朱原宏,李鶴鶴,周 毅
(中國(guó)建筑土木建設(shè)有限公司,北京 100000)
自改革開放以來,我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,建筑行業(yè)也在此時(shí)迎來了自己的黃金時(shí)期。腳手架作為施工領(lǐng)域重要的組成部分,在施工過程中不僅能讓現(xiàn)場(chǎng)施工人員在不同工作面連續(xù)作業(yè),保證工作的連續(xù)性,也能暫時(shí)堆放建筑材料,方便施工。在安全施工方面作為安全保護(hù)裝置保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)工作人員的安全,大大減少施工現(xiàn)場(chǎng)的事故率。
我國(guó)在腳手架應(yīng)用上大致分為3 個(gè)時(shí)期,首先是50 年代初期之前,此階段是以木頭、竹子作為制作材料。在20 世紀(jì)60 年代初期,我國(guó)開始引進(jìn)并推廣扣件式腳手架,此時(shí)腳手架的制作材料由木材竹子慢慢向著金屬材質(zhì)轉(zhuǎn)變[1]。隨著建筑高度的不斷升高,建筑行業(yè)對(duì)腳手架的承載能力也有了更高的要求。而扣件式腳手架由于其本身構(gòu)造的原因,桿件與桿件間的連接點(diǎn)所受荷載主要靠抗滑力來承擔(dān),其承載能力漸漸跟不上施工的實(shí)際要求,事故率也逐年上升[2]。正是在此契機(jī)下,20 世紀(jì)90 年代初期,我國(guó)開始從歐洲引進(jìn)承載能力更強(qiáng)的盤扣式腳手架,發(fā)展至今已成為世界上應(yīng)用最多的腳手架類別之一。
盡管盤扣式腳手架承載能力以及安全性能得到大幅提升,但因其原材料價(jià)格較高,導(dǎo)致租賃與使用成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于扣件式腳手架,所以盤扣式腳手架在1990—2015 年推廣發(fā)展的進(jìn)程十分緩慢。在此期間,盤扣式腳手架僅應(yīng)用在我國(guó)如人民大會(huì)堂的修繕等幾個(gè)重點(diǎn)建筑項(xiàng)目上。2010 年,我國(guó)頒布實(shí)施了首版行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JGJ231《建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術(shù)規(guī)程》[3],為盤扣式腳手架提供了所受荷載、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、構(gòu)造要求、安裝與拆除、檢查與驗(yàn)收、安全管理與維護(hù)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。隨著首版行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的頒布實(shí)施,大量學(xué)者對(duì)所用材料以及構(gòu)件進(jìn)行不斷改良,極大地改善了盤扣式腳手架在工程應(yīng)用上的劣勢(shì)。隨著造價(jià)的降低以及承載能力的提升,盤扣式腳手架漸漸得到市場(chǎng)認(rèn)可。隨著盤扣式腳手架的發(fā)展,由住建部制定的行業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)JG/T503《承插型盤扣式鋼管支架構(gòu)件》于2016 年頒布實(shí)施,進(jìn)一步規(guī)范了盤扣式腳手架的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
2019 年,上海、深圳等地均對(duì)盤扣式腳手架的推廣進(jìn)行了政策扶持,進(jìn)一步促進(jìn)了盤扣式腳手架零件制造與銷售企業(yè)行業(yè)的發(fā)展,使得包括租賃、制造、研發(fā)、銷售等與盤扣式腳手架有關(guān)的行業(yè)日具規(guī)模。在首版行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)推出10 年后,2021 年6 月30 日,由中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部推出了修訂版本的《建筑施工承插型盤扣式鋼管腳手架安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ/T 231—2021)[4]。在原有標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上對(duì)荷載、構(gòu)配件與材質(zhì)、架體可靠度指標(biāo)、架體穩(wěn)定性計(jì)算公式、構(gòu)造要求以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行更新。使得盤扣式腳手架在我國(guó)的實(shí)際工程應(yīng)用中更加規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化與制度化。
