建筑施工各类脚手架结构特性与质量分析

GXF360 2017-08-31

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【摘要】本文主要介绍了目前脚手架类产品的规模及不同类产品的特性，总结了产品自身在生产和使用过程中存在的相关问题，为脚手架生产和施工企业在产品生产和使用方面提供了一定的参考。

【关键词】脚手架；规模；特性；质量

上个世纪四五十年代，随着建筑工业的不断发展，加之钢铁铸造水平的提高，行业提出以钢代木的方针，促使一种新的脚手架的诞生和发展，那便是钢管扣件脚手架。扣件是一种通过铸造或锻打的钢管连接构件，一般配合钢管一起使用，分为直角扣件、旋转扣件和对接扣件三种。后期衍生出钢板冲压扣件、轮扣、碗扣等多种形式，但是外部施工脚手架搭设仍以普通扣件为主。

1.产业背景

自上世纪五十年钢管扣件脚手架进入建筑施工中，代替原有的竹木结构脚手架，受到施工单位的广泛认可。到上世纪八十年代末，全国取得生产许可的厂家达百余家。上世纪九十年代至本世纪初，随着我国建筑规模的飞速上涨，钢管扣件行业形成了井喷式的发展。据不完全统计，截止本世纪初，扣件生产租赁厂家达到上千家，仅租赁收入上亿的企业就达百余家，行业存量30亿以上，钢管存量2000万吨以上。

随着市场的发展，传统钢管扣件已无法满足施工的部分要求，于是出现了碗扣式钢管脚手架构件、盘扣式钢管脚手架构件、轮扣式钢管脚手架构件以及一些其他新型的扣件产品，广泛应用在房建内支模、桥梁支模等需要快搭快拆的施工过程中，甚至在一些中低高度的建筑中作为外防护架使用。此外在一些特型建筑施工中也有广泛应用，例如大型佛塔、佛像以及临时舞台搭建等不规则建筑。近几年大部分企业在持有原有扣件生产线的同时，增加了新型脚手架产品的生产线，且部分企业还采用了机械焊接等高端生产手段，生产效率及产品质量也在不断提高。据不完全统计，目前市场上承插型脚手架存量在1000万吨以上，且这一数据在不断上涨。

2.各类脚手架产品特性

有人认为，传统钢管扣件施工时安装比较费工，相比承插式脚手架，施工效率低，经济性差，可能随着建筑行业需求在不断提升，加之如此紧张的市场竞争，传统钢管扣件租赁市场在不断萎缩，加之新型产品如附着式升降脚手架的出现，对外防护架市场冲击很大，传统钢管扣件可能退出历史舞台。传统钢管扣件之所以能够发展到今天，有自己的优势。比如，传统钢管扣件脚手架是由单一扣件和钢管拼接而成，搭设灵活，可根据施工主体尺寸灵活调整；比如立杆间距、横杆间距等，可根据主体施工要求自由设计搭设尺寸，现场搭设中如遇到特殊位置可自由调节。目前，传统脚手架以通用性强、价格便宜等优势仍在建筑施工脚手架中占最大的份额。此外，传统扣件一般由废钢废料重新融化铸造而成，材料成本低，且重复循环使用，返厂维护成本也比较低。由此可见传统钢管扣件虽不能够回到前几年的辉煌时期，但还是具有一定生命力。

与之相比，新型承插式脚手架产品（如图1-3）也有自己的特点。承插型脚手架主要特点就是快拆快装，一般无零散件丢失现象，由于承插型脚手架是由固定尺寸的横杆、立杆以及斜杆搭设而成，一个榔头基本可以解决全部安装问题，大幅度降低了对施工人员的素质要求，能在有限的时间内增加循环次数，尤其是在内支模施工中，比传统施工节省工时50%以上，强度及稳定性也比较好。经实验研究，立杆间距1.5m的四立柱盘扣单元，可承载30吨的均布荷载而不产生塑性变形，这是其他类型产品达不到的。但由于承插型脚手架是由固定尺寸的横杆立杆搭设而成，这就限制了其灵活性，在建筑主体施工中遇到突变结构适应性较差，这是咱们做技术方案时要尤其注意的。

