建筑施工腳手架的發(fā)展現(xiàn)狀研究

摘 要：腳手架是工程上必須采用的關(guān)鍵技術(shù)措施，也是施工中最大、最重要的措施項(xiàng)目。基于此，以腳手架為主要研究對(duì)象，歸納其技術(shù)體系與特征，通過對(duì)腳手架的類型特征、技術(shù)體系與標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展進(jìn)行梳理和總結(jié)，把握腳手架體系的技術(shù)特點(diǎn)。并結(jié)合技術(shù)發(fā)展的歷程與國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)高質(zhì)量發(fā)展的相關(guān)要求，明確施工腳手架技術(shù)的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：腳手架體系；技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；發(fā)展歷程

中圖分類號(hào)：TU755.2" " " " " " " " " " " " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A" " " " " " " " " " " " " " " " 文章編號(hào)：2096-6903（2025）02-0111-03

0 引言

施工腳手架作為工程中采用的重要技術(shù)措施，起到了提高施工效率、保障施工安全的作用。隨著建造技術(shù)的進(jìn)步與建設(shè)要求的轉(zhuǎn)變，各種新型的腳手架不斷被研發(fā)出來并向建筑行業(yè)推廣和應(yīng)用。對(duì)此，建設(shè)主管部門及時(shí)出臺(tái)了相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行規(guī)范和要求，保障建設(shè)工程質(zhì)量與安全。

鑒于施工過程中腳手架地位的獨(dú)特性，工程上要求腳手架必須同時(shí)兼顧安全性和便捷性，因而促進(jìn)了更多先進(jìn)的工程技術(shù)不斷涌現(xiàn)，以滿足對(duì)腳手架牢固可靠、功能全面、拆裝迅速的性能要求。

本文將以腳手架為主要研究對(duì)象，歸納其技術(shù)體系與特征，并結(jié)合我國工程建設(shè)體系要求與標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展歷程，明確未來施工腳手架技術(shù)的發(fā)展方向。

1 施工腳手架發(fā)展歷程

扣件式鋼管支架首先在英國被發(fā)明，并經(jīng)過工程人員的不斷完善和推廣，在全球范圍內(nèi)得到了普遍的應(yīng)用。其后可調(diào)鋼支柱和門式腳手架接連在瑞士和美國成功研制，獲得了許多國家的廣泛認(rèn)可。承插式鋼管腳手架同樣是一種采用度很高的模板支架，其中的碗扣式鋼管腳手架由于具有各方面的諸多優(yōu)點(diǎn)而備受各方企業(yè)的青睞[1]。

我國腳手架技術(shù)的發(fā)展大致經(jīng)歷了3個(gè)主要的階段。20世紀(jì)60～70年代，鋼管支架，尤其是扣件式鋼管腳手架大范圍取代了傳統(tǒng)使用的木制結(jié)構(gòu)架體。隨著城市快速發(fā)展帶來的基建需求高漲，引進(jìn)的碗扣式腳手架技術(shù)逐漸占據(jù)了大眾的視野。20世紀(jì)90年代以來，各種新型腳手架遍地開花，不斷為多樣的施工應(yīng)用場(chǎng)景提供相應(yīng)的支持。

盡管國內(nèi)腳手架技術(shù)取得了長足的發(fā)展，有些方面的弊端依然不容忽視。當(dāng)前我國施工采用的主流腳手架類型仍為技術(shù)落后的扣件式鋼管腳手架，生產(chǎn)廠家的工藝難以保證產(chǎn)品質(zhì)量且自身不具備自主研發(fā)能力。腳手架企業(yè)之間的惡性競(jìng)爭(zhēng)也對(duì)產(chǎn)品發(fā)展造成了阻礙，監(jiān)管層面整治跟進(jìn)的滯后也導(dǎo)致了安全隱患的日益加深，給施工人員的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來了威脅[2]。

2 施工腳手架分類

施工腳手架通常指操作現(xiàn)場(chǎng)所搭設(shè)的以保障施工人員高處作業(yè)安全為目的的一種作業(yè)平臺(tái)，一般由木材、金屬及合成材料等制作而成。根據(jù)不同的連接方式和產(chǎn)品特點(diǎn)，可以將鋼管腳手架和工具式腳手架這兩種主要的腳手架類型繼續(xù)劃分成不同的類別，且由于日新月異的建筑科技，傳統(tǒng)的防護(hù)腳手架逐漸不再作為操作平臺(tái)用于施工，而被越來越多新型的工具式腳手架所替代。腳手架有多種分類方式如表1所示。

