郭正兴（1956年8月生），东南大学二级教授、博士生导师，土木工程施工研究所所长。郭正兴教授是全国知名施工专家，中国建筑学会建筑施工分会常务理事、模板与脚手架专业委员会副主任委员，江苏土建学会施工学术委员会副主任，中国建筑学会全国高校建筑施工学科研究会主任，也是《施工技术》杂志编委。郭正兴教授直接参与了国内近70项大型体育场馆、机场、会展中心等项目的预应力钢结构工程施工，特别是参加了国家重大科学工程的500m口径球面射电望远镜（FAST）反射面支承索网的科研和建造。2010年主持完成的《大跨空间结构预应力施工技术研究与应用》项目获国家科技进步二等奖。
盘扣式钢管脚手架的发展及标准编制历程
郭正兴1、钱新华2、温科2
（1.东南大学 ；2.江苏速捷模架科技有限公司）
2021年7月底正当南京疫情相对比较严重，有幸收到了顺丰速运寄来的中国模板脚手架协会主办的《中国模板脚手架》2021年第3期，并拜读了《我国盘扣式脚手架行业发展概况与展望》一文，令人吃惊地看到了模架协会统计到2021年1月底，我国盘扣脚手架市场存量约1800万吨，关联企业达1700家以上。回想我国盘扣式钢管脚手架的发展历程，作为见证盘扣式钢管脚手架从少量试点工程应用到全国面广量大推广应用的建设科技工作者，不禁让人感慨规范标准引领新型脚手架科技进步的重要性。
一、盘扣式钢管脚手架行业标准编制的历程
●2005年，在无锡市建设局领导的引荐下，无锡市锡山三建实业有限公司与东南大学土木工程学院郭正兴教授科研团队在考察了无锡生产基地的盘扣架生产线及产品后（图1），达成正式产学研合作意向，针对锡山三建公司与台湾合作生产的盘扣式钢管脚手架产品进行试验研究并编制企业标准，再编制江苏省工程建设标准。
(图1）
●2006年6月，受江苏省工程建设标准站委托，由无锡市锡山三建实业有限公司、南通新华建筑集团有限公司和东南大学土木工程施工研究所，开始编写江苏省地方标准《建筑施工承插型盘扣式支架安全技术规程》，东南大学对盘扣钢管支架的节点构件及整架的力学性能等进行了系列试验研究（图2），试验项目共34项。
（图2）
●2007年～2008年，无锡市锡山三建实业有限公司会同东南大学和南通新华建筑集团有限公司开始编制江苏工程建设标准《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》，并于2008年1月形成了征求意见稿，江苏省建设厅于2008年5月23日邀请国内有关专家，在南京组织召开了《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》（以下简称《规程》）审查会（图3），在进一步完善的基础上2008年9月形成报批稿。2008年十月九日江苏省建设厅批准发布江苏省工程建设标准《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》DGJ32/T69-2008。
（图3）
●2008年，规程编写组组织申报住房和城乡建设部的2008年工程建设标准规范制订。2008年6月4日住房和城乡建设部印发《2008年工程建设标准规范制定、修订计划（第一批）》（建标〔2008〕102号），《建筑施工承插型盘扣架安全技术规程》列为该计划的工程建设的行业标准制订项目。主编单位为南通市新华建筑安装工程有限公司和无锡市锡山三建实业有限公司，计划起止时间为2008年6月至2009年2月。2008年8月1日在南通组织召开了编制组成立暨第一次工作会议， 2008年11月25日在无锡组织召开了编制组第二次工作会议（图4）。
（图4）
●2009年3月，行业标准《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》编写组在江苏工程建设标准的基础上，形成了初步的征求意见稿，在征求意见稿编写过程中重点开展了针对专家提出的水平杆销接在立杆连接盘上的插销抗拔脱的意见和要求，无锡市锡山三建实业有限公司与无锡速捷脚手架工程有限公司对带自锁功能和弯钩插销进行了四次改进和试制，并在东南大学结构试验室做了相应试验（图5）。试验结果表明，经过四次改进后的插销，完全能满足工程应用安全以及专家要求；针对专家对焊接于立杆上连接盘的环焊焊缝影响程度做试验的要求，进行了焊缝剖面热影响区的晶相显微试验（图6），得出了薄壁钢管未焊穿和焊接工艺合理的结论。2009年9月在征求意见稿的基础上，形成修改的正式征求意见稿。
