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摘要：传统的扣件式和碗扣式模板支撑架，在非危大模架工程中尤其是住宅的标准层模板支撑架中搭拆不方便、费工费时。本文拟通过对轮扣式钢管支撑架进行简析、阐述其构造特点及优缺点，达到促进安全生产、降本增效的目的。目前，国家有关部门对轮扣式钢管脚手架没有进行统一规定，只有广东省于2013年出版了《轮扣式钢管脚手架构件》、2016年出版了《轮扣式钢管脚手架安全技术规程》，其中对轮扣式钢管脚手架的构配件标准、设计计算、安全技术操作进行了有效规范。但由于没有国标和行标，所以轮扣式钢管脚手架的市场管理较为混乱，这给轮扣式钢管架体的进一步推广应用带来了困难。本文汇总施工现场实际情况并结合查阅资料，对其构造和优缺点等各方面进行简析，旨在解决现场问题、推动轮扣式钢管架体在非危大模板支撑架工程中广泛应用。
关键词：轮扣式钢管脚手架；模板支撑架
一、引言
在国家倡导节能减排、可持续性发展的大环境下，绿色施工的内容越来越丰富，轮扣式钢管脚手架应运而生、并且使用日趋广泛。轮扣式钢管脚手架的出现，避免了传统扣件式和碗扣式钢管脚手架等模板支撑架在搭设方面的繁琐，它搭拆简便、有效的缩短施工工期，较大节省劳务用工成本，使用安全快捷，达到了降本增效的目标。自该产品出现以来，得到了广大业内人士的认可，在中国的建筑市场得到了高速发展。
但是，由于在国家层面、并未颁布该类脚手架的相关标准，只有广东的建设行政主管部门于2013年出版了《轮扣式钢管脚手架构件》、2016年出版了《轮扣式钢管脚手架安全技术规程》，因此目前轮扣式脚手架市场的管理还是较为混乱的。各地区很多该类产品的生产厂家制作水平参差不齐，而且质量检测部门对该类产品的检测标准没有统一规定，导致了使用该种产品过程中存在一些问题和隐患，使其进一步推广使用一直处于争议状态。因此，我们有必要对其各方面进行详细了解。
二、轮扣式钢管脚手架的特点
（一）主要技术特点
轮扣式钢管脚手架主要由轮扣盘、立杆、横杆、横杆端插头组成。4根横杆利用其端插头与1根立杆在十字轮扣盘处连接，每根水平杆与立杆独立锁紧而互不干涉。搭设时，工人用锤子敲击横杆插头，就可实现横杆与立杆的锁紧连接。
图1 轮扣架构件形式示意图
1、5—横杆；2、4—插头；3—立杆；6—轮扣盘
（二）轮扣式钢管脚手架的材质及制作要求
1、轮扣式钢管脚手架的构配件除有特殊要求外，轮扣式脚手架的钢管应符合GB/T13793或GB/T3091中规定的Q235普通钢管的要求，其材质应应符合GB/T700的规定；轮盘扣、横杆端插头采用碳素钢制造时，其材料机械性能不得低于GB/T11352中牌号为ZG230-450的屈服强度、抗拉强度、延伸率的要求；
2、主要构配件的制作要求详见表1：
3、轮扣构件的焊缝必须是双面焊、连续焊，不允许跳焊、点焊；轮扣盘与立杆的连接部位以及端插头与横杆的连接处应采用焊接，连接焊缝应满焊、焊脚尺寸不应小于3.5mm；
4、横杆端插头应与轮盘扣匹配，端插头插入轮盘扣内，其外表面应与轮扣内表面相吻合，并保证锤击自锁后不拔脱，抗拔力不小于3KN；
5、立杆之间的连接应采用立杆插套连接，立杆插套的壁厚不小于3.2mm，长度不应小于160mm，焊接端插入长度不小于60mm，外伸长度不应小于100mm，套管内径与立杆钢管外径之间的间隙不大于1.5mm。
6、主要构配件的性能应符合以下要求：
1）轮盘组焊后剪切强度不应小于60KN；