(1)升級(jí)腳手架材料,降低采購(gòu)成本。
盤扣式腳手架立桿的鋼管材質(zhì)采用Q195、Q235、Q345 低合金結(jié)構(gòu)鋼,其強(qiáng)度遠(yuǎn)優(yōu)于扣件式腳手架的Q195~235B普通碳素鋼??奂侥_手架每立方用鋼量約為25~35 kg,盤扣式腳手架每立方用鋼量約為10~12 kg,極大的節(jié)省了材料。兩類腳手架在力學(xué)性能方面,扣件式腳手架的豎向荷載通過扣件將兩立桿鏈接,單根立桿所受荷載小于20 kN,其所受荷載通過轉(zhuǎn)接扣件與鋼管之間的摩擦力進(jìn)行傳遞,屬于偏心受力,使用年限為6~8 年。盤扣式腳手架的豎向荷載是通過連接套管在立桿與立桿之間傳遞,屬于軸心受力,單根立桿所受荷載在45 kN 以上,是扣件式腳手架的2.25 倍,使用年限為15~20 年,其整體穩(wěn)定性以及可靠性均在扣件式腳手架基礎(chǔ)上得到提升并延長(zhǎng)了盤扣式腳手架使用壽命。
(2)改善防銹工藝,提高安全性能。
扣件式腳手架所用的普通碳素鋼其防銹方法是采用油漆工藝,極易產(chǎn)生腐蝕,安全性能低,而盤扣式腳手架的鋼管經(jīng)過雙面熱鍍鋅處理,整體外觀呈銀灰色,不僅使腳手架在形象上做到美觀漂亮,還極大地提高了鋼管的耐腐蝕性與安全性[5]。
(3)改進(jìn)節(jié)點(diǎn)連接方式,自鎖牢靠。
施工方面,盤扣式腳手架在搭建過程中有著一扣即成的特點(diǎn),對(duì)搭拆的技術(shù)要求不高,且不需要復(fù)雜搭拆工具,省時(shí)、省力。與扣件式腳手架相比,盤扣式腳手架整體性強(qiáng),在搭拆過程中不用考慮碗扣和銷釘?shù)膩G失問題,搭拆速度明顯提高,人工材料等費(fèi)用明顯降低[6]。
(4)政策扶持加大,盤扣式腳手架行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。
隨著各地政府積極促進(jìn)建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,深入推廣盤扣式腳手架在市政、橋梁、城市更新、老舊小區(qū)改建施工等項(xiàng)目的基礎(chǔ)構(gòu)件的使用。進(jìn)一步促進(jìn)了盤扣式腳手架行業(yè)的發(fā)展。
盤扣式腳手架主要由立桿、橫桿、斜桿、可調(diào)底座、可調(diào)托座、之字形爬梯以及掛鉤踏板組成,如圖1 所示。
圖1 盤扣式腳手架各組成部件
立桿采用Q345B 低碳合金結(jié)構(gòu)鋼,壁厚為3.2 mm。根據(jù)立桿外徑的不同,腳手架分為B型(標(biāo)準(zhǔn)型)和Z 型(重型)兩種型號(hào)。Z 型腳手架常用在橋梁工程等重型工程項(xiàng)目中,盤扣式腳手架立桿的連接方式采用內(nèi)接法,即將連接棒安置于兩立桿內(nèi)部。在房建項(xiàng)目以及房屋裝飾裝修工程中多選擇B 型盤扣式腳手架,此時(shí)腳手架立桿的連接方式采用外套筒連接。
橫桿是由鋼管、插頭和楔形銷3 部分共同組成,材質(zhì)采用Q235 鋼。當(dāng)盤扣式腳手架當(dāng)做模板支撐使用時(shí)多采用1 200 mm、1 500 mm、1 800 mm 橫桿互相配合使用,當(dāng)盤扣式腳手架當(dāng)做操作架使用時(shí)主要以1 800 mm 橫桿為主。
斜桿兩端均有扣接頭,作為固定腳手架結(jié)構(gòu)、提升腳手架穩(wěn)定性、防止腳手架坍塌的重要結(jié)構(gòu),其長(zhǎng)度根據(jù)腳手架架體間距與步距決定。工程中常用1 500 mm×1 500 mm 和1 800 mm×1 500 mm作為支撐架豎向斜桿。
可調(diào)底座安置于腳手架最低端,與架體底端立桿相連,用于增加腳手架立桿與地面的接觸面積。
可調(diào)托座安置在支撐腳手架的最頂端,控制托架的高度來適應(yīng)不同的支撐高度。