（图5）
（图6）
●2010年1月26日，建设部建筑安全标准技术归口单位在北京主持召开了《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》审查会。审查委员会专家组由9人组成，中国建筑学会模架专业委员会赵玉章教授级高级工程师、同济大学应惠清教授担任审查委员会正、副主任委员。2010年4月《规程》主编单位及编制组主要成员召开工作会议，采纳了专家们提出的意见和建议，对《规程》报批稿初稿进一步补充完善，最终形成《规程》报批稿，并于2010年6月正式报批。2010年11月17日中华人民共和国住房和城乡建设部发布公告，批准《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术工程》为行业标准，编号为JGJ231-2010。由此经过近5年多努力，为盘扣式钢管脚手架的工程应用打开了绿色通道，成为继扣件式钢管脚手架、门式钢管脚手架和碗扣式钢管脚手架之后，又一类主流新型钢管脚手架。
●2013年12月3日，住房和城乡建设部印发《2014年归口工业产品行业标准制订修订计划》（建标【2013】170号），《承插型盘扣式钢管支架构件》，列为该计划归口工业产品行业标准的修订项目。主编单位为无锡速捷脚手架工程有限公司（现公司名称变更为江苏速捷模架科技有限公司）、东南大学和无锡市锡山三建实业有限公司，计划起止时间为2014年3月至2015年3月。在编制时，为与国际标准充分接轨，特邀请了具有国际产品销售和工程应用经验的云南大力神金属构件有限公司、天津恒工模架工程有限公司、北京盛明建达工程技术有限公司等单位参与编写。在制定编写大纲后，为精准提出工业行业标准中关键的构件强度指标值，安排进行了构件节点性能、杆件性能和结构性能的系列试验研究，并增加了参编单位提供的不同产品的对比试验研究（图7）。在此基础上，2014年8月在无锡召开了工标的征求意见初稿和定稿讨论会，2014年12月形成了建筑工业行业标准《承插型盘扣式钢管支架构件》的征求意见稿。
（图7）
●2015年6月23日，在云南昆明召开了建筑工业行业标准《承插型盘扣式钢管支架构件》的送审稿的专家审查会，2015年12月形成报批稿，2016年2月正式报批，2016年11月15日中华人民共和国建筑工业行业标准《承插型盘扣式钢管支架构件》JG/T 503-2016正式批准发布，由此，盘扣式钢管脚手架的构件生产和进入工地应用有了相应的产品检验标准。
●2016年4月，行业标准《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术工程》JGJ231-2010的编写组在积累标准推广应用满5年后，根据住房和城乡建设部《关于印发<2016年工程建设标准规范制订修订计划>的通知》（建标[2015]274号）的要求，正式启动了规程的修订工作。重点结合颁布的建筑工业行业标准《承插型盘扣式钢管支架构件》JG/T 503-2016的基础上，修订的主要内容有：明确承插型盘扣式钢管脚手架根据用途分为支撑架和作业架；修改了分项系数；增加了结构重要性系数及承载力设计值调整系数；修改了支撑架立杆的长度计算公式；修订了支撑架的斜杆布置构造要求等。2016年6月编制组在充分讨论后，形成了修订编制的工作大纲，并做了相应的整架承载力试验研究（图8）。
（图8）
●2018年6月，在编写组多次修编讨论会后，形成了修订的《建筑施工承插型盘扣式钢管脚手架安全技术标准》的征求意见稿。2021年6月30日住房和城乡建设部批准了《建筑施工承插型盘扣式钢管脚手架安全技术标准》为行业标准，编号为JGJ/T231-2021。
从2005年起至2021年6月，围绕盘扣式钢管脚手架相关标准的制定及不断完善，经历了十五个年头，其中也倾注了主持和参与编写单位及工程技术人员的大量心血，其脚手架试验研究工作量大，持续时间长，真正体现了产学研的合作，为模板脚手架的施工安全提供了强有力的技术支撑。