2）横杆插头焊接剪切强度不应小于25KN；
3）可调底座抗压强度不应小于50KN；
4）可调拖撑抗压强度不应小于50KN。
（三）架体安全计算
因目前没有轮扣架的国标和行标，可参考行标《建筑施工临时支撑结构技术规范》（JGJ300-2013）和广东省地标《轮扣式钢管脚手架安全技术规程》（DB44/T1876-2016）来进行计算，但须注意以下几点：
1、模板支撑架立杆长细比不应大于150；
2、单根立杆轴力标准值不宜大于12KN；
3、轮盘扣抗剪强度设计值取值宜为40KN；
4、框架式节点转动刚度k值按照JGJ300中承插式取值，为20KN*m/rad。
（四）主要优点
1、轮扣式钢管支撑架体构造简单，组装方便、快捷、稳固、规范，可节省人工50%-70%，同时加快了施工进度。
2、无须专业架子工人搭设，木工和普工均可组装搭设，节约模板安装中的人工费。
3、轮扣式钢管支撑架体通过立杆搭配和可调底座及拖撑，可任意调节支模高度，彻底解决了层高变化带来的脚手架搭设麻烦。
4、各构配件均为焊接，基本能做到零损耗，解决传统钢管脚手架如扣件易丢失、钢管经常被切断、碗扣经常损坏缺失等损耗大、成本增加的弊端。
5、相对扣件式钢管支撑架，受力更加合理，所有的立杆均是轴心受压构件，改变了传统扣件式钢管支撑架偏心受压的受力模式，从而更安全可靠。
6、非常适用于尺寸方正的大开间模板支撑架。
（五）主要缺点
1、由于横杆长度均为300的模数，造成轮扣式钢管支撑架体灵活性不强。用在剪力墙结构中，会因为开间和进深的尺寸多变、卫生间及阳台降板等问题，造成架体在连梁或框梁的位置横杆不合模数，需要用扣件式钢管进行锁定。
2、小横杆易被过早拆除。工人在拆卸竖向构件的模板向上层周转时，为行走方便、过早拆除部分小横杠，影响刚浇筑完成的顶部水平结构安全。
3、各地区轮扣架质量良莠不齐，尤其是轮盘扣与立杆点焊现象较为普遍，影响架体整体承载能力。
4、轮扣架体租赁费用比传统扣件式和碗扣式稍高。
5、由于缺少产品的国标和行标，目前各地区建设行政主管部门和超危专家库专家对轮扣架的使用范围界定不尽相同，但大致的共同认识是轮扣架不得用于危大及超危工程中，造成了轮扣架在一般危大和超危模板支撑架工程中使用受限。
三、施工中主要监管措施
（一）严把原材的市场准入关
轮扣式钢管脚手架生产厂家众多，产品质量参差不齐，施工过程中发现很多材料带有质量缺陷，如壁厚不足、焊接缺陷多、套管和立杆间隙过大等，因此必须严把构配件准入关，凡是进入施工现场的产品必须遵循以下规定：
1、提供钢管脚手架生产商的生产许可证明文件。
2、提供产品的主要技术参数及产品使用说明书。
3、提供产品的企业标准。
4、提供产品的产品标识、产品合格证。
5、提供型式检验报告及产品进场的复检质量报告。
5、钢管表面应平直光滑，不应有裂纹、结疤、错位、硬弯、凹陷、锈蚀，两端面应平整，涂有防锈漆。焊缝应平整光滑，不得有点焊、漏焊、焊穿、裂纹和夹渣等缺陷。
（二）对相关的专项施工方案的编制与审核程序实行严格监管
轮扣式钢管脚手架作为模板支撑架在方案编审过程中应注意：
1、编制依据：除参考《建筑施工临时支撑结构技术规范》（JGJ300-2013）和广东省地标《轮扣式钢管脚手架安全技术规程》（DB44/T1876-2016）外，还可参考企业标准作为编制依据。
