对扣件式钢管脚手架规范部分内容的商榷

对扣件式钢管脚手架规范部分内容的商榷

宋文强

广西建工大都租赁有限公司

摘要：结合我国工程项目的施工现状可知，我国现有的《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001中的部分内容仍有待商榷，需要结合扣件式钢管脚手架规范部分内容进行更深层次地补充与完善，本文从扣件式钢管脚手架规范概述着手，对扣件式钢管脚手架规范部分内容进行商榷，旨在围绕着荷载计算、立杆计算、支模架构造三个要素科学分析扣件式钢管脚手架规范中的内容，同时为相关研究人员提供理论方面的参考。

关键词：扣件式钢管脚手架；规范；部分内容；商榷

引言

随着我国社会化发展进程的不断加快以及人民生活水平的提升，社会公众愈发追求物质层面的享受，对高层建筑的施工质量也提出了更高的要求。但在城市大型基础设施建设过程中，传统扣件式钢管支模架的安全性能已无法满足现实的发展需要，必须结合工程项目的实际情况科学应用这种脚手架形式。与此同时，目前我国现行的《建工施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》也有待完善，需要将规范中的部分内容进行更深层次地商榷与补充，从源头上避免支模架施工过程中可能发生的坍塌事故。

1 扣件式钢管脚手架规范概述

在我国经济水平不断提升的时代背景下，高层建筑与城市大型基础设施建设数量和规模日益增长，在实际施工过程中主要以高梁加厚板为建筑钢筋混凝土的结构材料，但沉重的施工荷载又无法保证传统扣件式钢管支模架的安全性与稳定性。实际上扣件式钢管脚手架原本就具有拆装轻便、规格尺寸灵活性强、具有经济适用性优势、循环利用率高的特点，在我国建筑施工领域中有着广泛的应用前景。但当前大部分投入到施工现场的扣件和钢管质量仍无法得到基本保障，而不规范的支模架设计与搭设施工方案又加大了支模架发生坍塌事故的几率。

经数据研究表明，以扣件式钢管脚手架为基础的承重支模架相比于落地式钢管外脚手架，其在施工过程中发生倒塌事故的几率更高。根据我国现有的政策法规和实施条例，设计扣件式钢管脚手架和扣件式钢管支模架时，必须严格按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-200开展相关施工工作。结合我国承重支模架使用现状，规范中涉及的部分条例和实施条款仍有待完善与商榷。

2 对扣件式钢管脚手架规范部分内容进行商榷

2.1 荷载计算

目前现有的JGJ130-2001规范或GB50204-2002规范均未详细介绍混凝土冲击荷载可能对支模架造成的影响，也并没有充分考虑该影响因素在施工荷载组合中发挥的作用。目前大部分工程项目中的混凝土浇筑方法也主要以泵送混凝土工艺为主，但在泵送混凝土施工过程中，支模架上方的混凝土浇筑施工人员时常会产生一定的摇晃感，而这种摇晃感就是施工荷载对支模架体的安全性造成影响的证明。因此，在完善支模架设计的安全技术规范时，必须将这个影响因素纳入到混凝土荷载计算范畴。

2.2 立杆计算

以外脚手架公式l₀=kμh，其中μ指影响脚手架整体稳定性的单杆计算长度系数，但在支模架立杆长度计算公式l₀=h+2a却未考虑到影响整体稳定性的因素，因此这个公式存在一定的缺陷。结合规范中已有的定义，h指立杆步距，a指模板支架立杆伸出顶层水平杆中心线到模板支撑点之间的长度。以上两个参数代表着支模架结构的局部尺寸，但结构的整体稳定性离不开相关边界条件的设定，尤其是对于支模架结构而言。但在公式l₀=h+2a中却未明确提出以上影响因素，其规范性远不如公式l₀=kμh。

从力学角度分析，l₀=h+2a这个公式中的l₀只与h和a两个局部参数有关，而支模架及周边结构的连接点数量、方式却不会产生任何影响。这意味着无论支模架是否连接周边建筑物，最终获得的36m高支模架与3.6m高支模架的整体稳定性相同，严重违背了压杆稳定与结构整体稳定性的力学理论，并且还偏离于国内外明确提出的“连墙件安设不到位或被拆掉而未及时补救”导致的脚手架倒塌事故这一理论。