2.1 扣件式鋼管腳手架

扣件式鋼管腳手架是一種應(yīng)用廣泛的鋼結(jié)構(gòu)，由水平桿、立桿、掃地桿、剪刀撐、連墻件以及腳手板等組成。扣件式腳手架的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)為JGJ 130—2011《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》。

扣件式腳手架從其誕生時(shí)刻起就為海內(nèi)外學(xué)者所廣為研究，熱點(diǎn)主要集中在架體連接節(jié)點(diǎn)剛性的非線性關(guān)系上。其有著承載力強(qiáng)、裝設(shè)便捷、經(jīng)濟(jì)適用的一系列優(yōu)點(diǎn)。但這種腳手架構(gòu)件組成龐雜、零件質(zhì)量難以規(guī)范，這一顯著缺陷對(duì)腳手架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有著較大的影響，也導(dǎo)致其承載力和安全性受到了一定的削弱，進(jìn)而對(duì)腳手架的架設(shè)層高也造成了一定的限制[3]。

2.2 門式鋼管腳手架

門式鋼管腳手架是另一種普遍應(yīng)用的腳手架形式，由門式框架、剪刀撐和腳手板組成。經(jīng)理論論證和試驗(yàn)證明，將每兩個(gè)門架組成一個(gè)構(gòu)件單元，可以作為一種具有較大承載力的科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)形式。門式腳手架的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)為JGJ/T 128—2019《建筑施工門式鋼管腳手架安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》。

這種腳手架發(fā)源于美國，框架尺寸和生產(chǎn)模式都實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，經(jīng)由日本大力推廣后，我國也對(duì)其多方面的性能和應(yīng)用做過大量的研究。相較于前述的扣件式鋼管腳手架，門式鋼管腳手架的功能配件豐富，整體性能更佳，可用于高層建筑。但其成本上造價(jià)更高，定型腳手板質(zhì)量偏大，易折斷的交叉支撐中鉸點(diǎn)也為架體增添了危險(xiǎn)性，且由于拆卸和更換較為麻煩，靈活性大幅下降。

2.3 碗扣式鋼管腳手架

碗扣式鋼管腳手架因其獨(dú)特的碗扣接頭結(jié)構(gòu)和帶有連接件的專用桿件，上碗扣依靠螺旋摩擦力和自重作用具有可靠的自鎖能力，下碗扣受到通過水平桿上傳遞給立桿的荷載而具有很強(qiáng)的抗剪能力，在應(yīng)用過程中表現(xiàn)出遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出同等級(jí)下的鋼管腳手架的承載力和安全性，且碗式插座接頭在工人作業(yè)時(shí)拼拆安全快速省力，備受企業(yè)的認(rèn)可和喜愛。碗扣式腳手架的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)為 JGJ 166-2016《建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》和《碗扣式鋼管腳手架構(gòu)件》（GB 24911—2010）。

碗扣式鋼管腳手架采用的模數(shù)化固定組合方式，碗扣焊接在鋼管上而省去了多余的螺栓等零散構(gòu)件的使用，使其有著易于拼接、改裝靈活、便于運(yùn)輸和加工等諸多優(yōu)點(diǎn)，可適應(yīng)不同平整度的施工場(chǎng)地，有效達(dá)到企業(yè)縮工降本的期望目標(biāo)。

目前國內(nèi)在理論方面借鑒扣件式腳手架的成果對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一定的研究，主要受到廣泛認(rèn)可的是基于空間即可不變體系的鉸接理論，但在引進(jìn)過程中大量丟失相應(yīng)的產(chǎn)品資料，實(shí)驗(yàn)研究也較為缺乏，尤其缺少完善的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，存在一系列尤其是斜桿架設(shè)無法規(guī)范導(dǎo)致的整體失穩(wěn)問題，亟待后續(xù)進(jìn)一步的探索和研究[4]。

