對(duì)建筑鋼管腳手架用扣件檢測(cè)出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題分析和建議

于善偉

摘要： 對(duì)于我國(guó)建筑施工建設(shè)中使用的鋼管腳手架國(guó)家有強(qiáng)制性安全技術(shù)設(shè)計(jì)和施工規(guī)范，所使用的扣件及構(gòu)件，生產(chǎn)企業(yè)必須有國(guó)家行政管理部門頒發(fā)的工業(yè)生產(chǎn)許可證，且在申請(qǐng)有效時(shí)期內(nèi)生產(chǎn)和銷售，還要經(jīng)過(guò)國(guó)家省、市監(jiān)督局不定期的監(jiān)督抽樣檢查，不合格的生產(chǎn)企業(yè)要予以取締。作者根據(jù)建筑施工腳手架使用扣件的現(xiàn)狀，了解目前腳手架發(fā)展并總結(jié)腳手架概念及應(yīng)用。并從工地上使用的扣件，生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)和租賃企業(yè)庫(kù)存的扣件，通過(guò)不同類別性質(zhì)的取樣，依據(jù)各種腳手架扣件的國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)的不合格項(xiàng)目進(jìn)行分析產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題的原因，研究分析后提出安全建設(shè)中政策建議。

Abstract： For the steel scaffolding used in construction in China， there are mandatory safety technology design and construction specifications， the manufacturing enterprises of fasteners and components must hold the industrial production license issued by the state administrative department， and conduct production and marketing within the valid period of the application. And they must pass the supervision and sampling inspection of state， province and city level. The substandard production enterprises are to be banned. According to the current situation of construction scaffolding， the author learns the current development of scaffolding and summarizes the concept and application of scaffolding. And the fasteners used on the construction site stocked in production and operation and lease the companies are tested according to various related national standards through the sampling of different types and nature. The causes of the quality problems of the unqualified items are analyzed and policy recommendations are proposed after study.

關(guān)健詞： 腳手架；扣件；檢測(cè)；質(zhì)量

Key words： scaffolding；fastener；detection；quality

中圖分類號(hào)：TU731.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）19-0045-02

0 引言

腳手架是一種臨時(shí)性的建筑工具，用來(lái)支持正在組建或重建的樓房或建筑物。通常是由金屬管件組成的模塊化工具，具有多功能的組合式腳手架，其應(yīng)用較為廣泛用鋼管材料制作的有扣件式鋼管腳手架、碗扣式鋼管腳手架、門式腳手架等。扣件式鋼管腳手架是利用連接部扣件固定的腳手架支撐體系，腳手架扣件（以下簡(jiǎn)稱扣件）又分為可段鑄鐵或鑄鋼制造工藝和鋼板沖（鍛）壓工藝形成的，兩種適用于建設(shè)工程中鋼管外徑?48.3mm的腳手架、井架、模板支撐等。碗扣式鋼管腳手架是由材質(zhì)為碳素鑄鋼或可段鑄鐵，并通過(guò)機(jī)械工藝加工的碗扣和外徑?48.3mm的鋼管組合成構(gòu)件體系的腳手架，廣泛應(yīng)用于房屋、橋梁、隧道等多種工程施工中。

目前，普遍使用的輪扣式鋼管腳手架，外協(xié)加工的輪扣和構(gòu)件通過(guò)焊接工藝和外徑?48.3mm的鋼管組合成構(gòu)件體系的腳手架，先廣泛應(yīng)用于民用建設(shè)屋內(nèi)設(shè)腳手架施工中。門式腳手架是由結(jié)構(gòu)鋼管焊接成受力門架和其它制成工具式配件組合而成定型構(gòu)件體系的腳手架，應(yīng)用于機(jī)電安裝，裝修粉刷，設(shè)備維修，廣告制作的活動(dòng)工作臺(tái)（本文不做討論）。

1 質(zhì)量事故

近年來(lái)，發(fā)生了多起建筑腳手架倒塌事故。2010年1月3日，昆明在建新機(jī)場(chǎng)配套引橋工程立交橋在澆筑過(guò)程中發(fā)生支模垮塌事故，導(dǎo)致多人死傷；2011年3月27日下午4點(diǎn)，位于鄭州市秦嶺路與中原路交叉口“鄭州中原萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)”2號(hào)樓發(fā)生腳手架坍塌事故，死傷10多人；2012年6月16日，浙江嘉興一工地發(fā)生腳手架倒塌，12人被埋等等。

鋼管腳手架和模板支撐架發(fā)生事故系普遍現(xiàn)象，主要原因在于：①腳手架作業(yè)層上的堆積荷載遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)承載力；②腳手架支撐扣件和桿件質(zhì)量不合格；③考慮失穩(wěn)的水平連桿或斜向支撐穩(wěn)定性計(jì)算達(dá)不到要求，產(chǎn)生歐拉失穩(wěn)理論現(xiàn)象等，即容易發(fā)生倒塌事故[1]。