2、设计计算：包括立杆地基承载力计算，纵横向横杆及竖向斜杆的承载力和刚度计算，通过轮扣节点传力的连接盘抗剪承载力计算，模板支撑架的稳定性计算，独立模板支撑架超出规定的高宽比时抗倾覆验算等。利用至少两种以上软件计算进行复核。
3、按照87号文（建质2009）要求，严格执行专项施工方案的编审程序：专项方案必须由有相关经验的项目总工程师负责组织编制，再由项目技术部组织本项目技术、工程、安全、质量等部门的专业技术人员和劳务分包有关人员进行综合论证，经论证合格的、再上报公司审核，经审核合格后由施工单位技术负责人签字；需要专家论证的方案，专家论证时必须由5名及以上符合相关专业的专家组成，施工单位应当根据论证报告及意见修改并完善专项方案，经施工单位技术负责人、项目总监理工程师、建设单位项目负责人签字后，方可组织现场施工。
（三）严格落实技术交底制度
专项方案在施工前，编制人员或项目技术负责人应当向全体项目管理人员及相关作业人员进行安全技术交底（即方案交底），安全技术交底应具有针对性，特别是不合模数的部位需要对搭设方法进行详细交底。
（四）加强施工过程中的安全监督
1、在轮扣式钢管支撑架搭设时，应满足以下要求：模板支撑架搭设位置应按照专项施工方案放线确认，定位准确，不得任意搭设。立杆顶层水平杆顶至模板支撑点的高度不应大于650mm，丝杆外露长度不大于300mm，可调托座插入立杆长度不应小于150mm，最底层横杆距离地面高度不应大于500mm。在做模板支撑架时，严禁存在独立杆，当立杆基础不在同一高度时，应综合考虑配杆组合或采用扣件式钢管连接搭设。立杆应采用连接套管连接，在同一水平高度内相邻立杆连接位置宜错开，错开高度不宜小于600mm。
2、搭设时应注意：每搭设一步支撑架后，及时校正步距、立杆的纵横距、立杆的垂直偏差与水平杆的水平偏差等，对于连梁等不合模数的部位随搭设随用扣件式钢管杆件连接。支撑架搭设完成后，混凝土浇筑前应由项目负责人组织相关人员进行自检，并报监理单位进行验收；混凝土浇筑前应对模板支撑架进行全面检查，相关人员签字合格后方可浇筑混凝土；浇筑混凝土时，应派专人进行全过程监测。
3、拆除时应注意：拆除应按照方案设计的拆除顺序进行、满足“先搭后拆、后搭先拆”的原则。拆除的构配件严禁重摔、撞，严禁抛掷，应成捆吊运或人工传递至地面。构配件分类堆放，以方便运输、维护和保管。构配件拆除时的混凝土强度须满足表2要求：
悬臂构件-≧100
四、结束语
快速发展的建筑业需要质量稳定、安全可靠、用工成本低的新型钢管脚手架产品。轮扣式钢管脚手架经过近几年的应用与发展，已在房屋建筑非危大模架工程中广泛应用，施工安全性基本得到了验证。从鼓励科技创新、促进安全生产、加大降本增效的角度出发，轮扣式钢管脚手架大面积推广应用未来可期。
参考文献：
【1】GB 50204-2015 混凝土结构工程施工质量验收规范
【2】JGJ 162-2008 建筑施工模板安全技术规范
【3】JGJ 300-2013 建筑施工临时支撑结构技术规范
【4】DB44/T1876-2016 轮扣式钢管脚手架安全技术规程
【5】DB44/T1168-2013 轮扣式钢管脚手架构件
【6】建质[2009]87号 危险性较大的分部分项工程安全管理办法
论文作者:赵华颖
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第26期
论文发表时间:2018/2/1
标签：钢管论文; 支撑架论文; 脚手架论文; 横杆论文; 立杆论文; 构配件论文; 模板论文; 《建筑学研究前沿》2017年第26期论文;