楊興宇,張海輝,劉劍均,段瑞斌
(1、廣東省建設(shè)工程質(zhì)量安全檢測總站有限公司 廣州510500;2、廣東省建筑科學研究院集團股份有限公司 廣州510500)
自1994年“新型模板和腳手架應(yīng)用技術(shù)”項目被建設(shè)部選定為建筑業(yè)重點,新型腳手架的研究開發(fā)和推廣應(yīng)用工作取得了重大進展。新型腳手架由于其搭建及拆除便利快捷等特點,被廣泛接受并應(yīng)用于房建、橋梁、隧道、地道橋、煙囪、水塔、大壩、大跨度棚架等工程施工中。廣東作為首批沿海開放省市之一,也是最早大力推廣應(yīng)用新型腳手架的省市之一。廣州市城鄉(xiāng)建設(shè)委員會發(fā)布的《關(guān)于加強在建工地使用新型鋼管支架的要求》(穗建質(zhì)[2014]195號)中就明確提及了承插型盤扣式鋼管支架。
承插型盤扣式鋼管支架20世紀80年代從歐洲引進的新型腳手架,此種腳手架的基本原理是由德國LAYHER公司發(fā)明,輪盤呈圓形,孔似菊花瓣,故也被稱為雷亞架、圓盤式腳手架、菊花盤式腳手架。由于其承載力強,單位架體用鋼少,結(jié)構(gòu)合理,垂直度與水平度偏差控制良好,使用年限長,荷載傳遞清晰易于控制等特點,在工程中使用率日益增高,有良好的市場前景。近年來,已有多地發(fā)文要求采用承插型盤扣式鋼管腳手架。①上海:2019年10月1日起上海外環(huán)以內(nèi)10 000 m2及以上的房屋建筑施工項目,全面采用承插型盤扣式鋼管腳手架;②溫州:2021年1月1日起所有的模板支撐架工程必須選用碗扣式、承插盤扣式等定型化工具式支撐體系;③蘇州:2021年1月1日起所有房屋建筑及市政工程項目必須使用承插型盤扣式鋼管支架;④嘉興:2021年6月1日起全市各縣(市、區(qū))建成區(qū)內(nèi)新開工的房屋建筑和市政基礎(chǔ)設(shè)施工程,將必須按要求使用承插型盤扣式鋼管腳手架。
對于承插型盤扣式鋼管支架構(gòu)件,工程檢測中一般會采用的試驗方法與檢評依據(jù)主要涉及以下標準:《碗扣式鋼管腳手架構(gòu)件:GB 24911—2010》,為國家強制性標準,范圍中規(guī)定圓盤式(即盤扣式)鋼管腳手架構(gòu)件可參照執(zhí)行[1];《承插型盤扣式鋼管支架構(gòu)件:JG/T 503—2016》,為行業(yè)推薦性標準,適用于工民建以及市政、水利、交通、化工、航天煤炭、船舶和文體等工程中使用的承插型盤扣式鋼管支架構(gòu)件[2]。
2本標準在技術(shù)要求及試驗方法都不盡相同,那么在工程檢測中應(yīng)當采用哪個更為合適?本文對此進行了分析。
本文從以下3個方面進行分析研究:
《中華人民共和國標準化法》中根據(jù)法律效力不同,分為強制性標準和推薦性標準,強制性國家標準更是必須執(zhí)行。然而文獻[1]主要適用于建筑工程、模板支撐架、市政、水利、化工、煤炭和船舶等工程中適用的碗扣式鋼管腳手架構(gòu)件,對于其他類型的腳手架規(guī)范范圍中規(guī)定的是“可參照執(zhí)行”。按照《標準化工作導則第1部分:標準的結(jié)構(gòu)和編寫規(guī)則:GB/T 1.1—2010》附錄C:“可”表示“可以”與“允許”[3],區(qū)別于表示要求、指示、推薦、陳述等其他能愿動詞,其側(cè)重于允許使用,屬于非強制性內(nèi)容。文獻[2]則屬于行業(yè)標準中的推薦性標準,適用范圍上完全匹配??梢姡墨I[1]與文獻[2]進行承插型盤扣式鋼管支架構(gòu)件力學性能檢測的依據(jù)與方法,均有其合理性與合法性。另外,根據(jù)國家技術(shù)監(jiān)督局(現(xiàn)國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局)令第12號《中華人民共和國標準化法條文解釋》第三章第十四條第三款規(guī)定“推薦性標準一旦納入指令性文件,將具有相應(yīng)的行政約束力。”若后續(xù)或當?shù)赜邢嚓P(guān)指令性文件將其中標準納入的話,應(yīng)以文件規(guī)定的標準為準。
