一、國外發(fā)展概況

      門式腳手架是建筑用腳手架中應用最廣泛的腳手架之一，50年代初，美國首先研制成功了門式腳手架，由于它具有裝拆簡單、移動方便、承載性能好、使用安全可靠、經(jīng)濟效益好等特點，所以，發(fā)展速度很快。到了60年代初，歐洲各國也先后引進并發(fā)展了門式腳手架（見圖1），還研制和開發(fā)了與門式腳手架結(jié)構(gòu)形式基本相似的框式腳手架體系，這種腳手架體系中有門形、H形、三角形、四邊形等多種形式的支架體系。

圖一 荷蘭門市腳手架

      80年代初，德國首先開發(fā)應用了四邊形方塔式腳手架，見圖2；法國和英國開發(fā)了三角形塔式腳手架，見圖3，這二種腳手架的特點是結(jié)構(gòu)合理、使用安全可靠、承載能力高、使用壽命長。如每個單元的承載能力，方塔式腳手架可達到180KN，三角形塔式腳手架可達到120~150KN，廣泛用于橋梁、核電站、水電站等工程。

圖二 方塔式                  圖三 三角框式

      在框式腳手架體系中，門式腳手架開發(fā)最早，使用量最多，門式腳手架有門架型、梯型、八字型、特殊型等多種形式，見圖4。在80~90年代，歐美的一些國家門架的使用量都占到50%左右。目前，在歐美一些國家的許多施工工地和馬路邊上，仍然可以看到門式腳手架的施工場景。

圖4 門式腳手架的各種形式

      1955年，日本許多建筑公司開始引進門式腳手架，首先使用在地下鐵道、高速公路的支架工程。1956年日本JIS（日本工業(yè)標準）制訂有關(guān)腳手架的標準，1963年勞動省在勞動安全衛(wèi)生規(guī)定里也制定了有關(guān)腳手架、支撐的一些規(guī)定。

      1963年日本一些規(guī)模較大的建筑公司開發(fā)、研究或購買門式腳手架，在工程中大量應用。1965年隨著超高層建筑的增多，腳手架的使用量也越來越多。1970年腳手架租賃公司開始激增，由于租賃腳手架能解決施工企業(yè)的要求，減少企業(yè)的投資，所以，門式腳手架使用量迅速增長，并在很長時間內(nèi)使用量占50%以上。

      目前，日本門式腳手架仍在大量應用，日本腳手架企業(yè)不但積極引進國外先進腳手架，還非常重視技術(shù)創(chuàng)新，對引進的腳手架還進行改進。如門式腳手架在結(jié)構(gòu)上和安全防護欄桿上都作很大改進，增強門架的安全性，見圖5、6。

                                                 圖五 日本門式腳手架                                                                                                 圖六 日本防護欄桿

二、國內(nèi)興衰過程

      門式腳手架主要由立框、橫框、交叉斜撐、腳手板、可調(diào)底座等組成。由于立框成“門”字型，所以稱為門型或門式腳手架。它不但能用作建筑施工的內(nèi)外腳手架，又能用作模板支架、臺模支架和移動式腳手架，具有多種功能，所以又稱多功能腳手架。其主要特點是裝拆簡單、施工工效高，裝拆時間約為扣件腳手架的1/3；承載性能好、使用安全可靠，使用強度為扣件腳手架的3倍；使用壽命長，經(jīng)濟效益好，扣件腳手架一般可使用8~10年，門式腳手架可使用10~15年。

      我國從70年代末開始，有些建筑公司先后從日本、美國、英國等國家引進門式腳手架體系，在一些高層建筑工程施工中應用，取得較好的效果。但是，進口腳手架的價格很高，大面積使用工程成本太高，大多企業(yè)都不能承受的。

      80年代初，國內(nèi)一些生產(chǎn)廠家開始仿制門式腳手架。到了1985年，已先后建立了20多家門式腳手架生產(chǎn)廠，產(chǎn)品在部分地區(qū)的施工工程中大量應用，并且得到施工單位的歡迎。但是，這些廠生產(chǎn)的門式腳手架都是照搬外國的產(chǎn)品，采用英制尺寸，各生產(chǎn)廠的產(chǎn)品規(guī)格不一致，不能互相通用，使得門式腳手架的推廣應用受到很大阻礙。因此，需要研究適合我國建筑特點，符合國際標準的新型門式腳手架。冶金部建筑研究總院與上海市建筑施工技術(shù)研究所、北京市建筑工程研究所、四川省建筑科學研究所等一些科研院所，都積極投入門式腳手架的設計研究工作。

