国内外扣件式脚手架和钢支柱应用差异的反思文/中国模板脚手架协会 糜嘉平 曲丹丹 纵观国外发达国家，扣件式脚手架已经很少使用。而在我国，扣件式脚手架一直占据主导地位。相反，钢支柱在国外应用非常普遍，却一度退出我国建筑市场，目前仍然应用不多。脚手架的正确使用与否，不但直接影响施工作业的顺利进行,而且关系到工程质量、施工进度和企业经济效益的提高。因此，关于脚手架和钢支柱的应用差异值得思考。 脚手架和模板支架是模板工程中重要的施工工具之一，扣件式脚手架是最早应用于建筑工程的脚手架之一，钢支柱则是我国最早引进的模板支架之一，两者加工制作简单、安装操作方便，是工程建设中普遍使用的施工工具。但是，我国与欧美发达国家对脚手架和模板支架的概念理解不同，设计和应用的理念也不同，使得扣件式脚手架和钢支柱的应用情况也大不相同。 1 扣件式脚手架20世纪初，英国首先应用连接件与钢管组成的钢管支架，并逐步完善发展为扣件式钢管脚手架。这种脚手架具有工艺简单、搬运方便、通用性强等特点，很快推广到欧美等国家。 国外发达国家的脚手架普遍采用低合金钢管，材质相当于Q345低合金钢材。低合金钢管与普通碳素钢管相比，其屈服强度可提高46%，重量减轻27%，耐大气腐蚀性能提高20%～38%，使用寿命提高25%。脚手架均由生产厂家按使用要求专门加工生产，如日本脚手架钢管材质为STK51，钢管直径为48.6mm，壁厚为2.5mm，脚手架厂家对钢管还要进行加工，如在距钢管两端700mm处各钻一个直径9mm的孔眼，用于钢管接长时插销钉用。钢管防锈处理一般采用热镀锌，防锈效果好，钢管使用寿命长。日本还采用一种波纹钢管作为脚手架钢管，以增加钢管的承载能力及与扣件的摩擦力（见图1）。  图1 日本波纹钢管脚手架 美国的钢管脚手架则采用热镀锌Q345高强度钢管，产品切成各种定尺，并在钢管两端分别铆接了两个铸钢头，以方便施工时对接不发生偏心。铸钢头的材质是35号钢，也进行热镀锌处理。这样一来，这些钢管就成了脚手架钢管，而不只是普通钢管。 目前，国际上应用的扣件主要有两种，一种是在日本、东南亚和中东地区应用较多的冲压式钢板扣件（见图2）；另一种是在美国、欧洲应用较多的锻钢扣件（见图3）；此外，还有德国研制的结构简单、形式新颖的扣件（见图4）。  图2 日本钢板扣件  图3 美国锻钢扣件  图4 德国新颖扣件 这些扣件在设计和生产中最难于控制的问题，是如何保证扣件抗滑承载力的一致性，并符合安全标准。日本在20世纪50年代引进扣件式钢管脚手架，并很快成为主导脚手架，由于很难从技术上做到满足抗滑承载力的标准要求，所以坍塌死亡事故频发，脚手架安全问题引起政府有关部门的高度重视。为了解决这个问题，日本管理部门大力推广门式脚手架，才使脚手架的安全事故基本得到控制，这一举措使得日本连续10余年未发生脚手架坍塌事故。 由于扣件式钢管脚手架的安全性较差，施工效率低，材料消耗大，在技术上对扣件抗滑承载力这样的关键指标难于控制。因此，国外发达国家早已提出，不得将扣件式钢管脚手架用作模板支架，只可用于诸如门式架、碗扣式脚手架等其他脚手架的辅助连接杆和剪刀撑，不得用于搭建任何大型的脚手架系统和高大空间的模板支撑系统。 我国所使用的脚手架钢管是按GB/T3091《低压流体输送用焊接钢管》标准生产，钢管直径48mm，壁厚3.5mm，材质为Q235，没有专门用于脚手架的钢管标准。施工单位和租赁单位都直接到钢管生产厂家购买钢管，按尺寸要求切断，表面刷防锈漆，有些甚至直接用黑钢管，没有采取任何防锈措施。这种钢管并不适合用于脚手架，从严格意义上讲只是普通钢管，并非脚手架钢管。这种钢管投入使用后期锈蚀严重，壁厚变薄，承载强度大幅下降，存在严重安全隐患。 我国扣件式钢管脚手架采用可锻铸铁制作的玛钢扣件,表面采用涂漆处理或干脆没有做任何处理。可锻铸铁制作的玛钢扣件，由于所用材质的局限性，性能上与锻钢相差很远，且工艺上很难保证产品的一致性，由于没有做防锈处理，即使出厂时是合格产品，在工地使用一段时间后，锈蚀所造成的损坏也会使产品安全性大打折扣。 20世纪80年代初，随着组合钢模板的推广应用，全国各地建立了大批钢模板租赁企业，扣件式脚手架的钢管和扣件成为主要租赁器材。