盤扣式腳手架除以上主要構(gòu)件外,還包含掃地桿、連墻件、鏈接扣件、縱向防護(hù)欄桿、密目式安全網(wǎng)、工字鋼等配件。
安裝盤扣式腳手架前應(yīng)對(duì)安裝人員進(jìn)行技能培訓(xùn)與考核,編制專項(xiàng)施工方案,根據(jù)施工方案對(duì)安裝管理人員實(shí)施施工技術(shù)交底和安全技術(shù)交底。連墻件等預(yù)埋件的螺栓應(yīng)進(jìn)行預(yù)埋處理。
在安裝過程中根據(jù)專項(xiàng)施工方案定位放線,設(shè)置通長(zhǎng)墊板,將可調(diào)底座水平安置在定位線上,搭設(shè)立桿、縱橫向掃地桿與斜桿。用錘擊法檢測(cè)插銷,規(guī)定的最大下沉量不應(yīng)大于3 mm。鋪設(shè)腳手板,根據(jù)規(guī)范要求,掛鉤踏板應(yīng)采用滿鋪工藝進(jìn)行鋪裝。腳手架外側(cè)應(yīng)設(shè)置防護(hù)欄桿懸掛安全防護(hù)網(wǎng)。
盤扣式腳手架在進(jìn)行拆除作業(yè)時(shí)應(yīng)遵循先裝后拆、后裝先拆的原則,先上后下逐層拆解的順序進(jìn)行拆除。當(dāng)盤扣式腳手架需要分段拆除時(shí),應(yīng)及時(shí)確定各段交界處的拆卸技術(shù)方案,確保拆卸完成后未拆卸部分仍能維持腳手架整體的穩(wěn)定性,已拆卸部分應(yīng)按照種類規(guī)格做好數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),檢查配件的損耗,及時(shí)進(jìn)行維護(hù)與保養(yǎng)。
腳手架事故的頻繁發(fā)生一直是業(yè)內(nèi)急需解決的問題,也是施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理的重要一環(huán),因此,做好盤扣式腳手架全壽命周期的安全風(fēng)險(xiǎn)排查與管控將是十分重要的。腳手架的安全風(fēng)險(xiǎn)隱患來源有很多。例如,生產(chǎn)、租賃、維護(hù)企業(yè)在生產(chǎn);租賃和維修保養(yǎng)期間的違反法律法規(guī)行為;建設(shè)公司及工人在安拆過程中的不安全行為;檢測(cè)企業(yè)及監(jiān)理在管理上的失職行為和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境帶來的不安全因素。
(1)生產(chǎn)、租賃、維護(hù)企業(yè)的不安全行為。
一些腳手架生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)盤扣式腳手架時(shí)未對(duì)所生產(chǎn)的立桿、橫桿、斜桿、可調(diào)底座等做出廠牌與生產(chǎn)日記標(biāo)識(shí),導(dǎo)致在日后的使用過程中不能有效判斷盤扣式腳手架的使用日期及報(bào)廢年限,會(huì)對(duì)以后的施工作業(yè)總成很大的安全隱患。
租賃企業(yè)在租賃過程中將非原廠件與原廠件、過期報(bào)廢件與未報(bào)廢件等不同廠家、不同型號(hào)、不同規(guī)格的配件混合使用,由于各生產(chǎn)廠家生產(chǎn)技術(shù)與所用材料不同,導(dǎo)致所生產(chǎn)的盤扣式腳手架在承載力上有所差異,隨意混用極易造成安全事故,造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。因此租賃企業(yè)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)內(nèi)部管理,嚴(yán)格把控質(zhì)量關(guān),及時(shí)清點(diǎn)清理過期報(bào)廢配件,對(duì)生產(chǎn)廠家進(jìn)行資質(zhì)把控。
維護(hù)企業(yè)應(yīng)對(duì)受損配件及時(shí)維修保養(yǎng),保證腳手架各配件在腳手架安拆與作業(yè)過程中不會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問題。
(2)建設(shè)公司及工人在安拆過程中的不安全行為。
腳手架的主要破壞形式是失穩(wěn)造成的腳手架架體崩塌。盤扣式腳手架不論是用作支撐架還是作業(yè)架進(jìn)行使用,在搭設(shè)之前應(yīng)由現(xiàn)場(chǎng)的工程技術(shù)人員設(shè)計(jì)專門的施工方案,計(jì)算盤扣式腳手架的整體穩(wěn)定性。
