加国内外扣件式脚手架和钢支柱应用差异的反思

糜加平  曲丹丹

（中国模板脚手架协会 北京 100088）

摘要：本文介绍了一种脚手架和一种模板支柱在国内外的应用概况，提出了为什么国外发达国家的扣件式脚手架很少使用了，我国多年一直是主导脚手架，现在还是大量应用？为什么钢支柱在国外应用非常普遍，我国却一度退出建筑市场，现在应用还是不多呢？值得我们思考！

关键词：扣件式脚手架  模板   钢支柱

脚手架和模板支架是模板工程中重要的施工工具之一，扣件式脚手架是最早应用的脚手架，钢支柱是最早引进模板支架，扣件式脚手架和钢支柱又是加工制作工艺最简单、施工应用最普遍的施工工具。但是，我国与欧美发达国家对脚手架和模板支架概念的理解不同，设计和应用理念的不同，使得扣件式脚手架和钢支柱的应用情况也大不相同。

1 扣件式脚手架

20世纪初，英国首先应用连接件与钢管组成的钢管支架，并逐步完善发展为扣件式钢管脚手架。这种脚手架具有加工简便、搬运方便、通用性强等特点，很快推广到欧美等国家。

国外经济发达国家的脚手架普遍采用低合金钢管，材质均相当于Q345的低合金钢材。低合金钢管与普通碳素钢管相比，其屈服强度可提高46%，重量减轻27%，耐大气腐蚀性能提高20%～38%，使用寿命提高25%。脚手架均由生产厂按使用要求专门加工生产，如日本脚手架钢管的材质为STK51，钢管直径为Ф48.6㎜，壁厚为2.5mm，脚手架厂对钢管还要进行加工，如在钢管两端部700㎜处，各钻一个直径Ф9mm的孔眼，用于钢管接长时插销钉之用。钢管防锈处理，一般采用热镀锌，防锈效果好，钢管使用寿命长。日本还采用一种波纹钢管作为脚手架钢管，以增加钢管的承载能力和与扣   图1日本波纹钢管脚手架

件的摩擦力，见图1。

美国的钢管脚手架均采用热镀锌Q345高强度钢管，产品切成各种定尺，并在钢管两头分别铆接了两个铸钢头，以方便施工中对接不偏心。铸钢头的材质是35号钢，也是热镀锌处理。这些钢管就成了脚手架钢管，而不是普通钢管。

目前，国际上应用的扣件主要有两种，一种是在日本、东南亚和中东应用较多的冲压式钢板扣件，见图2。另一种是在美国、欧洲应用较多的锻钢扣件，见图3。在德国还研制了结构简单，形式新颖的扣件，见图4。

图2 日本钢板扣件

图3 美国锻钢扣件

图4 德国新颖扣件

这些扣件在设计和生产中一个最难于控制的问题，是如何保证扣件抗滑承载力的一致性和符合安全标准。日本在20世纪50年代引进扣件式钢管脚手架，并且很快成为主导脚手架，由于很难从技术上做到满足抗滑承载力的标准要求，所以坍塌死亡事故频发，脚手架安全问题引起政府有关部门的高度重视。为了解决这个问题，日本管理部门大力推广门式脚手架，才使脚手架的安全事故基本得到控制，连续十多年未发生因脚手架坍塌事故。

由于扣件式钢管脚手架的安全性较差，施工工效低，材料消耗量大，在技术上对扣件抗滑承载力这样的关键指标难于控制。因此，国外发达国家早已提出，不得将扣件式脚手架用作模板支架，只可用于诸如门式架、碗扣式脚手架等其他脚手架的辅助连接杆和剪刀撑，不得用于搭建任何大型的脚手架系统和高大空间的模板支撑系统。

我国使用的脚手架钢管是按《低压流体输送用焊接钢管》GB/T3091标准生产，钢管直径Ф48㎜，壁厚3.5㎜，材质为Q235，没有专门用于脚手架的钢管标准。施工单位和租赁单位都直接到钢管生产厂购买钢管，按尺寸要求切断，表面刷防锈漆，甚至有的直接用黑管，没有任何防锈措施。这种钢管并不适合用于脚手架，从严格意义上讲只是普通钢管，不是脚手架钢管。这种钢管投入使用后不久，就会因严重锈蚀，导致壁厚变薄，承载强度大幅下降，存在严重安全隐患。

我国扣件式钢管脚手架采用可锻铸铁制作的玛钢扣件,表面处理是涂漆或干脆没有做任何处理。可锻铸铁制作的玛钢扣件，由于所用材质的局限，性能上与锻钢的相差很远，且工艺上很难保证产品的一致性，由于没有做防锈处理，即使出厂时是合格的产品，在工地应用一段时间后，锈蚀所造成的影响也会使产品的安全性大打折扣。

