门式脚手架在成长中开花没结果

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一、国外发展概况

门式脚手架是建筑用脚手架中应用最广泛的脚手架之一，50年代初，美国首先研制成功了门式脚手架，由于它具有装拆简单、移动方便、承载性能好、使用安全可靠、经济效益好等特点，所以，发展速度很快。到了60年代初，欧洲各国也先后引进并发展了门式脚手架（见图1），还研制和开发了与门式脚手架结构形式基本相似的框式脚手架体系，这种脚手架体系中有门形、H形、三角形、四边形等多种形式的支架体系。

图1 荷兰门式脚手架

80年代初，德国首先开发应用了四边形方塔式脚手架，见图2；法国和英国开发了三角形塔式脚手架，见图3，这二种脚手架的特点是结构合理、使用安全可靠、承载能力高、使用寿命长。如每个单元的承载能力，方塔式脚手架可达到180KN，三角形塔式脚手架可达到120~150KN，广泛用于桥梁、核电站、水电站等工程。

图2 方塔式 图3 三角框式

在框式脚手架体系中，门式脚手架开发最早，使用量最多，门式脚手架有门架型、梯型、八字型、特殊型等多种形式，见图4。在80~90年代，欧美的一些国家门架的使用量都占到50%左右。目前，在欧美一些国家的许多施工工地和马路边上，仍然可以看到门式脚手架的施工场景。

图4 门式脚手架的各种形式

1955年，日本许多建筑公司开始引进门式脚手架，首先使用在地下铁道、高速公路的支架工程。1956年日本JIS（日本工业标准）制订有关脚手架的标准，1963年劳动省在劳动安全卫生规定里也制定了有关脚手架、支撑的一些规定。1963年日本一些规模较大的建筑公司开发、研究或购买门式脚手架，在工程中大量应用。1965年随着超高层建筑的增多，脚手架的使用量也越来越多。1970年脚手架租赁公司开始激增，由于租赁脚手架能解决施工企业的要求，减少企业的投资，所以，门式脚手架使用量迅速增长，并在很长时间内使用量占50%以上。

目前，日本门式脚手架仍在大量应用，日本脚手架企业不但积极引进国外先进脚手架，还非常重视技术创新，对引进的脚手架还进行改进。如门式脚手架在结构上和安全防护栏杆上都作很大改进，增强门架的安全性，见图5、6。

图5 日本门式脚手架 图6 日本防护栏杆

二、国内兴衰过程

门式脚手架主要由立框、横框、交叉斜撑、脚手板、可调底座等组成。由于立框成“门”字型，所以称为门型或门式脚手架。它不但能用作建筑施工的内外脚手架，又能用作模板支架、台模支架和移动式脚手架，具有多种功能，所以又称多功能脚手架。其主要特点是装拆简单、施工工效高，装拆时间约为扣件脚手架的1/3；承载性能好、使用安全可靠，使用强度为扣件脚手架的3倍；使用寿命长，经济效益好，扣件脚手架一般可使用8~10年，门式脚手架可使用10~15年。

我国从70年代末开始，有些建筑公司先后从日本、美国、英国等国家引进门式脚手架体系，在一些高层建筑工程施工中应用，取得较好的效果。但是，进口脚手架的价格很高，大面积使用工程成本太高，大多企业都不能承受的。

80年代初，国内一些生产厂家开始仿制门式脚手架。到了1985年，已先后建立了20多家门式脚手架生产厂，产品在部分地区的施工工程中大量应用，并且得到施工单位的欢迎。但是，这些厂生产的门式脚手架都是照搬外国的产品，采用英制尺寸，各生产厂的产品规格不一致，不能互相通用，使得门式脚手架的推广应用受到很大阻碍。因此，需要研究适合我国建筑特点，符合国际标准的新型门式脚手架。冶金部建筑研究总院与上海市建筑施工技术研究所、北京市建筑工程研究所、四川省建筑科学研究所等一些科研院所，都积极投入门式脚手架的设计研究工作。

