柯學(xué)+盧隆政+劉武云

（顯利（珠海）造船有限公司，珠海519185）

摘 要：菊花扣式腳手架被廣泛應(yīng)用于船舶建造的各個(gè)環(huán)節(jié)，如分段建造、船體搭載、船舶舾裝、船舶涂裝等。針對(duì)顯利（珠海）造船有限公司建造的32m拖輪船型特點(diǎn)，為了提高腳手架在船艙狹小空間內(nèi)使用的安全性和靈活性，本文介紹了一種懸掛式腳手架的設(shè)計(jì)。通過實(shí)例分析，結(jié)合FORAN軟件的運(yùn)用，對(duì)方案設(shè)計(jì)和施工工藝進(jìn)行闡述，為類似工程提供借鑒。

關(guān)鍵詞：菊花扣式腳手架；FORAN軟件

中圖分類號(hào)：U671.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 前言

腳手架指施工現(xiàn)場(chǎng)中為方便工人操作并解決垂直和水平運(yùn)輸問題而搭設(shè)的各種支架，其廣泛應(yīng)用于廣告、市政、交通路橋、礦山、船舶等工程行業(yè)。我國(guó)在50年代初期，腳手架都采用竹或者木材搭設(shè)，60年代起推廣扣件式鋼管腳手架。自80年代起，我國(guó)在發(fā)展先進(jìn)的具有多功能的腳手架系列方面取得了顯著成就。

2 菊花扣式腳手架

隨著造船工藝的不斷發(fā)展，竹木式腳手架已逐步淘汰，菊花扣式腳手架因其維護(hù)方便、使用壽命長(zhǎng)及投入成本低等各種優(yōu)點(diǎn)，目前占據(jù)國(guó)內(nèi)主要市場(chǎng)，如圖1所示。

菊花扣式腳手架，具備以下特點(diǎn)：

（1）輕便快捷：搭建輕松快速，并具有很強(qiáng)的機(jī)動(dòng)性，可滿足大范圍的作業(yè)要求；

（2）安全可靠：可根據(jù)不同的實(shí)際需要，搭建多種規(guī)格、多排移的腳手架，各種安全配件在作業(yè)中提供牢固、安全的支持，有效減少工傷事故的發(fā)生；

（3）儲(chǔ)運(yùn)方便：拆卸、儲(chǔ)存占地小，方便轉(zhuǎn)移，部件能通過各種窄小通道；

（4）構(gòu)件小巧：最大構(gòu)件尺寸為2.4 x 0.5 m，最大重量為15 kg，搬運(yùn)和搭載比較方便。

3 懸掛式腳手架

3.1 機(jī)艙區(qū)域腳手架搭設(shè)難點(diǎn)

以我廠建造的32 m三槳機(jī)星級(jí)拖輪為例，機(jī)艙內(nèi)地臺(tái)板到機(jī)艙頂高度為5 m，機(jī)艙區(qū)域長(zhǎng)度為12.3 m、寬度為9.3 m。機(jī)艙內(nèi)密布各種機(jī)械電氣設(shè)備：三臺(tái)主機(jī)、三臺(tái)齒輪箱、兩臺(tái)主發(fā)電機(jī)、一臺(tái)備用發(fā)電機(jī)、啟動(dòng)電池箱、絞車動(dòng)力柜、污水處理器、糞便柜、油水分離器、冷卻器，以及各種油泵、水泵，還有冷卻管系、燃油管系、壓載水管系等，如圖2、圖3所示。在多工種同時(shí)作業(yè)、交叉施工時(shí)既有艙底作業(yè)，也有艙頂高空作業(yè)，現(xiàn)行的腳手架搭設(shè)方式已不適合在這樣的條件下采用。

3.2 設(shè)計(jì)思路

經(jīng)過反復(fù)論證，我們開發(fā)了一種懸掛式腳手架。現(xiàn)行通用的腳手架是在地面上落腳、由下向上再向四周擴(kuò)散的搭設(shè)方式，而懸掛式腳手架是通過在甲板結(jié)構(gòu)下布置吊碼，讓整個(gè)腳手架懸掛在半空中，形成一個(gè)作業(yè)平臺(tái)，此平臺(tái)將機(jī)艙分成上、下兩個(gè)作業(yè)空間，互不干擾，而且安裝和拆卸操作方便、安全可靠、實(shí)用性很強(qiáng)。

3.3 設(shè)計(jì)實(shí)例

3.3.1 腳手架平臺(tái)組成

（1）32 m三槳機(jī)星級(jí)拖輪機(jī)艙區(qū)域凈空高度5 m，考慮腳手架平臺(tái)距甲板高度為1.8 m.，平臺(tái)由吊臂、水平連桿、跳板三部分組成。其中吊臂由掛鉤和吊桿、菊花盤三部分組成，形式如圖4所示。

