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國內腳手架發展現狀及趨勢

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人氣:-發表時間:2016-10-14 09:50【

中國腳手架發展歷程施工工具。20世紀60年代以來,我國研究和開發了各種形式的腳手架,其中扣件式鋼管腳手架具有加工簡便,搬運方便,通用性強等優點,已成為當前我國使用量最多、應用最普遍的一種腳手架,占腳手架使用總量的絕大部分,在今后較長時間內,這種腳手架仍將占主導地位。但這種腳手架的安全保證性較差,施工工效低,最大搭設高度規定為33m,

腳手架是重要的建筑不能滿足高層建筑施工需要。

20世紀70年代以來,我國先后從日本、美國、英國等國家引進門式腳手架體系,在一些高層建筑工程施工中應用。它不但能用作建筑施工的內外腳手架,又能用作樓板、梁模板支架和移動式腳手架等,具有較多的功能,所以又稱多功能腳手架。

20世紀80年代初,國內有一些生產廠家開始仿制門式腳手架,到1985年,已有10家企業生產門式腳手架,在部分地區的工程中,開始大量推廣應用,并且得到了廣大施工單位的歡迎。但是,由于各廠的產品規格不同,質量標準不一致,給施工單位使用和管理工作帶來一定困難。同時,由于有些廠采用的鋼管材質和規格不符合設計要求,門架的鋼度小,重量大,運輸和使用中易變形,加工精度差,使用壽命短,嚴重影響了這項新技術的推廣。20世紀90年代,門式腳手架沒有得到發展,在施工中應用反而越來越少,不少門式腳手架廠關閉或轉產,只有少數加工質量好的單位繼續生產。因此,有必要結合我國建筑特點,研制新型的門式腳手架。尤其是從1994年“新型模板和腳手架應用技術”項目被建設部選定為建筑業重點推廣應用10項新技術之一以來,新型腳手架的研究開發和推廣應用工作取得了重大進展。最近,建設部對建筑業10項新技術的內容作了局部調整,其中新型模板和腳手架的技術內容也稍有變動。新型腳手架是指碗扣式腳手架、門式腳手架;在橋梁施工中推廣應用方塔式腳手架;在高層建筑施工中推廣整體爬架和懸挑式腳手架。

隨著中國建筑市場的日益成熟和完善,竹木式腳手架已逐步淘汰出建筑市場,只在一些偏遠落后的地區仍在使用;而門式腳手架、碗扣式腳手架等只在市政、橋梁等少量工程中使用,初步估計,普通扣件式鋼管腳手架因其維修簡單和使用壽命長以及投入成本低等多種優點,目前仍據中國國內70%以上的市場,并有較大的發展空間。

1.2中國與發達國家的差距

我國腳手架的技術水平與國外發達國家的差距很大。以日本為例,日本在20世紀50年代以單管扣件腳手架為主,由于不斷發生施工傷亡事故,到20世紀60年代大量推廣應用門式腳手架。由于門式腳手架裝拆方便,承載性能好,安全可靠,尤其是勞動省對腳手架的安全使用作出了規定,使門式腳手架成為施工企業的主導腳手架,在各類腳手架中,其使用量占50%左右。日本對腳手架的安全性非常重視,根據不同工程要求采用不同用途腳手架和支撐,能為施工工人提供良好的工作環境和保證施工安全,要求腳手架周圍有嚴密的欄桿和網欄,腳手板接頭之間不能有縫隙,防止雜物掉下傷人。目前,日本已開發和研究了多種規格的腳手架及附件,腳手架和附件生產廠家也有460多家。如框式腳手架中有門式腳手架,H型腳手架、折疊式腳手架;承插式腳手架中有碗扣式腳手架、圓盤式腳手架、插孔式腳手架、插槽式幸运彩注册等,以及扣件式腳手架。腳手架扣件大部分采用鋼板扣件,并且種類很多,應用范圍較廣。以上各類腳手架中,仍以門式腳手架為主,使用量約占50%左右。據日本建設工業會介紹,在近10年內,日本沒有因腳手架質量安全問題產生傷亡事故,這確實很不容易。

