm、1 800 mm共4 种;斜杆的管径为33.3 mm×2.3 mm,长度为1 800 mm×1 800 mm~900 mm×900 mm共8 种。

图11 十字形盘插座

图12 工程应用

立杆和横杆的材质为Q345,斜杆的材质为Q195。表面采用热镀锌处理。这种支架采用几种主要构件可搭设成1 800 mm×1 800 mm、1 500 mm×1 500 mm、1 200 mm×1 200 mm、900 mm×900 mm共4 种方塔架,单个方塔架的最大允许承载力可达320 kN,单根立杆的最大允许承载力为80 kN,方塔架之间可以用作施工通道。

2.7 十字形盘式支架

浙江中伟建筑材料有限公司是专业生产彩色涂层钢板、钢木组合模板、钢脚手架等企业,2004年与韩国金刚工业株式会社合作,开发了钢框胶合板模板和十字形盘式支架。这种支架的特点是构造简单,装拆方便;安全可靠,承载能力大;应用范围广,能适用于各种类型的建筑物。

这种支架的插座为十字形盘,十字形盘间距为500 mm,十字形盘的四边各有1 个组装孔,可与横杆连接。横杆上连接销,可以与斜杆连接,见图13、图14。主要构件的规格是,立杆管径为60.3 mm×3.2 mm,长度为450~3 150 mm共7 种;横杆的管径为41.9 mm×2.5 mm,长度为239~1 817 mm共7 种;斜杆的管径为41.9 mm×2.5 mm,长度有12 种。立杆和横杆的材质为Q345,斜杆的材质为Q195,表面采用热镀锌处理。

图13 十字形盘插座

图14 工程应用

3 插接式脚手架

3.1 克来柏(CRAB)模块式脚手架

北京安德固脚手架工程有限公司是专业从事脚手架工程承包、设计咨询、生产研发、销售和租赁等业务的企业,于2004年从法国ENTREPOSE公司引进先进的克来柏模块式脚手架。这种脚手架具有结构轻便、承载力高、装拆灵活、安全可靠和稳定性好等特点,已在城市建设、能源、化工、航空、船舶工业、大型文体活动、临时设施、奥运比赛场馆等几百个重点工程中大量应用。

这种脚手架的插座为4 个U形耳座,插座的间距为500 mm,横杆插头直接插入U形耳内,U形耳两边有长孔,可以与斜杆连接,见图15、图16。该公司的主要产品有60型支撑架、框架脚手架和25型多功能脚手架3 种脚手架。

图15 U形耳插座

图16 工程应用

(a)60型支撑架由三角架单元组成,具有较高的强度和刚度,是承重型模板支撑架,主要用于道桥模板支撑系统。搭设高度可达15 m以上,每根立杆可承受60 kN的荷载,耗钢量只有扣件式脚手架的1/3左右。

(b)25型多功能脚手架主要用于各类建筑外墙施工,也可用于临时人行天桥、临时场馆、平台和货柜架等的搭设。

(c)框架脚手架主要用于建筑物的外墙架,结构与25型多功能脚手架基本相同,部分构件作了适当简化,降低了成本。它可以采用一层叠一层的步架安装方法,组装快速简便。

3.2 V形耳插接式脚手架

V形耳插接式脚手架具有结构简单,加工方便;强度较高,安全可靠;装拆灵活,搬运方便;价格较低,可多次使用;适用性强,能适应建筑物平立面的变化等特点;因此,这种脚手架在印度、智利、阿联酋等发展中国家应用较多。四川华通建筑科技有限公司早在2001年开发出V形耳插销式脚手架,并获得了5 项国家发明和实用新型专利。四川莱达建材有限公司不久也开发了同类脚手架,由于这种脚手架具有良好的技术和安全性能,得到四川省许多施工企业的认可,在这些地区正在逐步推广应用。

这种脚手架的插座为4 个V形耳座,插座的间距为500 mm(也可选用600 mm),横杆和斜杆的插头都可直接插入V形耳内,与立杆连接,见图17、图18。主要构件的规格是:立杆、横杆和斜杆的管径均为48 mm×3.5 mm,立杆长度为50~3 500 mm共7 种;横杆长度为852~2 352 mm共5 种;斜杆长度为900~3 000 mm共5 种。立杆的材质一般采用Q235,建议采用 Q345,其他杆件的材质为Q235,表面采用涂刷防锈漆,也可采用热镀锌处理。

图17 华通脚手架

图18 莱达脚手架

云南春鹰模板制造有限公司开发的插接式支撑系统,也是V形耳插座的支架,主要用于工业和民用建筑现浇混凝土楼板(平台)的模板支撑,见图19。目前,该公司的钢框胶合板(钢板)模板和插接式支撑,已在云南、四川、贵州等地的许多建筑工程中大量应用。

图19 春鹰脚手架

石家庄市太行钢模板有限公司曾接到南美智利的加工订单,按智利图纸加工V形耳插接式脚手架,脚手架的加工质量很好,见图20。另外,还有无锡晨源建筑器材有限公司等一些脚手架企业生产香蕉式脚手架,其结构与V形耳插接式脚手架一样,只是横杆的插头呈香蕉状,由此得名,这种脚手架主要为国外公司加工,见图21。

4 几点建议

4.1 大力推广应用新型脚手架

多年来,脚手架坍塌事故每年发生多起,给国家和人民生命财产造成巨大损失。新型脚手架是建筑业重点推广应用十大新技术之一,大力推广应用新型脚手架是解决脚手架施工安全的根本措施。

目前应抓好以下工作:

(a)有关部门应制定相应政策,鼓励施工企业采用新型脚手架;

(b)高大空间结构的脚手架应采用新型脚手架,限制使用扣件式脚手架;

(c)对扣件式脚手架的产品质量及使用安全问题,应大力开展整治工作。

图20 太行脚手架

图21 晨源脚手架

4.2 大力推进模架工程施工专业化

当前,混凝土工程中已实现了混凝土商品化,钢筋加工安装专业化,模板、脚手架工程施工专业化将是发展的必然趋势。模架工程施工专业化有利于采用新技术,提高模架利用率,培养熟练技术队伍,降低施工成本,促进技术进步等。目前应抓好以下工作:

(a)争取政府有关部门支持,尽快设立模板、脚手架专业承包的企业资质;

(b)要支持有条件的企业,建立有技术特色的专业模板、脚手架公司,如桥梁模板公司、隧道模板公司、爬模公司、滑模公司以及各类脚手架公司等;

(c)要提高劳务模架专业公司的技术水平和装备水平,适应模板工程较高技术特点的需要。

4.3 切实加强产品质量监督和管理

当前,我国模板行业中,大部分扣件式脚手架都不合格,已成为建筑施工安全的严重隐患,建议应抓好以下工作:

(a)对脚手架企业应进行产品质量监督管理,以堵住不合格产品的生产源头;

(b)施工和租赁企业必须选购有“产品合格证”厂家的产品,租赁的模架必须有质量保证书和检测证书,以堵住不合格产品的流通渠道;

(c)由质量监理部门负责对施工中采用的模架进行质量监督,对不符合质量要求和施工安全的模架,有权责成施工企业停用,以确保模架的产品质量和施工安全。

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