由于钢管出租以长度收取租赁费，一些租赁企业不守诚信，将标准规定的脚手架钢管壁厚缩水（由3.50mm改为3.20～2.75mm），这样每吨钢材可以多出20多m的钢管。由于缺乏监管，其他租赁企业也只购入壁厚3.20mm以下的钢管，施工企业原有壁厚3.50mm的钢管，也被租赁企业换成壁厚3.20mm以下的钢管，这样导致建筑工地所用的脚手架钢管都在3.20mm以下，使得钢管生产厂家也只生产壁厚3.20mm以下的钢管，钢管壁厚不足现象十分严重。 目前我国对脚手架和模板支架两类不同产品的概念有点模糊，许多人认为扣件脚手架、碗扣式脚手架等各类脚手架均可作脚手架和模板支架使用。因此，大部分建筑企业都是采用扣件式钢管脚手架作为模板支架，以致年年发生多起模板支架坍塌事故，造成人民生命和财产的重大损失。随着我国大量现代化大型建筑的出现，扣件式钢管脚手架已不能适应建筑施工发展的需要。我国的脚手架钢管和扣件的材质、性能、加工质量等都不及国外发达国家，却还在大量采用扣件式钢管脚手架用作模板支架，导致了脚手架安全问题及模板支架坍塌事故，应该引起广泛关注。 2 钢支柱20世纪30年代，瑞士发明了可调钢支柱。利用螺管装置调节钢支柱的高度，由于这种支柱结构简单、装拆灵活、承载能力高，在各国都已得到普遍应用。其结构形式有螺纹外露式和螺纹封闭式两种（见图5）。螺纹封闭式与螺纹外露式钢支柱相比，具有防止砂浆等污物黏结螺纹，保护螺纹，并在使用和搬运中不被碰坏等优点。  图5 钢支柱 钢支柱是一种单管式支柱，应用范围较广，可用于大梁、次梁、楼板、阳台、挑檐等模板结构的支撑。钢支柱在国外楼板和梁施工中普遍应用，且钢支柱的转盘和顶部附件作了很多改进,各家模板公司均有新颖设计,使钢支柱的使用功能大大增加。如意大利钢支柱，在其转盘上设一个带斜面的帽盖，只要用锤敲打转动帽盖，插销带动插管下降，支柱顶板就可脱离楼板模板（见图6）。 德国研发的快拆钢支柱设计非常新颖，使用也很方便，一种是螺纹外露式钢支柱，在插销上加工几个凹龈，施工中若将钢支柱脱离模板，只需用锤敲打插销即可（见图7）。还有一种是螺纹封闭式钢支柱，在螺旋套管下部连着一个转盘，转盘内开设一条斜孔，插销插入斜孔内，要将钢支柱脱离模板，只要转动转盘就能实现（见图8）。  图6 意大利钢支柱  图7 德国螺纹外露式钢支柱  图8 德国螺纹封闭式钢支柱 20世纪80年代初，我国从欧洲、日本引进钢支柱，建立了几十家钢支柱生产厂家，并在很多建筑工程中大量应用,市场销售情况较好。由于钢支柱加工工艺简单，很快又有一批个体户纷纷成立家庭工厂，尤其是河北省孟村。这些家庭式生产厂家设备简陋，技术力量薄弱，产品质量很差。为了抢占建筑市场，不惜低价竞争，降低产品成本，偷工减料，以次充好，产品质量大大降低，如减少钢管和螺管的壁厚，或将套管与插管的重叠部分从280mm减少到180mm，使插管受力后不稳定；甚至有些钢管材料存在弯曲、凹凸、破裂等缺陷。这些不合格的产品大量流入市场，给建筑施工带来了严重的安全隐患。 由于大批低价、劣质钢支柱占领市场，许多正规钢支柱生产厂家无法在价格上取得优势，被迫停产或转产。之前曾设计了一种螺纹封闭式钢支柱，与常州市第二煤矿机械厂共同试制而成，产品也在工程中得到应用，但因产品价格较高，没有得到广泛推广。 20世纪90年代末，劣质钢支柱在施工应用中不断发生安全事故，导致施工企业不敢采用钢支柱，租赁单位也不愿购买，钢支柱厂家被迫陆续倒闭，钢支柱随之退出建筑市场。最近几年，也有一些脚手架企业生产钢支柱，但是产量不大，在楼板模板施工中应用也不多。 在楼板模板施工中，使用钢支柱或铝合金支柱，装拆方便，施工速度快，空间利用灵活，用工用料省，与扣件式钢管脚手架相比，方便、快速、安全和节省。但是，为什么国外发达国家扣件式脚手架很少使用，而我国却是主导脚手架，现在还在大量应用？为什么钢支柱在国外应用非常普遍，却一度退出我国建筑市场？这些问题发人深思，值得脚手架及模板支架的同行们高度重视。只有选好、用好脚手架及模板支架，才能促进我国建筑业健康持续发展。 |
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