我國腳手架以扣件式鋼管腳手架為主,專業腳手架廠很少,技術水平低,生產工藝落后,尤其在偏遠落后地區大量竹腳手架還在使用,安全性得不到保證。門式腳手架在國內許多工程中也曾大量應用過,取得較好效果,但是后來使用越來越少,原因是多方面的,其中最主要的原因是產品質量問題,如采用的鋼管規格不符合設計要求,門架鋼度小,運輸和使用中易變形,加工精度差,使用壽命短等。

另外,最近國內爬架施工方法也大量應用,但安全管理措施沒有跟上,安全事故不斷發生。碗扣式腳手架是當前重點推廣應用的腳手架之一,全國已建立生產廠40多個,這些廠大部分設備簡陋,生產工藝落后,產品質量很難保證。另外還建立生產上下碗扣插頭部件的廠家幾十家,其中不少廠家為了降低成本,任意改變碗扣插頭的設計,使部件受力性能達不到設計要求,導致施工中產生安全事故。

2.存在的問題

2.1生產質量

近幾年來,國內的民營腳手架租賃公司如雨后春筍般的成立起來,在搞活租賃市場的同時,因政府主管部門在某些方面的管理措施不到位,造成了腳手架市場的無序競爭,因片面追求利潤致使一些材質差、壁薄的扣件鋼管投放市場,如某些廠生產的扣件價格僅5~6元/只,腳手架鋼管壁厚只有2.5~2.75mm,嚴重擾亂了建筑腳手架市場的正常發展,存在著嚴重的質量安全隱患并在近年發生了多起重大安全事故。如浙江省質量技術監督部門最近抽檢了用于搭建建筑工地腳手架的45批次鋼管和39批次扣件,結果是扣件合格率為零,鋼管合格率也僅為14%。據質監部門介紹,目前浙江共有2萬余個工地在施工,數以百萬計建筑工人的生命安全時刻受到威脅。

2.2生產標準

門式腳手架在我國生產和使用的時間不長,各研究單位研制的腳手架自成體系,互不通用,品種規格多樣。有些生產廠照搬國外的產品,采用英制尺寸。門式腳手架至今尚無統一的設計和產品標準,各廠的產品規格不同,質量不一致,不僅給施工單位使用和管理帶來很大困難,不利于推廣應用,同時也給建筑施工安全帶來隱患。所以,應盡快地組織編制和頒發門式腳手架的統一標準。目前,在門式腳手架標準化中,存在的主要問題,一是各廠腳手架部件名稱不一致,給腳手架的推廣應用帶來很大不便;二是主要部件的規格尺寸繁多。世界各國門式腳手架的規格尺寸繁多,有采用國際單位和英制兩種計量單位。如門架的寬度英制尺寸為1219mm,國際單位制為1200mm,架距分別為1829mm和1830mm。由于這些尺寸不同,使門架之間無法互相通用。又如門架的高度規格尺寸有八種以上,連接銷之間的間距尺寸也有多種,致使交叉斜撐的規格品種很多。

2.3施工安全

雖然扣件腳手架具有拆裝靈活、運輸方便、通用性強等特點。但是,這種腳手架安全保證較差,施工工效低,不能適應基本建設工程發展的需要,并存在以下幾個方面問題。在施工工效方面,施工工效低,需要技術熟練的架子工,工人勞動強度較高等。在安全性能方面,每桿立桿容許載荷不超過10kN,安全保證較差,腳手架組裝高度原則上不超過30m超過30m時,底層鋼管需要用雙根組裝等。在經濟效益方面,用鋼量多,每1000m2墻面腳手架總用鋼量為1617t,腳手架一次性投資小,但組裝較費工,綜合經濟效果較差,施工使用費高于門式腳手架。