二、 标准的关键技术亮点
1 坚持与国际标准材质和耐久性要求接轨
在编制标准的初期，有不少专家曾建议盘扣式钢管脚手架的主立杆材料采用Q235钢，如同已颁布的门式钢管脚手架和碗扣式钢管脚手架主立杆一样。编制组对比了国际市场上向国内外贸出口生产商订货的盘扣式钢管脚手架的主立杆均为Q355钢，并结合相关国际标准的规定，坚持采用了Q355钢的材料。今天看大量工程应用的支撑架钢管材料，盘扣式钢管脚手架主立杆采用Q355低合金钢管的承载力高，成为独树一帜的架体形式。
对于盘扣式钢管脚手架的外表面涂装，国外特别是日本和德国均以热镀锌处理为主，其主要原因为工地的使用环境条件恶劣，钢管内外进行热镀锌处理能保证架体及配件的耐久性，使用寿命可长达15年以上。在讨论编制标准中，也有技术人员认为可以允许钢管外涂防锈漆等档次低一些的涂装要求，后考虑到充分与外贸出口要求的一致性，还是规定了热镀锌的质量要求。因为这一坚持，今天的工地应用银白色的盘扣式钢管支撑架成了绿色施工的一道亮丽的风景线。
对于可调底托和顶托的螺杆直径，标准要求直径为48的标准立杆应配置直径为38mm的丝杆，也有单位在参与标准审查时曾提出是否降低丝杆直径要求为不小于34mm，对此编制组讨论后认为应坚持共同商定的杆径标准，因为，外商订购盘扣式钢管脚手架时均提出该质量要求，今天去看对比建筑工程工地扣件钢管架立杆配置的市场上供应的U托，其丝杆直径小至28～30mm，与盘扣架应用工程工地的立杆插入的可调托撑形成鲜明的丝杆直径粗细对比（图9）。
（图9）
2 科学测定盘扣式钢管脚手架的节点抗扭刚度
在借助计算机有限元对钢管脚手架进行计算分析中，必须知道立杆与水平杆扣接的“半刚半铰”节点的抗扭刚度。为此，东南大学研究团队布置硕士研究生和博士研究生共同开展了试验研究，试验的方法有常规的立杆与水平杆扣接的节点单元部件加载测扭转刚度试验，也有规模较大的利用整架侧边加水平荷载测各节点位移值的抗扭刚度反分析试验，试验研究后提出其抗扭转刚度可取8.6×10 7 N·mm/rad。
3 延续简化计算复核立杆承载力的特色
对于一种钢管脚手架作为浇筑混凝土的支撑架，其立杆承载力的计算复核时编制施工专项的重要内容。当年在编制扣件式钢管脚手架安全技术规程时，其立杆承载力计算公式是参考英国标准的立杆局部稳定计算公式表达方法，在立杆的计算长度上结合整架整体稳定承载力试验进行修正处理。盘扣式钢管脚手架的立杆承载力计算公式也是参考扣件式钢管脚手架的立杆承载力简化计算方法特色，参考德国layher盘扣架的技术手册，还根据编制组的整架承载力试验值考虑必要的安全储备后给出了立杆承载力计算公式。
4 区分不同工程应用工况下的斜杆设置
盘扣式钢管脚手架的突出优点是立杆上的连接盘有8个孔，能实现8个方向的杆件连接。在编制2010版盘扣架的标准时，当时结合工程作为模板支架应用初期的实际情况，在构造要求中允许竖向斜杆采用扣件钢管剪刀撑的形式，后在工程应用量扩大后发现了对于扣件钢管剪刀撑的设置认识不一致，导致施工现场设置不规范，出现了形形色色的搭设方法（图10）。因此，对比国际上标准的斜杆搭设方法，在修订盘扣式钢管脚手架标准时，编制组一致认为应规定盘扣式脚手架的斜杆必须采用工具式标准斜杆，保留水平剪刀撑依然采用扣件钢管剪刀撑，这更有利于盘扣支架的整体稳定性。但在竖向斜杆设置上，根据支架立杆承受的载荷及搭设高度等关键技术参数，允许间隔设置，荷载大和高度高的Ⅰ类风险高支模架斜杆应满设。
（图9）
三、 保证盘扣式钢管脚手架可持续良性发展和应用的几点建议
1 在《中国模板脚手架》2021年第3期中糜嘉平先生写的《插销式钢管脚手架在风波中不断发展》一文中提到盘扣式脚手架发展最快，应用最多。某地区大批微小企业也生产盘扣式脚手架，有人担忧盘扣式钢管脚手架是否会在重走碗扣架每况愈下之道路，三年内会崩盘。笔者认为这种担忧不是空穴来风的，巨大的应用市场决定了微小企业飞蛾扑火般地不顾产品质量而低价倾销。因此，狠抓盘扣式脚手架的源头生产商对保证其质量是很有必要的，应实施可溯源的品牌战略，严格执行建筑工业行业标准《承插型盘扣式钢管支架构件》JG/T503-2016中第8.8.1条规定的“产品主要构件上应刻有制造厂商的标识”。