（2）水平連桿和跳板均為標(biāo)準(zhǔn)件，與現(xiàn)行通用的腳手架配件一致，如圖5所示。

（3）通過水平連桿的扣接頭插銷連成整體，懸掛于甲板下形成平臺(tái)，如圖6所示。

3.3.2 吊臂的制作

掛鉤部分用φ25 mm的普通圓鋼彎制成型，然后與長(zhǎng)度為1 550 mm的φ48 X 4 mm的鋼管焊接，再安裝三個(gè)菊花盤，由下而上間距為500 mm，如圖4所示。

吊臂制作要求如下：

（1）所有材料應(yīng)無裂紋、凹陷，鋼管應(yīng)平直；

（2）要保證每個(gè)吊臂制作完成后能掛在吊碼上成垂直狀態(tài)，掛鉤必須嚴(yán)格按照模具來彎制；

（3）吊臂上的三個(gè)菊花盤應(yīng)在同一角度，且與掛鉤形成的角度能保證其掛在吊碼上與吊碼處于直角狀態(tài)，以方便腳手架的搭設(shè)作業(yè)，每組菊花盤應(yīng)嚴(yán)格按照模具來裝配焊接；

（4）完成的吊臂表面應(yīng)光滑平整，鍍鋅或者涂刷防銹漆，涂層應(yīng)均勻牢固。

3.3.3 甲板下的吊碼布置

利用FORAN系統(tǒng)的三維建模功能，合理布置腳手架吊碼。先完成船體結(jié)構(gòu)建模，接著完成機(jī)艙主要輪機(jī)、電氣設(shè)備建模，再完成主要電纜通道、甲板下管系和各種支架建模，然后就可以在整體模型中調(diào)入懸掛式腳手架模型，選擇它的安放位置和布置形式、數(shù)量等，避免和其他構(gòu)件產(chǎn)生干擾。利用FORAN軟件的交互干涉檢查功能既可搭設(shè)成整體聯(lián)片，也可獨(dú)立分成層，適應(yīng)各種施工要求。如果在某些特定區(qū)域個(gè)別吊碼實(shí)在沒有空間布置，則可考慮沿縱向或橫向適當(dāng)偏移的方法安裝吊碼，然后使用可伸縮的水平拉桿即可。

在甲板分段翻身建造階段，就可以根據(jù)布置圖安裝這些吊碼，待分段完成翻身后即可開始搭設(shè)腳手架，待分段搭載后，再完善合攏區(qū)域的腳手架。

甲板下的高空作業(yè)，如合攏口裝配、焊接、打磨、涂裝、管系安裝、電纜走線、防火棉和絕緣棉安裝，以及各種報(bào)驗(yàn)工作，均可在此腳手架上開展。平臺(tái)下的區(qū)域也能同時(shí)開展艙底管道鋪設(shè)、地臺(tái)板架制作安裝等工作，既優(yōu)化了空間條件，又提高了工作效率，如圖7所示。

3.3.4 腳手架吊碼強(qiáng)度校驗(yàn)

所有吊碼均采用本公司通用的機(jī)艙設(shè)備吊碼，安全工作負(fù)荷為1.5 t。以2.4 m X 2.4 m規(guī)格的懸掛式腳手架平臺(tái)為例，共需要四個(gè)吊碼，安全工作負(fù)荷為6t。經(jīng)核算，平臺(tái)重量為176 kg，以最多三名工人在平臺(tái)上同時(shí)作業(yè)為例，總重為G=176 kg+75 kg X 3=401 kg，完全符合要求。

3.3.5 腳手架的使用管理

（1）在腳手架使用期間，嚴(yán)禁隨意拆除腳手架構(gòu)件，如因?qū)嶋H需要確需拆除，必須有施工負(fù)責(zé)人確認(rèn)并制定方案。拆除時(shí)，首先清除腳手架上堆放的物料，然后拆除跳板，再依次拆除各個(gè)構(gòu)件。相關(guān)操作必須由持證架子工進(jìn)行，非專業(yè)人員不得操作；

（2）腳手架的存放、運(yùn)輸必須有專人負(fù)責(zé)，嚴(yán)禁亂扔亂放，一旦發(fā)現(xiàn)損壞應(yīng)及時(shí)維修或更換；

（3）艙內(nèi)腳手架搭設(shè)好后，應(yīng)由安全部門檢查，確認(rèn)合格后方可使用。

4 總結(jié)

顯利船廠在多個(gè)項(xiàng)目中成功采用了這種懸掛式腳手架，通過優(yōu)化機(jī)艙作業(yè)空間、改善施工環(huán)境，既縮短了船舶建造周期，又減少了工傷事故的發(fā)生，獲得各方好評(píng)。實(shí)踐證明，這種腳手架的安全性和靈活性既適用于機(jī)艙狹小擁擠的船舶，比如拖輪、三用工程船、供油船等，也適用于深艙甲板下電氣、管道及涂裝的施工，減少大量空間的搭架用料，體現(xiàn)了公司在安全生產(chǎn)和工裝設(shè)計(jì)方面的不斷進(jìn)步，對(duì)其它類似工程也具有借鑒意義。