自上個世紀90年代以來,一些地區多次發生腳手架、模板倒塌重大事故,給國家和人民生命財產造成很大損失。為制止這類事故再度發生,建設部在1993年發布了“關于防止建筑施工模板倒塌事故的通知”,對如何防止腳手架、模板倒塌事故提出了要求,還特別強調今后如再造成模板倒塌,特別是造成一次死亡3人以上事故的,除追究直接責任者外,還應按照有關規定追究有關領導的責任,并對企業給予停止承包工程,降低資質等處罰??墑?ldquo;通知”發布后,還有一些施工企業沒有高度重視,腳手架、模板倒塌幾乎每年都有發生,造成了重大的生命財產損失。腳手架的質量安全問題已經成為建筑施工過程中一個突出的安全問題。

3.事故原因分析

總的來說,造成腳手架、模板倒塌的主要原因是材料質量、方案設計以及施工管理存在問題。

3.1材料問題

腳手架主要是鋼管和扣件。按標準要求,用于扣件式腳手架的鋼管應采用外徑48mm,壁厚3.0-3.5mm的焊接普碳鋼管。目前,許多鋼管生產廠家為了搶占市場,低價競爭,生產的鋼管壁厚僅為2.5~2.75mm,與用戶結算仍按壁厚3.5mm的理論重量計算。由于鋼管租賃是按長度計價,不是按重量計價。因此租賃單位愿意購買壁厚2.5~2.75mm的低價鋼管。但是,這種鋼管的慣性矩損失20%左右,如果經過多年施工應用后,鋼管銹蝕使壁厚減薄,鋼管慣性矩還要減少,所以,今后這些鋼管將是腳手架安全的隱患。

3.2設計問題

腳手架和模架倒塌的主要原因是支撐失穩,由于許多施工企業在模板工程施工前,沒有進行模板設計和剛度驗算,只靠經驗來進行支撐系統布置,使支撐系統的鋼度和穩定性考慮不足。另外,目前在模板支撐系統或腳手架設計計算時,其計算簡圖采用鋼結構的鉸接節點,各桿件交于一點,而鋼管搭設是用扣件連接,鋼管受力是偏心荷載。因此,現場實際情況與設計計算有相當大的差距?;褂械母止懿牧閑饈椿蚰ニ鷓現?,有的局部彎曲或開焊等,使鋼管實際受載能力減少很多,在現場管理不嚴的情況下,極易發生模板支撐失穩現象。

3.3施工問題

目前有不少施工工地的技術負責人,沒有對操作工人進行詳細的安全技術交底,加上有些工人素質較差,難免發生應用問題。如有的模架倒塌事故是由于操作工人沒有按設計要求設置剪力撐或縱橫水平拉桿的間距,造成模架穩定性不足;有的事故是工人私自拆除外腳手架與建筑物之間的連接拉桿,導致腳手架整體倒塌;還有的事故是在腳手架和模架上集中堆放建筑材料、預制構件或施工設備等,造成局部桿件超載失穩,引起整體倒塌。因此,施工現場管理混亂,操作人員沒有嚴格按設計要求安裝和拆除支撐,也是造成倒塌事故的重要原因。

4.解決的辦法

4.1設計方案審批及施工過程的控制

4.1.1嚴格落實方案編制與審批

施工企業必須根據工程結構形式、荷載大小、基礎情況(含地基土)、施工設備、施工方式和材料供應等條件編制承重支撐架施工技術專項方案,確保承重支撐架具有足夠的承載能力、剛度和穩定性,能可靠地承受結構重量、側壓力以及施工荷載。承重支撐架施工技術專項方案必須按規定程序編制、審定、審批,并逐一簽字負責。必要時,可聘請有關技術專家對承重支撐架方案進行論證,以確保方案的科學性、可行性和安全性。企業技術負責人必須對專項技術方案進行審批,并最終承擔技術責任。監理單位必須按照有關規范標準對承重支撐架施工技術專項方案進行嚴格審查,并由項目總監理工程師簽字負責。