另一方面，在规范内容中关于a的定义“模板支架立杆伸出顶层水平杆中心线到模板支撑点之间的长度”也并不明确。当前我国大部分支模架荷载传递路径以荷重、模板、木楞、水平杆、扣件、立杆为主，但在此过程中模板支架立杆伸出顶层水平杆中心线却并未受力，其长短与立杆稳定性之间也并无明显关联，但利用顶托支撑方式可以有效解决以上弊端。在这种支模架上部构造模式的影响下，只有保证a接近于0，才能与实际情况相符，这也从侧面证明了支模架公式中的l₀=h+2a将会变成现实中的l₀=h。

以3.6m~20m高的支模架为例，经计算结果表明，高支模架的安全性主要与立杆稳定性和扣件抗滑力有关，其中立杆稳定性的计算结果又会直接影响支模架整体结构的安全性。因此，必须对规范中的立杆稳定性计算方法与计算公式进行科学调整。

对扣件式钢管脚手架规范部分内容进行商榷时，可以直接消除l₀=h+2a这一立杆长度计算公式，将其替代为l

₀=k₁kμ(h+2a）这一公式。其中k、μ、h、a等系数的定义与规范中的内容一致，同时明确标注立杆在非顶托形式下a=0，以此保证规范内容在概念上的准确性以及计算取值的灵活性。其中系数 k作为支模架附加安全系数，在科学验证的前提下确定k的取值范围时，必须充分考虑支模架的荷载承受性能、支模架高度、支模架体构造形式以及连接建筑物时的影响因素，同时确保 k≥1.0。究其根本原因在于公式l₀=kμh主要以外脚手架为载体，但支模架整体稳定性与连接数量充足的外脚手架建筑相比，其安全性有所欠缺。因此，在商榷规范内容时应比外脚手架的支模架计算公式及其参数取值设计更局限。

2.3 支模架构造

外脚手架的步距设置通常控制在1.8m左右，但支模架的布距却在1.4~1.8m之间，这种立杆长度的长细比对于直径48mm、壁厚处于3.5~3.7mm之间的钢管而言相对较大。另一方面，纵向、横向、竖向钢管都需要通过扣件连接，但扣件的材质、尺寸规模以及构造方式均会直接影响其在1个大长细比结构中的刚性节点，并且这1个半刚性节点更趋向于铰节点。在结构设计中加入剪刀撑可以适当改变其性质，使其在平面内成为1个稳定的几何不变体。但在规范中却只在支模板垂直面的纵向安设了剪刀撑，并未在垂直面的横向中设置剪刀撑。

实际上我国支模架原本就可以视为非几何不可变杆系结构，即便是在纵向、横向垂直面中安设剪刀撑，也无法将支模架称为几何不变杆系结构。只依赖于纵向垂直面中的剪刀撑，忽视横向垂直面中的剪刀撑，最终组成的支模架也仅仅是接近于1个几何可变杆系结构，甚至不属于非几何不可变杆系结构。因此，对于规范中的部分内容，需要将其改为在支模架垂直面的横向、纵向中安设剪刀撑，并从底部延续设置到顶部。

结语

对扣件式钢管脚手架规范部分内容进行商榷时，可知其对外脚手架设计的安全性提供了基本保障。对于扣件式钢管外脚手架和扣件式钢管支模架而言，尽管两者在材质、构造方式、搭设过程等方面具有高度相似性，但这两种架体的结构形式、冲击荷载、荷载类型及传递路径却存在明显差别，最终将会直接导致支模架和外脚手架结构的整体稳定性之间产生一定的差距。因此，对于《扣件式钢管承重支模架安全技术规范》中的内容必须重新进行补充与完善。

参考文献

[1]段晓丽.扣件式钢管脚手架施工中的安全管理研究[J].建材与装饰,2020(21):175+178.

[2]来雨柔. 扣件式钢管脚手架立杆稳定性设计计算方法研究[D].西安工业大学,2020.

[3]郑洪光. 扣件式钢管脚手架稳定极限承载能力的有限元分析[D].烟台大学,2009.

[4]卓新,郑念中. 对扣件式钢管脚手架规范(JGJ130-2001)部分内容的商榷[C]. .施工技术交

流论文集.:浙江省科学技术协会,2005:18-22.