文獻[1]發(fā)布于2010年8月9日,文獻[2]則發(fā)布于2016年11月15日,時間跨度長達6年多,在已有行業(yè)推薦性規(guī)范的當下,是否仍然適合以文獻[1]作為承插型盤扣式鋼管支架構(gòu)件力學性能的試驗方法及檢評依據(jù)呢?2010年11月發(fā)布的《建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術(shù)規(guī)程:JGJ 231—2010》提出了盤扣式鋼管支架統(tǒng)一的構(gòu)配件材質(zhì)及制作質(zhì)量要求、構(gòu)造要求、荷載等[4]。但是一直缺乏對盤扣產(chǎn)品相應(yīng)的具體試驗方法以及具體產(chǎn)品的技術(shù)要求,監(jiān)管和核查都存在一定的難度。當時相關(guān)的產(chǎn)品檢驗各地普遍是參照執(zhí)行文獻[1]的產(chǎn)品技術(shù)要求,作為新型腳手架規(guī)范的先行者,將本身作為各類新型腳手架的一個參照執(zhí)行標準,對新型腳手架的使用和推廣意義重大,并為后續(xù)新型腳手架規(guī)范的建立奠定了基礎(chǔ)[5]。
雖然二者雖然同為半剛性節(jié)點連接的新型腳手架,但在材料、結(jié)構(gòu)、乃至荷載傳遞分布等方面都有一定的差別,參照碗扣標準得出的檢驗結(jié)論是否能對盤扣式樣品的性能有充分的判定仍有待論證,且對承插型盤扣式鋼管支架2種主要型號標準型支架(立桿外徑為48.3 mm)、重型支架(立桿外徑為60.3 mm)也無法進行區(qū)分對待。
本文將文獻[1]可參照執(zhí)行的承插型盤扣式鋼管支架構(gòu)件力學性能參數(shù),從試驗形式及技術(shù)要求與文獻[2]中的進行一個橫向?qū)Ρ?,如?所示,其中B代表標準型構(gòu)件,Z代表重型構(gòu)件。
表1 文獻[1]與文獻[2]構(gòu)件力學性能試驗方法技術(shù)要求對比Tab.1 Literature[1]and Literature[2]Comparison of Technical Requirements for Component Mechanical Properties Test Methods
文獻[1]的上碗扣強度與橫桿接頭強度因碗扣式鋼管腳手架構(gòu)件與盤扣式鋼管腳手架構(gòu)件搭接及構(gòu)造的差異,在進行盤扣力學性能檢測時無法進行參照,故在此不作討論。
文獻[1]的下碗扣焊接強度試驗方法在承插型盤扣式鋼管支架構(gòu)件參照檢測時基本可以認定等效于文獻[2]連接盤內(nèi)側(cè)環(huán)焊縫抗剪強度,主要考察對象均為連接盤焊縫強度。在技術(shù)要求上,文獻[2]無論標準型及重型均相對較高,在實際測試中構(gòu)件發(fā)生破壞的方式一般是焊縫開裂導致的連接盤脫落,如圖1所示。
圖1 承插型盤扣式鋼管支架構(gòu)件立桿焊縫開裂Fig.1 Weld Bead of Disk Lock Steel Tubular Scaffold Montant Cracking