在選擇設置方案時,要針對工程平面布置、立面造型的特點,確定腳手架的類別,架體的型式和尺寸,基礎支承的方案,拉結和附墻的措施;在承載力驗算時,應根據施工工藝要求及特點、不利荷載的組合,綜合進行構架的整體穩定性計算,單肢立桿的穩定性計算,平桿的抗彎強度和撓度計算,附墻桿的強度和穩定性驗算,抗傾覆驗算,對懸掛件、懸挑支撐、受拉桿件等受力構件的強度、剛度驗算,而且要按租用腳手架的實際壁厚進行驗算。

在升降腳手架施工方面的設計,要嚴格按照有關標準進行,因其多為高層或超高層作業,其危險系數遠大于普通多層樓腳手架,所以對其搭設程序尤為嚴格,應該委托有相關資質的單位進行施工。按照《建筑結構荷載規范》GB19、《鋼結構設計規范》GBJ17、《冷彎薄壁型鋼結構技術規范》GB18、《混凝土結構設計規范》GB10、《編制建筑施工腳手架安全技術標準的統一規定》(修訂稿),以及其他有關標準,確保高空腳手架的安全。附著升降腳手架應具有足夠強度和適當剛度的架體機構,應具有安全可靠的能夠適應工程結構特點的附著支撐機構及防傾覆裝置、防墜落裝置,應具有保證架體同步升降和監控升降荷載的標準系統,應具有可靠的升降動力設備,應設置有效的安全防范措施,以確保架體上操作人員的安全,并防止架體上材料墜落傷人。

4.1.2嚴格控制腳手架的施工過程

腳手架的搭設施工必須由專業施工隊伍承擔,施工人員必須持有建筑登高架設特種作業上崗證。必須堅持先教育、后培訓、再上崗的原則,嚴禁無證人員上崗操作。作業前,施工企業和項目部必須對操作班組及人員就施工技術專項方案、搭設要求、構造要求和安全質量注意事項等進行書面技術交底,交底雙方必須履行簽字手續。承重支撐架的搭設、驗收和拆除必須嚴格按照有關規范、標準和施工技術專項方案進行。在搭設過程中應隨時檢查搭設情況,施工現場必須配備力矩扳手等檢測工具。承重支撐架使用前施工單位必須組織有關人員進行驗收,驗收不合格的嚴禁投入使用。

4.1.3采用安全性能好的新式腳手架

采用門式等安全性能較好的新式腳手架,是從源頭上解決問題的辦法之一。門式腳手架是建筑用腳手架中應用最廣的腳手架之一。由于主架呈“門”字型,所以稱為門式或門型腳手架。這種腳手架主要由主框、橫框、交叉斜撐、腳手板、可調底座等組成。門式腳手架由美國首先研制成功,它具有拆裝簡單、承載性能好、使用安全可靠等特點,發展速度很快。

4.2腳手架的檢查及安全管理控制

加強腳手架工程的檢查驗收及安全管理工作,是關系到后期使用安全的一個重要環節。在腳手架的施工過程中和施工后要定期對架體進行檢查,發現質量問題,立即更換。多數的腳手架事故是因為沒有做到定期檢查,導致事故的隱患得不到消除,從而造成事故的發生。

監理單位必須在支撐架搭設過程中重點檢查實際搭設情況,發現問題及時向施工單位提出并督促其徹底整改;支撐架搭設完畢后,項目監理部應組織驗收并予以確認。對施工單位無證人員上崗操作、沒有專項方案進行承重支撐架搭設作業、沒有嚴格按照專項方案搭設承重支撐架和承重支撐架未經驗收投入使用的行為,工程監理單位應及時制止,切實擔負起監督管理責任。

綜上所述,加強建筑施工現場腳手架鋼管扣件的質量安全控制,主要是在采購和生產的源頭上、在回收發放過程中、在維修和報廢方面、在施工設計方案審批以及現場安全檢查管理等五個方面嚴格把關,堅持對鋼管扣件的管理和施工以程序化、制度化進行。希望政府有關部門在這幾個方面,尤其是對生產廠家加以規范治理,正是因為其無序的競爭,才造成我國目前腳手架租賃市場的差亂局面;盡快制定出鋼管扣件租賃的相關法律法規,規范目前腳手架租賃市場,并在質量、租賃價格和其他相關方面加以引導和控制。

