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施工技术 | 糜嘉平:插销式钢管脚手架在风波中不断发展(上)

插销式钢管脚手架在风波中不断发展(上)

糜嘉平

中国模板脚手架协会原副理事长兼秘书长

《施工技术》杂志荣誉编委

一.

前言

承插式钢管脚手架包括插销式钢管脚手架碗(轮)扣式钢管脚手架两大类。插销式钢管脚手架应是采用楔形插销,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,协会曾组织专家们讨论,认为插销式脚手架可以分为盘销式脚手架和插接式脚手架两类。其中盘销式脚手架包括圆盘式脚手架、方板盘式脚手架、十字形盘式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。

90年代末,国内有些企业开始引进或自主开发各种插销式脚手架,其中圆盘式脚手架发展最快,数量最多,插座的形状也很多,其中有圆盘形、多边形、花边形、八角形等多种形式的插座。各单位的脚手架名称也五花八门,如北京捷安建筑脚手架有限公司最先引入圆盘式脚手架,称为盘扣式脚手架;上海捷超脚手架有限公司又把它称为扣盘式脚手架。当时还没有这种脚手架标准,各单位起的产品名称也就没有标准。不知什么时候盘扣式脚手架的名称,得到政府有关部门和行业内很多企业的认可,可能与《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》的实施有一定关系。既然大都已经把圆盘式脚手架称为盘扣式脚手架,那就按大家意见办了。

二.

国外脚手架发展概况

80年代以来,欧美等发达国家开发了各种类型的插销式脚手架。这种脚手架是立杆上的插座与横杆上的插头,采用楔形插销连接的一种新型脚手架。由于它具有结构合理,承载力高,装拆方便,节省工料,技术先进,安全可靠等特点,在欧、美、日、韩等许多发达国家应用了三十多年,是当前国际主流脚手架。

盘销式脚手架的插座形状有圆盘形、十字形、方板形等,插孔有四个,也有八个,插孔的形状,插头和插销的形式也多种多样。插接式脚手架有V形耳插座、U形耳插座。所以它的品种规格非常多,各单位的脚手架名称也各不相同。

1.盘销式脚手架

1.1盘扣式脚手架(又称圆盘式脚手架)

这种脚手架是德国莱亚(Layher)公司在80年代首先研制成功,其插座为直径120㎜、厚18㎜的圆盘,圆盘上开设8个插孔,横杆和斜杆上的插头构造设计先进,组装时,将插头先卡紧圆盘,再将插销插入插孔内,压紧插销即可固定横杆(见图1)。

目前,在许多国家采用并发展最多的是盘扣式脚手架,它的插座有圆盘形插座、多边形插座(见图2)、花边形插座(见图3)、八角形插座(见图4)等多种形式。插孔有八个,其形状也多种多样。插头和插销的形状及连接方式都不相同。各国家的脚手架名称也不同,如德国呼纳贝克(Hunnebeck)公司称为Modex, 加拿大阿鲁玛(Aluma)公司称为Surelock。

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这种脚手架在构造上与碗扣式脚手架相比更先进,其主要特点是:

(1) 连接横杆多,每个圆盘上有8个插孔,可以连接8个不同的横杆和斜杆;

(2) 连接性能好,每根横杆插头与立杆的插座可以独立锁紧,单独拆除,碗扣式脚手架必须将上碗扣紧才能锁定,同样,拆除横杆时,也必须将上碗松开;

(3) 承载能力大,每根立杆的承载力最大可达48kN,碗扣式脚手架是33KN;

(4) 通用性能强,可广泛用作各种脚手架,模板支架和大空间支撑。

1.2 十字形盘式脚手架

德国PERI公司开发的十字形盘式脚手架,其十字形盘插座上有四个大圆孔和四个小圆孔,横杆插头插入大圆孔内,斜杆插头插入小圆孔内(见图5)。其不但可广泛用作脚手架和模板支架,还可用作看台支架。

韩国金刚工业株式会社开发的十字形盘式脚手架,其十字形盘插座上只有四个插销孔,脚手架结构简单,装拆方便,主要用作模板支架和民建脚手架(见图6)。

图6

图5

1.3方板盘式脚手架

日本朝日产业株式会社在90年代研制成功了方板盘式脚手架(见图7),其插座为100㎜×100㎜×8㎜的方形钢板,四边各开设2个矩形孔,四角设有4个圆孔。横杆插头的构造设计新颖独特,加工精度高。组装时,将插头的2个小头插入插座的2个矩形孔内,打下插头的楔形插销,通过弹簧将内部的钢板压紧立杆钢管,锁定接头,故接头非常牢固。拆卸时,只要松开楔形插销,就能拿下横杆。其主要特点是:

(1)结构合理,安全性好。每个接头可连接4个不同方向的横杆,在方钢板四角上有4个圆孔,可以连接水平杆,增加脚手架的整体刚度;

(2)插头的自锁功能强,锁定牢固,装拆方便,将插头的楔形插销按下就可锁定,拔出楔形插销即可拆卸;

(3)承载能力强,每根立杆的承载力最大可达80kN;

(4)采用单元方塔架受力方式,可以组合成1800㎜×1800㎜,1800㎜×900㎜,900㎜×900㎜3种塔架,根据施工荷载大小,确定塔架间的间距,受力合理,施工操作空间大。

西班牙方板盘式脚手架的方钢板插座和插头结构简单,方钢板上只开了四个长方形孔,插头的自锁功能和承载能力差一些(见图8)。

图8

图7

2.插接式脚手架

2.1 U形耳插接式脚手架

法国Entrepose Echaudages 公司在80年代研制成功了U形耳插接式脚手架(见图9)。该公司是一家有50多年历史的老企业,它开发设计的 U形耳插接式脚手架,在欧洲和亚洲建筑市场已得到大量推广应用。其主要特点:

(1)结构合理,构造新颖。每个插座可以连接8个不同方向的横杆和斜杆;

(2)结构稳定性好,每根立杆的承载力最大可达90kN;

(3)装拆灵活,搭接牢固。可以满足各种平面形式和空间结构的变化;

(4)适用性能强,安全可靠。可以适用于各种建筑物施工的脚手架,大跨度结构混凝土浇筑的支撑,大跨度钢结构施工平台支撑。

U形耳插接式脚手架在不少国家已得到普遍应用,日本脚手架公司开发的U形耳脚手架(见图10),这个脚手架的构造比较简单,每个插座只能连接4个横杆,其承载能力和使用效果都没有法国脚手架的性能好。

图10

图9

2.2 V形耳插接式脚手架

这种脚手架是在90年代研制成功的,其结构形式是每个插座是由4个V形耳组成,插头为U形耳,组装时,先将U形耳插头与V形耳插座相扣,再将楔形插销插入V形耳插座内,压紧楔形插销即可固定。其主要特点是:

(1)结构简单,装拆方便,将插头的楔形插销打入V形耳插座内即可锁紧,拔出即可拆卸;

(2)整体刚度好,每根立杆的承载力最大可达40kN;

(3)适用范围广,可广泛用于房屋建筑结构的内外脚手架,桥梁结构的支模架,临时建筑物框架及移动脚手架等。

在国外已有不少国家采用这种脚手架,如智利Unispan公司生产的插接式脚手架,在南美许多国家已大量应用(见图 11)。在印度、阿联酋、埃及等国家也已大量采用这种脚手架,并准备打入国际市场(见图12)。这些脚手架的插座形式基本相同,都是V形耳插座,插头的形式有些不同,如智利、阿联酋和埃及的插头都是U形耳插头,印度的插头是香蕉式插头。

图12

图11

三.

国内脚手架发展过程

1991年中国模板协会组团赴德国、芬兰等国家考察,德国HÜNNEBECK 模板公司介绍了公司情况,请我们观看了模板,脚手架产品应用的录像,参观了产品展览室和生产盘扣式脚手架工厂,这是我第一次看到盘扣式脚手架。1995年,德国HÜNNEBECK 公司准备在中国合资建立模架分公司。通过协会联系,我陪同无锡市开发区领导等五人,一起去德国商谈合作建厂事宜,并签订了合作协议。

1996年,德国模板公司派两位专家到无锡来选定厂址,并商谈开发哪几种产品,其中有盘扣式脚手架。当时我国正在大力推广碗扣式脚手架,我问盘扣与碗扣相比有什么优点。德国专家讲10多年前,在欧洲碗扣式脚手架已被盘扣式脚手架替代,又讲了第二章1.1节中的几个优点。过了几个月,德国公司再次派专家来我国,考察中国的钢材质量和生产能力,由于当时我国钢材的品种、加工能力和加工质量等不合要求的原因,决定暂不在中国设立分厂。