2.4 承插型盤扣式腳手架

承插型盤扣式腳手架所利用的盤扣式連接方式是國際上的一種先進(jìn)技術(shù)，同時(shí)架體所采用的低合金結(jié)構(gòu)鋼和熱鍍鋅工藝，使得這種腳手架無論是安全性還是承載力都更加可靠。但這種腳手架其實(shí)是一種連接并不規(guī)則且依附在建筑主體上的連接結(jié)構(gòu)，大多時(shí)候主要依賴現(xiàn)場(chǎng)施工人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行架設(shè)，僅適用于高度較低的磚混結(jié)構(gòu)建筑，其高昂的價(jià)格也成為了其大范圍推廣應(yīng)用的一大阻力。盤扣式腳手架的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)為《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/T231—2021）。

2.5 插接式鋼管腳手架

插接式鋼管腳手架是一種從法國引進(jìn)的新型腳手架，其節(jié)點(diǎn)連接件直接焊接在桿件上，減少了零散小部件的使用，通過快速的組裝極大限度地提高了施工工效，常用作市政維修和臨時(shí)設(shè)施的支承結(jié)構(gòu)，目前已應(yīng)用于多項(xiàng)大型的典型工程[5]。

2.6 附著升降腳手架

附著升降腳手架主要適用于高層和超高層的施工應(yīng)用情形，其基本原理是通過附著在建筑結(jié)構(gòu)上的動(dòng)力設(shè)備，不斷改變機(jī)構(gòu)的固定點(diǎn)，來控制腳手架的逐層升降。這是我國自主研發(fā)出來的一種新型腳手架系統(tǒng)，它既不需要地基支撐占用場(chǎng)地，在高層外施工時(shí)又簡(jiǎn)潔美觀，搭載全自動(dòng)控制監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還能有效杜絕安全隱患，因此成為海外市場(chǎng)關(guān)注的焦點(diǎn)[6]。附著升降腳手架的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)為《液壓升降整體腳手架安全技術(shù)規(guī)程》（JGJ 183—2009）和《建筑施工用附著式升降作業(yè)安全防護(hù)平臺(tái)》（JG/T546—2019）。

3 我國施工腳手架標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展歷程

我國腳手架的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)主要分為國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)與團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)[7]。自1985年出臺(tái)的《鋼管腳手架扣件》（JGJ22—1985）起，我國的腳手架標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范廣度就隨技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展不斷拓寬，體系也不斷革新與完善。隨著技術(shù)進(jìn)步，不同種類的腳手架得以廣泛應(yīng)用并得到重視，政府都對(duì)其制定了規(guī)范并入施工腳手架規(guī)范體系之中。

門式鋼管腳手架相關(guān)規(guī)范于1991年出臺(tái)，其中規(guī)定了門式腳手架種類規(guī)格與各項(xiàng)要求，后來為了響應(yīng)安全生產(chǎn)與國際化，在2000與2010年、2019年更新了標(biāo)準(zhǔn)要求。2008年我國制定了關(guān)于碗扣式鋼管腳手架的安全技術(shù)規(guī)范，并于2010年、2016年發(fā)布相關(guān)新規(guī)，以符合較成熟的碗扣式鋼管腳手架的計(jì)算與構(gòu)造研究成果。

此后我國總結(jié)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)與外國標(biāo)準(zhǔn)，以2011年出臺(tái)的新要求代替了2001年制定的扣件式鋼管腳手架的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。2008-2012年期間，分別針對(duì)木腳手架、升降腳手架、工具式腳手架、承插型盤扣式鋼管支架與鋼板沖壓扣件、竹腳手架等一系列腳手架都逐一出臺(tái)了文件以對(duì)其規(guī)范化。

為了統(tǒng)一施工管理，2016年發(fā)布了《建筑施工腳手架安全技術(shù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB51210—2016），2022年發(fā)布了《施工腳手架通用規(guī)范》（GB 55023—2022）通用規(guī)范，團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)也隨之完善。我國腳手架規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展歷程可總結(jié)如圖1所示。

4 結(jié)束語

從傳統(tǒng)的竹、木腳手架，到鋼管支架的推廣應(yīng)用，再到如今新型架體的研發(fā)與改進(jìn)，國內(nèi)外腳手架技術(shù)歷經(jīng)百年不斷前進(jìn)，逐漸走向百花齊放、創(chuàng)新應(yīng)用的道路。我國施工腳手架相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的編制和體系的建設(shè)不斷發(fā)展與完善，政策上去繁化簡(jiǎn)，技術(shù)上創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，一系列的改革措施，將繼續(xù)護(hù)航我國建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展、切實(shí)保障工程建設(shè)安全。

參考文獻(xiàn)

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