文獻[1]接強度試驗方法在承插型盤扣式鋼管支架構(gòu)件參照檢測時形式上與文獻[2]的連接盤雙側(cè)抗剪強度較為相似,均為兩點對稱加荷,區(qū)別主要在于文獻[2]的方法中兩加荷點間相對距較大為200 mm(文獻[1]為150 mm),施加力值相對較低,因最后評定要求均為試件各部位不應(yīng)破壞,可以理解為在一定程度上也是在綜合考量構(gòu)件的整體搭接強度。值得一提的是,因為碗扣式鋼管腳手架構(gòu)件與承插型盤扣式鋼管支架構(gòu)件在結(jié)構(gòu)與荷載分布方面存在一定的差異性,試驗中可能發(fā)生破壞的形式也不盡相同,承插型盤扣式鋼管支架構(gòu)件一般發(fā)生破壞的方式為插銷斷裂,如圖2所示。
圖2 承插型盤扣式鋼管支架構(gòu)件扣接頭插銷斷裂Fig.2 Bolt of Disk Lock Steel Tubular Scaffold Buckle Joint Breaking
文獻[1]的可調(diào)支座抗壓強度(可調(diào)支座包括可調(diào)托撐和可調(diào)底座)試驗方法在承插型盤扣式鋼管支架構(gòu)件參照檢測時形式上與文獻[2]的可調(diào)托撐和可調(diào)底座抗壓強度極為相似,區(qū)別主要在于文獻[2]的方法中規(guī)定了可調(diào)托撐、可調(diào)底座調(diào)節(jié)把到加荷端與試件另一端的具體距離值(文獻[1]要求直接調(diào)節(jié)到規(guī)格最大行程)。在技術(shù)要求上,二者在標準型上最大荷載均為100 kN,加載過程也較為相似。而文獻[2]在重型技術(shù)要求上遠高于文獻[1]。該試驗構(gòu)件一般發(fā)生破壞的方式是調(diào)節(jié)絲桿彎曲變形,如圖3所示,調(diào)節(jié)螺母斷裂如圖4所示。
圖3 承插型盤扣式鋼管支架構(gòu)件可調(diào)底座調(diào)節(jié)絲桿彎曲變形Fig.3 Screw of Disk Lock Steel Tubular Scaffold Components Adjustable Base Deforming
圖4 承插型盤扣式鋼管支架構(gòu)件可調(diào)底座調(diào)節(jié)螺母斷裂Fig.4 Nut of Disk Lock Steel Tubular Scaffold Components Adjustable Base Breaking
由于承插型盤扣式鋼管支架構(gòu)件與碗扣式鋼管腳手架構(gòu)件在構(gòu)造與搭接方式上的差異性,文獻[2]對比文獻[1]在構(gòu)件力學性能檢測上多了連接盤單側(cè)抗剪強度、連接盤抗拉強度、連接盤抗彎強度等構(gòu)件力學性能參數(shù)的技術(shù)指標,依近年專家、學者對承插型盤扣式鋼管支架整體受力穩(wěn)定性以及導致腳手架架體整體坍塌失衡因素[6-10]的相關(guān)研究,其作為承插型盤扣式鋼管支架使用整體穩(wěn)定性的參考都具備相應(yīng)的合理性與必要性,使得其評價體系更為完善,檢測結(jié)果更具參考性。
本文通過從國家法規(guī)和規(guī)定的角度及具體試驗方法層面,對文獻[1]與文獻[2]進行對比,認為在無相關(guān)性政策文件指引的前提下,文獻[2]在對承插型盤扣式鋼管支架構(gòu)件的檢測方面會相對更合理與適用,評價體系更加完善,檢測結(jié)果更具參考性。
在承插型盤扣式鋼管支架構(gòu)件使用率與日俱增的當下,推進文獻[2]作為在工程監(jiān)督、驗收要求以及第三方檢評的依據(jù),對于推廣新型腳手架應(yīng)用,保障建筑施工安全具有較大的意義。