2 檢測(cè)出現(xiàn)的問(wèn)題

在當(dāng)前建設(shè)工程腳手架使用的扣件和構(gòu)件，一方面通過(guò)生產(chǎn)和流通領(lǐng)域直接購(gòu)買到施工現(xiàn)場(chǎng)使用；另一方面是租賃型式或施工單位自有的重復(fù)性使用，也就是舊件。對(duì)重復(fù)性使用的，國(guó)家住建部和技術(shù)監(jiān)督局也出臺(tái)《租賃模板腳手架維修保養(yǎng)技術(shù)規(guī)范》。通過(guò)對(duì)扣件的檢測(cè)和目前普遍出現(xiàn)的問(wèn)題，進(jìn)行研究并做以分析。

①《鋼管腳手架扣件》根據(jù)GB15831-2006標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)，需要專用工裝進(jìn)行性能試驗(yàn)，10t以下萬(wàn)能試驗(yàn)設(shè)備就可以滿足。主要性能項(xiàng)目：抗滑（直角、旋轉(zhuǎn)），抗破壞（直角、旋轉(zhuǎn)），扭轉(zhuǎn)剛度（直角），抗拉（對(duì)接），底座抗壓。容易不合格的項(xiàng)目：1）扭轉(zhuǎn)剛度，扭力矩900N·m時(shí)，位移值可能超出70mm；2）抗破壞，未達(dá)到規(guī)定載荷即破壞現(xiàn)象等。筆者根據(jù)長(zhǎng)期對(duì)扣件檢驗(yàn)了解，目前這種扣件的生產(chǎn)企業(yè)鑄造工藝的普遍性和生產(chǎn)成本的經(jīng)濟(jì)性情況，滿足本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求比較困難，如直角扣件的扭轉(zhuǎn)剛度，扭矩達(dá)到900N·m（相當(dāng)于橫管中180MPa的彎曲應(yīng)力[2]）時(shí)易超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)要求的變形量值；螺栓規(guī)定的材質(zhì)符合GB/T700，尺寸符合GB/T196，卻沒有規(guī)定強(qiáng)度等級(jí)，只對(duì)墊圈硬度規(guī)定100HV以上等。

②《鋼板沖壓扣件》根據(jù)GB24910-2010標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)，試驗(yàn)條件和性能檢測(cè)項(xiàng)目與上述扣件相同，容易不合格項(xiàng)目：標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)緊固螺栓扭矩35N·m低于實(shí)際工作最小扭矩40N·m[3]，容易產(chǎn)生滑移變形而結(jié)果不合格。

③《碗扣式腳手架扣件》據(jù)GB24911-2010標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)，也需要專用工裝進(jìn)行性能試驗(yàn)，主要性能項(xiàng)目：上碗扣強(qiáng)度、下碗扣焊接強(qiáng)度、橫桿接頭強(qiáng)度和橫桿接頭焊接強(qiáng)度，容易不合格項(xiàng)目是焊接強(qiáng)度。

④《輪扣式鋼管腳手架》目前國(guó)內(nèi)民用建筑普遍使用，但是國(guó)家沒出臺(tái)針對(duì)性產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，參照GB24910-2010《碗扣式鋼管腳手架》和JGJ231-2010《建筑施工承插型盤扣鋼管支架安全技術(shù)規(guī)范》里相關(guān)要求進(jìn)行試驗(yàn)和判定。但是，通過(guò)對(duì)幾家生產(chǎn)的輪扣式鋼管檢測(cè)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)立桿輪扣和橫桿插頭硬度偏低，焊接強(qiáng)度小于設(shè)計(jì)的載荷，橫桿撓度值大。

3 分析與研究

大多鋼管腳手架用扣件和構(gòu)件應(yīng)符合GB9440中規(guī)定不低于KTH330-08的可鍛鑄鐵或GB11352中ZG230-450鑄鋼，可段鑄鐵是先將鐵水澆鑄呈白口鑄鐵，然后經(jīng)石墨化退火，使游離滲碳體發(fā)生分解形成團(tuán)絮狀石墨的一種高強(qiáng)度灰口鑄鐵。而出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的主要原因是鑄鋼件的鑄態(tài)組織中一般會(huì)出現(xiàn)粗大晶粒，塑性和韌性低，并有嚴(yán)重的魏氏組織。在脫模后的退火過(guò)程中，如果沒有掌握好退火的溫度，凝固和冷卻不均勻，使鑄件與氣體發(fā)生反應(yīng)內(nèi)部體積增大，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，游離滲碳體分解的石墨核心增多等，從而降低成品的性能。對(duì)于生產(chǎn)企業(yè)在投放原料混亂，有鑄件、熱軋普碳鋼、冷軋低碳鋼等廢料作為原料來(lái)熔化鐵水，只憑工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行投料，因此化學(xué)成分不能有可靠的保證。成分中的碳、硅、錳成分不能保證，因此，澆鑄后將得不到純白口組織，而成為麻口甚至灰口組織或嚴(yán)重的魏氏組織。