我所在的冶金部建筑研究总院根据国家计委和冶金部1985年下达的任务要求，在广泛收集和参考了国外有关资料的基础上，精心设计了YJ型门式脚手架体系。

1、设计原则

门式脚手架不仅能用作内外脚手架，也能用作模板支架，所以在设计中考虑了以下要求：

（1）搭设的脚手架要有足够的面积，能适应工人施工操作的要求，满足材料运输和堆放的需要；

（2）具有足够的强度和整体刚度，门架坚固稳定，安全可靠；

（3）能组合拼装成以300mm进级的各种不同高度的模架；

（4）装拆灵活，搬运方便，通用性强，能多次周转使用；

（5）脚手架的规格和附件的品种少，能满足多种用途的需要。

2、门式脚手架规格的确定

在门式脚手架的设计中，吸收了国外门式脚手架模数制特点，还充分考虑了国内结构设计的模数要求，在设计上作了如下改进：

（1）国外门式脚手架的规格尺寸很多，有采用国际单位和英制两种计量单位。我国已将国际单位定为法定计量单位，设计中要求积极推行米制、改革市制、限制英制和废除旧杂制的政策。本设计的计量单位，一律采用法定计量单位。

（2）国外门式脚手架都是按一定的级差进级。如宽度尺寸基本有三种，国际单位的宽度为900mm、1200mm、1500mm；英制单位的宽度为914mm、1219mm、1524mm。高度尺寸很多，自成一套体系，但基本上都是按300mm（1ft)或150（0.5ft）进级。我们在设计中采用符合我国建筑统一的模数制，能组合拼装成300mm进级的不同高度，能满足建筑物的跨度、进深、柱距、开间和层高等不同尺寸的要求。

（3）考虑到我国钢管脚手架的步距一般为1800mm，YJ型门式脚手架的规格确定为：门架宽度为1200mm，高度为1800mm，调节架高度为1200mm、900mm、600mm三种。高度采用了以300mm进级的模数，这套模数能组合拼装300mm进级的不同高度。采用了这套模数，可以减少附件的规格品种，如交叉斜撑只有两种，连接臂只有一种，并能满足各种高度的拼装要求，有利于现场管理和使用。

这套门式脚手架的设计完成后，我们联合了无锡县门式脚手架厂、冶金部三冶机械厂和邯郸煤矿机械厂进行试制。在门架的试制过程中，首先遇到钢管材料的问题，由于我国没有专门生产门式脚手架钢管的工厂，冶金部三冶公司到鞍钢购买钢管，回答是冶金部没有我们要求规格尺寸的钢管，被迫只能采用尺寸近似的厚壁钢管来代用。如用Ф42.3Ⅹ2.75mm替代Ф42Ⅹ2.5mm钢管，用Ф26.8Ⅹ2.75mm替代Ф28Ⅹ2.0mm钢管。这样修改的结果是，增加了门架的重量，由于钢管的截面不同，各厂生产的门架也不能互相通用。

冶金部三冶机械厂等几个试制厂生产的门式脚手架，在鞍钢重点改造项目工程、无锡和盐城城市等工程中应用，取得良好效果，并于1989年11月14日通过部级技术鉴定。

在门架使用中，我们还遇到另外一个问题，当时许多施工单位都有大量的扣件脚手架钢管，经过施工过程中几次截断，积存了一大堆短钢管无法利用，希望利用这些钢管加工成门架。经与试制单位协商，我们在设计中增加了Ф48Ⅹ3.5mm钢管的门架，这种脚手架的强度和刚度大，可以用作砌筑楼层不高的内外脚手架，以及楼板和梁的模板支架，也可以用作预制楼板的支架，受到施工人员的欢迎。但是，这种脚手架的重量也大，不宜用作高层建筑和高大空间的内外脚手架。

90年代初，全国已建立了一大批脚手架生产厂，协会会员有四川华兴机械厂、中国脚手架公司、广西五建金属结构厂，无锡远东建筑器材公司等十多个单位，非会员单位的脚手架厂有几百家，还有许多家庭作坊式的小厂，如广东佛山地区就有40多家脚手架企业，主要生产门式脚手架。江苏无锡有60多家脚手架企业，可以生产门式、碗扣式和插销式等各类脚手架。其脚手架产品在许多工程施工中大量应用，还有不少钢模板租赁企业也购买了许多门式脚手架出租，当时，国内门式脚手架应用量越来越大。但是，门式脚手架在国内生产和使用的时间不长，没有得到更好的发展，在施工应用中反而越来越少。

其主要的原因是，大部分脚手架企业的生产规模都很小，设备简陋，生产工艺落后，产品质量很难保证，产品价格也很低。这些企业为了抢占市场，相互进行恶性竞争，结果是产品价格越来越低，企业利润越来越少。产品质量越来越差，门架的刚度就变小了，在运输和使用中易产生变形，以致严重影响了这项新技术的推广应用。