图1 轮扣式脚手架

图2 盘扣式脚手架

图3 碗扣式脚手架

3.脚手架产品质量分析

随着建筑业飞速发展，脚手架用量不断增加，也出现了一些值得大家重视的问题，主要包括生产和使用过程两个方面，是引发安全事故的主要因素。

3.1生产过程

对于传统钢管扣件，由于市场竞争激烈，部分厂家为了降低成本，在生产过程中偷工减料，粗制滥造，在铸造或冲压扣件时原材料配比不符合标准要求，致使扣件的韧性和强度等力学性能不满足标准要求。钢管的壁厚变小，标准要求搭设脚手架用钢管壁厚不得小3.5mm，据用户反映，目前市场主流钢管壁厚一般在3.2mm以下，甚至有2.7mm壁厚的钢管，这就使得架体承载力大大缩减，存在很大的安全隐患。

对于碗扣式脚手架，由于上下碗扣也是铸造而成，然后与立杆焊接，于是一些厂家将材质配料调整，以节约成本，这样使得产品的韧性和强度不够；另外焊接工艺也比较粗糙，下碗点焊居多，且焊接时与立杆不能保证垂直焊接，这会使得在使用过程中结点连接强度大大降低；此外，由于碗扣无法安装斜撑，所以对于立杆壁厚要求更加严格，但是立杆的壁厚也成为了个别厂家削减成本的地方。

对于轮扣式或盘扣式脚手架，生产过程中问题基本类似。以轮扣为例，轮盘一般为冲压而成，部分不合格产品主要问题是冲孔过小，插头插入深度不够，或冲孔过大，插头插入后松动，都会使搭接力学性能不达标；另外轮盘与立杆、插头与横杆，点焊或焊接工艺不达标使得焊接强度不够也是普遍现象；第三，轮盘与立杆焊接时工装不够精密，无法保证轮盘焊接不垂直，严重影响其使用性能。

3.2使用过程

脚手架的安全生产环节很重要，但使用环节也是必须重视的，下面就目前脚手架使用过程中的诸多问题简单谈几点：

3.2.1设计方案过于粗糙，或不按方案执行

在施工初期，没有严谨的对设计方案进行计算，而是凭借经验来设计搭设方案，部分工地搭设时甚至没有方案，而是凭借现场劳务人员个人经验来搭设，致使脚手架某些区域可能强度过大，浪费材料；某些区域脚手架强度不够，造成安全事故。尤其是一些特殊工程，比如层高超过8m或者一些桥梁的支承架等特殊工程，都必须要有严格的专家论证方案。

即便施工有了技术方案，也经过了严格的论证计算，但在现场搭设时劳务施工人员没有去按照方案执行，而是根据经验和现场状况来完成搭设，这也是常见现象，其潜在危险大家可想而知。

3.2.2现场搭设不注意细节，存在安全隐患较多

现场施工中，有了合理的方案，工人也按照方案设计的参数搭设，但是如果现场管理不严格，在细节上也会存在安全隐患。比如，传统落地架剪刀撑搭设时中间连接的旋转扣件过少，立杆对接较集中；盘扣或轮扣搭设时插头或锁销松动；搭设时立杆根部垫设不平稳，有些甚至不用丝杠，直接用焊接的十字钢筋代替丝杠；碗扣式脚手架上碗扣安装不到位，盘扣式脚手架锁销安装不全；个别连接的横杆或斜杆缺失等等。脚手架出现事故大部分都是由于连锁反应造成的，一根立杆失效，引起周围立杆失稳，所以要注重每一个细节。据统计，在已发生的安全事故中，由于细节问题引起的占总事故数量的三分之一以上，“千里之堤溃于蚁穴”值得大家注意。