筆者對(duì)鋼管腳手架扣件檢測(cè)后從性能不合格的樣品中取樣進(jìn)行化學(xué)成分分析比較見表1。

另外，施工單位因?yàn)榱斯?jié)省資金而重復(fù)使用鋼管腳手架扣件，由于沒有科學(xué)地設(shè)計(jì)計(jì)算和施工人員不按設(shè)計(jì)規(guī)范中要求進(jìn)行安裝，從而使鋼管腳手架扣件與構(gòu)件產(chǎn)生變形、腐蝕、螺絲生銹、滑絲、緊不牢、拆不下等不安全隱患，從而降低安全性能。

4 影響性能因素的改善途徑

①在原有的生產(chǎn)條件進(jìn)行改善，合理地選擇原料投產(chǎn)，分選廢料保證爐前分析的可靠性，成分中的碳、硅、錳既不能太高，也不能太低，不能盲目追求效益而進(jìn)行生產(chǎn)。

②由于團(tuán)絮狀石墨對(duì)鑄鐵金屬有一定的塑性變形能力，適應(yīng)生產(chǎn)形狀復(fù)雜、薄壁細(xì)小的鑄件，因此鋼管腳手架扣件的黑心鐵素體可段鑄鐵退火處理是個(gè)重要的工藝環(huán)節(jié)。其改善途徑應(yīng)保證退火三個(gè)生產(chǎn)工藝過(guò)程及退火溫度：加熱過(guò)程（緩慢加熱到900～1000℃）；石墨化過(guò)程（在900～1000℃長(zhǎng)時(shí)間保溫過(guò)程）；冷卻過(guò)程（通常冷卻至650℃左右打開爐門進(jìn)行空冷）。

③常見的熱處理工藝有：退火和正火、回火、消除應(yīng)力低溫退火、調(diào)質(zhì)等，其正火或退火溫度為890～910℃；回火溫度為620～680℃，若強(qiáng)度和韌性不足時(shí)則采用調(diào)質(zhì)處理，加熱一般取+（30～50℃），保溫后爐冷的退火處理可以使晶粒細(xì)化，消除魏氏和應(yīng)力改善力學(xué)性能[4]。

④對(duì)重復(fù)使用的鋼管腳手架扣件影響安全性能的改善途徑，必須按明顯標(biāo)志來(lái)分清，對(duì)重量輕的鋼管腳手架扣件應(yīng)淘汰更不能再次使用，其次可以重復(fù)使用的鋼管腳手架扣件應(yīng)每批由法定的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢驗(yàn)，合格后方可使用。

5 政策建議

通過(guò)以上的出現(xiàn)的問(wèn)題現(xiàn)狀分析研究，筆者建議各地政府住宅建設(shè)管理部門和安全生產(chǎn)管理部門對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)要求：

①扣件應(yīng)有生產(chǎn)許可證、法定檢測(cè)單位的測(cè)試報(bào)告和產(chǎn)品質(zhì)量合格證，舊扣件使用前必須進(jìn)行質(zhì)量檢查，若外觀有裂縫、變形的嚴(yán)禁使用。

②施工單位依據(jù)《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》、《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》等進(jìn)行腳手架安裝和施工，并實(shí)施建設(shè)監(jiān)理安全控制[5]。

③住建部和技術(shù)監(jiān)督局，對(duì)沒有技術(shù)規(guī)范和施工規(guī)范的腳手架，盡快健全完善標(biāo)準(zhǔn)。

④各地政府部門應(yīng)以建設(shè)安全監(jiān)督管理部門監(jiān)督管理為主，法定檢測(cè)部門配合對(duì)扣件和桿件等進(jìn)行檢驗(yàn)，由行政部門依據(jù)《建設(shè)工程安全生產(chǎn)管理?xiàng)l例》、《建筑法》和《質(zhì)量法》對(duì)經(jīng)營(yíng)和施工單位加強(qiáng)行政管理。

參考文獻(xiàn)：

[1]陸小華，李廣信，楊光華，黃宏偉，等.土木工程事故案例[M].武漢大學(xué)出版社，2009.

[2]EN74-1-2005.腳手架和支承架用聯(lián)接件、中心螺栓和踏板.第一部分：鋼管用聯(lián)接件、要求和試驗(yàn)規(guī)程[S].

[3]JG130-2001，建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范[S].

[4]東北重型機(jī)械學(xué)院主編.熱處理手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.

[5]王宇輝.腳手架施工與安全[M].中國(guó)建材工業(yè)出版社，2008.