施工現(xiàn)場(chǎng)有些工人安全風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)薄弱,因安拆順序錯(cuò)誤、安拆期間未正確佩戴安全帶、安全帽等必要防護(hù)道具都將對(duì)工人的人身安全與腳手架的穩(wěn)定帶來安全隱患,因此施工單位應(yīng)及時(shí)組建安全生產(chǎn)體系,編制安全施工方案,規(guī)范審核審批流程。在現(xiàn)場(chǎng)施工過程中安全管理人員應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行安全檢查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并整改,確保有問題早發(fā)現(xiàn)早改正,將安全問題扼殺在萌芽之中[7]。
(3)檢測(cè)企業(yè)以及監(jiān)理監(jiān)督在管理上的失職行為。
檢測(cè)企業(yè)應(yīng)嚴(yán)格遵守行業(yè)規(guī)程,不得與生產(chǎn)企業(yè)、租賃企業(yè)以及維護(hù)企業(yè)產(chǎn)生利害關(guān)系,對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)保存,若發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)匯報(bào)給使用單位,并通知責(zé)任單位進(jìn)行整改。
監(jiān)理單位在設(shè)備進(jìn)場(chǎng)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格把控質(zhì)量,對(duì)盤扣式腳手架的生產(chǎn)日期,報(bào)廢期限、生產(chǎn)廠家做出嚴(yán)格審查,對(duì)不符合要求的配件做出應(yīng)有處理。嚴(yán)格把控施工監(jiān)督旁站與技術(shù)交底流程,對(duì)不符合要求的應(yīng)立即整改,問題嚴(yán)重的應(yīng)立即停止作業(yè),封閉現(xiàn)場(chǎng),做好整改措施且合格后,方可以施工。
(4)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境帶來的不安全因素。
施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜惡劣且多變,工人進(jìn)行作業(yè)時(shí),大風(fēng)暴雪等自然因素以及重型機(jī)械如塔吊、吊車不規(guī)范操作等人為因素均會(huì)對(duì)腳手架造成影響。應(yīng)做好極端天氣作業(yè)前準(zhǔn)備以及制定突發(fā)事故應(yīng)急預(yù)案,降低事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。
盤扣式腳手架經(jīng)過幾十年不斷地發(fā)展、改良以及推廣,早已成為兼顧經(jīng)濟(jì)性、耐用性以及便捷性的高強(qiáng)度工具式腳手架之一,成為我國(guó)重大項(xiàng)目中不可缺少的組成部分。隨著行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的不斷更迭,盤扣式腳手架在設(shè)計(jì)、構(gòu)配件、材質(zhì)、架體可靠度指標(biāo)、架體穩(wěn)定性以及構(gòu)造要求上都做出進(jìn)一步的改良,現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)使盤扣式腳手架更加規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、構(gòu)造更加合理、可實(shí)施性更強(qiáng)。
盤扣式腳手架的安全生產(chǎn)不僅關(guān)乎人民財(cái)產(chǎn)的安全,也影響著企業(yè)與在建項(xiàng)目的質(zhì)量、進(jìn)度和可持續(xù)發(fā)展。只有把好安全關(guān),加強(qiáng)對(duì)作業(yè)人員的培訓(xùn)教育,加強(qiáng)生產(chǎn)、租賃、維護(hù)企業(yè)及檢測(cè)、監(jiān)理單位的責(zé)任管理,作業(yè)人員生命財(cái)產(chǎn)才能得以保障,企業(yè)才能在行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈的今天脫穎而出,在競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)。