4.3建立腳手架質量監控機構

建立一個有效的腳手架質量監控機構,將會對腳手架的安全管理起到重要作用。我國在這方面有些職能不清,各地建筑業管理局安監站主管腳手架安全工作,另外技術監督局在負責腳手架及扣件的質量,兩個部門管一件事情,反而起不到好的效果。

在日本,除了生產廠的生產設備和生產工藝先進之外,更關鍵的是有嚴格的質量管理體制和權威的質量監控機構。日本勞動省批準的質量監控機構建設工業會有三項權利:一是產品質量認證,日本現有的模板、腳手架生產廠家,均由該會負責產品質量檢測和定期抽檢工作,每年檢查1/3廠家,即每個廠家三年檢查一次,產品合格者發質量認證書,產品可以打印協會的標記,不合格的要整頓,凡是通過質量認證的廠家,產品質量可靠,用戶放心,一般施工企業都購買有質量認證標記的產品;二是產品安全認可,對腳手架、鋼支柱、腳手板等產品除質量認證外,還需通過安全認可,由建設工業會發給安全認可證書的產品,才能在施工中使用;對舊腳手架、鋼支柱等也規定,每隔幾年由該會抽檢試驗,達不到要求的不準繼續使用或降級使用;三是產品標準制定和實施,日本各種模板、腳手架產品標準均由工業會負責組織制定和實施,每年還組織標準培訓班或各種研討會。我們不妨借鑒其經驗,以達到有效控制和避免我國腳手架質量事故的發生。

4.4盡快統一國內腳手架標準

當前,我國應盡快地編制出門式腳手架的統一標準,這是推廣應用門式腳手架的關鍵之一。在制定我國的門式腳手架產品標準時,建議應考慮以下幾個方面:一是我國已將國際單位制作為法定計量單位,所以制定門式腳手架標準時,應統一采用法定計量單位,取消英制單位;二是對門架的寬度和架距應有統一規定,以利于各廠的產品能相互通用,門架的高度應有原則規定,但不一定完全統一;三是在符合統一標準的原則下各廠的產品可以有各自的特點,并盡量減少產品規格品種;四是為了保證門式腳手架能按標準加工制作,建議有關部門組織鋼管生產廠專門生產適用于門架的薄壁鋼管。

5.發展的方向

根據我國腳手架的實際現狀并結合國外先進經驗,作者認為我國的腳手架及其行業的發展方向如下。

(1)提升腳手架的安全性腳手架和腳手板在設計上不僅要求裝拆方便,更要求安全可靠,在腳手架搭設時,周圍要有安全欄桿和網欄,腳手板接頭之間不能有縫隙,防止雜物掉落傷人。一種新式的安全性能較好的腳手架將是我國腳手架發展的最終目標。

(2)發展腳手架的多樣化。同類型的工程施工選用不同用途的模板和腳手架,有多種框式腳手架、直插式腳手架、承插式腳手架、扣件式腳手架和專用腳手架,可按工程要求選用。

(3)實現腳手架的輕型化。減輕建筑工人的勞動強度,建筑模板、腳手架的設計要趨向輕型化,裝拆方便、外表美觀,要不斷開發新產品。如現在我國內市場上最新開發的業大牌“ZSDJ”直插式雙自鎖型多功能鋼管腳手架就非常先進,能適應各種多樣化腳手架的拼裝和支護體系的應用。

(4)提升腳手架的環保要求。目前我國對環保的要求日益加強,對廢舊腳手架的處理也要符合環保要求。

(5)成立專業化的腳手架承包公司。目前在我國建筑施工過程中,腳手架的施工形式是多樣的,不同地區有所不同,在浙江一般直接由項目租賃鋼管及扣件,然后委托給有資質的公司進行施工。在安徽則由專業的架業公司負責材料及施工全過程。其他地區市場習慣也各有不同,但專業化的腳手架承包公司是發展方向。

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