20世纪80年代初，随着组合钢模板的推广应用，在全国各地建立了大批钢模板租赁企业，扣件式脚手架的钢管和扣件也是主要租赁器材。由于钢管出租是以长度收取租赁费，一些租赁企业不守诚信，将标准规定脚手架钢管壁厚为3.5mm改为3.20～2.75mm，这样每吨可以多出20多米的钢管。由于缺乏监管，其他租赁企业也都只购壁厚3.2mm以下的钢管，施工企业原有壁厚3.5mm的钢管，也被租赁企业换成壁厚3.2mm以下的钢管，以致建筑工地所用的脚手架钢管都是3.2mm以下的钢管，钢管生产厂也只生产壁厚3.2mm以下的钢管。

目前我国对脚手架和模板支架两类不同产品的概念有点模糊，许多人认为扣件脚手架、碗扣式脚手架等各类脚手架都是可以在脚手架和模板支架中通用。因此，大部分建筑工程都是采用扣件式钢管脚手架作模板支架，以至年年发生多起模架坍塌事故，造成人民生命和财产的重大损失。随着我国大量现代化大型建筑体系的出现，扣件式钢管脚手架已不能适应建筑施工发展的需要。我国的脚手架钢管和扣件的材质、性能、加工质量等都没有国外发达国家的好，为什么我们还不反思脚手架是否安全，还在大量采用扣件式钢管脚手架作模板支架，还在年年发生多起模架坍塌事故呢？

2 钢支柱

20世纪30年代，瑞士发明了可调钢支柱，利用螺管装置可以调节钢支柱的高度，由于这种支柱具有结构简单、装拆灵活、承载能力高等特点，在各国都已得到普遍应用。其结构形式有螺纹外露式和螺纹封闭式两种，见图5。螺纹封闭式与螺纹外露式钢支柱相比，螺纹封闭式钢支柱具有防止砂浆等污物粘结螺纹，保护螺纹，并在使用和搬运中不被碰坏等优点。

图5 钢支柱

钢支柱是一种单管式支柱，应用范围较广，可用于大梁、次梁、楼板、阳台，挑檐等模板结构的支撑。钢支柱在国外楼板和梁施工中应用相当普遍，并且在钢支柱的转盘和顶部附件上作了很多改进，各家模板公司都有新颖设计，使钢支柱的使用功能大大增加。如图6所示的意大利钢支柱，在转盘上面有一个带斜面的帽盖，只要用锤敲打转动帽盖，插销带动插管下降，支柱顶板就可脱离楼板模板。

图6 意大利钢支柱

      德国研发的快拆钢支柱设计非常新颖，使用也很方便，一种是螺纹外露式钢支柱，在插销上加工几个凹齿，施工中要将钢支柱脱离模板，只要用锤敲打插销就可以，如图7所示。还有一种螺纹封闭式钢支柱，在螺旋套管下部连着一个转盘，转盘内开设有一条斜孔，插销插入斜孔内，要将钢支柱脱离模板，只要转动转盘就可以，见图8。                      

图7 德国螺纹外露式钢支柱 

                                                                                                                                           图8 德国螺纹封闭式钢支柱

20世纪80年代初，我国从欧洲、日本引进生产钢支柱，建立了几十家钢支柱生产厂，并在很多建筑工程中大量应用。由于市场销售情况较好，钢支柱加工工艺又较简单，很快有一批个体户纷纷建立了家庭工厂。这些工厂设备简陋，技术力量薄弱，产品质量很差。为了抢占建筑市场，不惜低价竞争，为了降低产品成本，偷工减料，以次充好，产品质量大大降低，如减薄钢管和螺管的厚度，影响支柱的承载能力；将套管与插管的重叠部分从280mm减少到180mm，使插管受力后不稳定；有些钢管材料有弯曲、凹凸、破裂等缺陷。这些不合格的产品大量流入市场，给建筑工程施工带来严重的安全隐患。

由于大批低价、劣质钢支柱占有了市场，许多正规钢支柱生产厂无法从价格上进行竞争，被迫停产或转产。那时我们还设计了一种螺纹封闭式的钢支柱，与常州市第二煤矿机械厂共同试制成功，产品也在工程中应用，因产品价格较高，没有得到推广应用。

20世纪90年代末，劣质钢支柱在建筑工程应用中，安全事故不断发生，施工企业不敢采用，租赁单位也都不愿购买钢支柱，钢支柱厂被迫陆续倒闭，钢支柱也陆续退出建筑市场。最近几年，也有一些脚手架企业生产钢支柱，但是钢支柱的产量还不大，在楼板模板施工中的应用也不多。

在楼板模板施工中，使用钢支柱或铝合金支柱，装拆方便，施工速度快，施工空间大，材料用料省，施工用工少。与采用扣件钢管脚手架相比要方便、快速、安全和节省得多。但是为什么国外发达国家的扣件式脚手架很少使用了，我国多年一直是主导脚手架，现在还是大量应用？为什么钢支柱在国外应用非常普遍，我国却一度退出建筑市场，现在应用还是不多呢？