不少门式脚手架厂家被逼关闭，有一部分脚手架厂转产其他新型脚手架，还有一部分厂家专门替外商来图加工，如无锡有几十家脚手架厂，有的厂家专门给日本加工门式脚手架，有的厂家可以生产各种类型的脚手架，给欧洲、日本等很多国家来图加工。由于这些厂家的无序竞争，相互压价，结果企业利润很低，大部分利润都给了外商。

这些替外商加工的厂家产品质量都较好，但产品上都是打印外国厂家的标记。那时，我曾对有关领导说，你们不能长期给外国老板打工，应该考虑做出自己的品牌了。可惜，当时国内的建筑市场还不成熟，施工单位对新型脚手架还不接受。

三、存在的问题

欧洲、日本等国家的门式脚手架，经历了二十多年的发展过程成为主导脚手架，我国的门式脚手架从70年代开始应用，到90年代也经历了二十多年，这种脚手架并没有成为主导脚手架，却很快地退出了建筑市场。为什么门式脚手架没有得到发展？仍是扣件式脚手架为主导脚手架，安全事故也是不断发生呢？存在的主要问题是：

1、由于一些研究设计单位研制的脚手架，自成体系，互不通用，品种规格多样。大部分生产厂的产品规格，都是仿制外国产品的规格，采用英制尺寸，附件的规格较多，通用性差。1991年颁布了?门式钢管脚手架?（JGJ76--91）行业标准，但是，了解这个标准和持有此标准的人很少，更谈不上如何贯彻执行标准了。因此，各厂家无统一的设计和产品标准，产品规格不同，质量标准不一致，不仅给施工单位使用和管理带来很大困难，不利于推广应用，同时，也给建筑施工安全带来隐患。

2、国内各厂对门式脚手架主要部件的称呼不一致，各有一套名称，给脚手架的推广应用带来许多不便。如以下几种部件：

（1）门式脚手架的别称：门型脚手架、门架式脚手架、多功能脚手架；

（2）门架的别称：门型架、门式架、骨架、主架；

（3）调节架的别称：框架、梯形架、门型支架；

（4）横框的别称：水平架、平行架、连接架、平架；

（5）交叉斜撑的别称：交叉拉杆、剪刀撑、交叉支撑、斜撑；

3、由于有些脚手架厂采用钢管的材质和规格不符合设计要求，加工精度差，使用寿命短，以致严重影响了这项新技术的推广。冶金部的产品项目中，没有脚手架钢管这一项目，于是国内建立了几十个钢管生产厂，其中大部分是山寨钢管厂。脚手架生产厂为了用低价进行市场竞争，对钢管的材质和质量上放低了要求。这些厂的脚手架运到施工工地，由于门架的刚度小，已有一部分脚手架变了形。这种脚手架不仅增加了拼装难度，脚手架的受力情况也大打折扣，影响到脚手架的施工安全，并多次发生了安全事故，施工单位还会再用这种脚手架吗？于是纷纷退出使用门式脚手架，又改用扣件脚手架了。租赁单位花了很大投资，购买了门式脚手架，结果却没有施工单位过问，库存的门式脚手架成了一堆废钢。

四、几点建议

门式脚手架是各类脚手架中使用最早、应用最广、功能最多的脚手架之一，目前，在国外很多国家还可以看到它的足迹。我国在推广应用门式脚手架的过程中，并不是门式脚手架不适合我国国情，而是我们在工作中存在一些问题，其中有产品质量和施工应用的问题，更重要的是市场管理和质量监督方面的问题。我还是希望门式脚手架这朵鲜花能开起来，有道是一花独放不是春，万紫千红才是春。在制定门式脚手架的产品规格和标准时，建议应考虑以下几点：

1、我国已将国际单位定为法定计量单位，所以制定门式脚手架标准时，应统一采用法定计量单位，取消英制单位。

2、对门架的宽度和架距应有统一规定，以利于各厂的产品能互相通用。门架的高度可以不完全统一，但原则规定应按300mm进级。

3、在符合统一标准的原则下，各厂的产品可以有各自的特点，但应尽量减少产品的规格品种。

4、国外的脚手架普遍采用低合金钢材，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%。建议用低合金钢管替代普通碳素钢管，可以减少脚手架的重量，提高脚手架的使用寿命，具有显著的经济效益和社会效益。

最近，我们行业内有的单位已研究出新的钢材，如索氏体不锈钢和低合金高强钢，这种钢材不仅强度大，重量轻，而且价格也不高。已经试制了钢模板、钢脚手板、钢管等，正在施工工程中试用。我感觉这种钢材的发展前景很好，建议可以关注一下。