90年代末,国内有些企业开始引进或自主开发盘扣式脚手架,但有些技术问题未解决。21世纪初,我国陆续建立了几百家脚手架企业,大部分企业掌握了国外脚手架生产技术,主要是为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。我国引进和开发了各种形式的插销式脚手架,已在许多重大建设工程中大量应用,取得了显著经济效果。

1.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,插孔有四个,也有八个,插孔的形状,插头和插销的形式也多种多样。

1.1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,已建立了三十多年,产品外销世界60多个国家。90年代从德国引进了圆盘式脚手架技术,在台湾许多重大工程中得到应用,取得了很好的效果。该公司在台湾设立了实固股份有限公司、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。

国内许多企业生产的盘扣式脚手架,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。

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㎜,每个圆盘上有八个组装孔,小孔为横杆连接用,大孔为斜杆连接用,圆盘的间距为500㎜(见图13、14)。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型每个立杆的最大承载力为100kN,48型每个立杆的最大承载力为40kN。

图14

图13

1.2 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”(见图15、16),产品不但在人民大会堂、北京饭店、东方广场、工体、首体、军事博物馆、地铁和核电站等工程中广泛应用,而且还出口到亚洲、非洲等近十个国家。

盘扣式脚手架的插座也是圆盘形,圆盘的厚度为8㎜,插座的间距为600㎜。主要构件的规格是:立杆的长度有五种;横杆的长度有六种;斜杆的长度有五种,管径均为ф48㎜,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㎜时,每个立杆的最大允许承载力为40kN,步距为2400㎜时,每个立杆的最大允许承载力为20kN。

图16

图15

1.3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“,这种脚手架具有安全性、便捷性、适应性、系列化、多功能等特点,已在模板支架、移动式脚手架、桥式脚手架、看台、舞台搭建、大型货物垂直运输用的支撑、承重设施等工程得到广泛应用。

这种脚手架的插座为圆盘反扣形式,圆盘的刚度较大,圆盘的厚度改为6㎜,圆盘插座的间距为600㎜(见图17、18)。主要构件的规格是:立杆的长度有三种,横杆的长度有五种,斜杆的长度有五种,这几种构件的管径均为ф48㎜×3.5㎜,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40kN~20kN。

图18

图17

1.4 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㎜,间距为500㎜(见图19、20)。主要构件的规格是,立杆有A型和B型两种,A型立杆管径为Φ60㎜,B型立杆管径为ф48㎜,长度有五种;横杆管径为ф48㎜,长度有七种;斜杆管径为ф33㎜,长度有七种。

立杆的材质为Q345A,横杆和水平斜杆的材质为Q235B,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60kN,B型每个立杆的最大允许承载力为40kN。

图20

图19

1.5 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㎜,十字形盘的四边各有两个组装孔,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21、22)。插头上有两个连接件,可与斜杆连接。主要构件的规格是,立杆管径为Φ60mm,长度有四种;横杆的管径为ф48mm,长度有四种;斜杆的管径为ф33mm,长度有八种。

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。这种支架采用几种主要构件可搭设成四种方塔架,单个方塔架的最大允许承载力可达320kN,单根立杆的最大允许承载力为80kN。

图22

图21

1.6十字形盘式支架

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㎜,十字形盘的四边各有一个组装孔,可与横杆连接。横杆上连接销,可以与斜杆连接(见图23、24)。主要构件的规格是,立杆管径为Φ60mm,长度有七种;横杆的管径为ф42mm,长度有六种;斜杆的管径为ф42mm,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24

图23

2.插接式脚手架

2.1 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四个U形耳座,插座的间距为500㎜,横杆插头直接插入U耳内,U形耳两边有长孔,可以与斜杆连接(见图25、26)。该公司的主要产品有60型支撑架、框架脚手架和25型多功能脚手架三种脚手架。

(1)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15m以上,每根立杆可承受60kN的荷载,耗钢量只有扣件式脚手架的1/3左右。

(2)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。

(3)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。

图26

图25

2.2 V耳形插接式脚手架

1)四川华通建筑科技有限公司于2001年成功开发出“V耳形插接式脚手架“(见图27),并获得了5项国家发明和实用新型专利。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,从2004年起还以专利有偿使用方式,扩展到北京、陕西、湖南、西藏、广西、云南、重庆、新疆等17个企业。总产量已达到5万多吨,在这些地区正在逐步推广应用,经济效益非常明显。

图28

图27

2)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耳形插座的支架(见图28),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。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。

3)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29)。

4)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30)。

图30

图29

(未完待续)

今日责编:刘振华

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