我所在的冶金部建筑研究總院根據(jù)國家計委和冶金部1985年下達的任務要求，在廣泛收集和參考了國外有關(guān)資料的基礎(chǔ)上，精心設計了YJ型門式腳手架體系。

      1、設計原則

      門式腳手架不僅能用作內(nèi)外腳手架，也能用作模板支架，所以在設計中考慮了以下要求：

      （1）搭設的腳手架要有足夠的面積，能適應工人施工操作的要求，滿足材料運輸和堆放的需要；

      （2）具有足夠的強度和整體剛度，門架堅固穩(wěn)定，安全可靠；

      （3）能組合拼裝成以300mm進級的各種不同高度的模架；

      （4）裝拆靈活，搬運方便，通用性強，能多次周轉(zhuǎn)使用；

      （5）腳手架的規(guī)格和附件的品種少，能滿足多種用途的需要。

      2、門式腳手架規(guī)格的確定

      在門式腳手架的設計中，吸收了國外門式腳手架模數(shù)制特點，還充分考慮了國內(nèi)結(jié)構(gòu)設計的模數(shù)要求，在設計上作了如下改進：

      （1）國外門式腳手架的規(guī)格尺寸很多，有采用國際單位和英制兩種計量單位。我國已將國際單位定為法定計量單位，設計中要求積極推行米制、改革市制、限制英制和廢除舊雜制的政策。本設計的計量單位，一律采用法定計量單位。

      （2）國外門式腳手架都是按一定的級差進級。如寬度尺寸基本有三種，國際單位的寬度為900mm、1200mm、1500mm；英制單位的寬度為914mm、1219mm、1524mm。高度尺寸很多，自成一套體系，但基本上都是按300mm（1ft)或150（0.5ft）進級。我們在設計中采用符合我國建筑統(tǒng)一的模數(shù)制，能組合拼裝成300mm進級的不同高度，能滿足建筑物的跨度、進深、柱距、開間和層高等不同尺寸的要求。

      （3）考慮到我國鋼管腳手架的步距一般為1800mm，YJ型門式腳手架的規(guī)格確定為：門架寬度為1200mm，高度為1800mm，調(diào)節(jié)架高度為1200mm、900mm、600mm三種。高度采用了以300mm進級的模數(shù)，這套模數(shù)能組合拼裝300mm進級的不同高度。采用了這套模數(shù)，可以減少附件的規(guī)格品種，如交叉斜撐只有兩種，連接臂只有一種，并能滿足各種高度的拼裝要求，有利于現(xiàn)場管理和使用。

      這套門式腳手架的設計完成后，我們聯(lián)合了無錫縣門式腳手架廠、冶金部三冶機械廠和邯鄲煤礦機械廠進行試制。在門架的試制過程中，首先遇到鋼管材料的問題，由于我國沒有專門生產(chǎn)門式腳手架鋼管的工廠，冶金部三冶公司到鞍鋼購買鋼管，回答是冶金部沒有我們要求規(guī)格尺寸的鋼管，被迫只能采用尺寸近似的厚壁鋼管來代用。如用Ф42.3Ⅹ2.75mm替代Ф42Ⅹ2.5mm鋼管，用Ф26.8Ⅹ2.75mm替代Ф28Ⅹ2.0mm鋼管。這樣修改的結(jié)果是，增加了門架的重量，由于鋼管的截面不同，各廠生產(chǎn)的門架也不能互相通用。

      冶金部三冶機械廠等幾個試制廠生產(chǎn)的門式腳手架，在鞍鋼重點改造項目工程、無錫和鹽城城市等工程中應用，取得良好效果，并于1989年11月14日通過部級技術(shù)鑒定。

      在門架使用中，我們還遇到另外一個問題，當時許多施工單位都有大量的扣件腳手架鋼管，經(jīng)過施工過程中幾次截斷，積存了一大堆短鋼管無法利用，希望利用這些鋼管加工成門架。經(jīng)與試制單位協(xié)商，我們在設計中增加了Ф48Ⅹ3.5mm鋼管的門架，這種腳手架的強度和剛度大，可以用作砌筑樓層不高的內(nèi)外腳手架，以及樓板和梁的模板支架，也可以用作預制樓板的支架，受到施工人員的歡迎。但是，這種腳手架的重量也大，不宜用作高層建筑和高大空間的內(nèi)外腳手架。

      90年代初，全國已建立了一大批腳手架生產(chǎn)廠，協(xié)會會員有四川華興機械廠、中國腳手架公司、廣西五建金屬結(jié)構(gòu)廠，無錫遠東建筑器材公司等十多個單位，非會員單位的腳手架廠有幾百家，還有許多家庭作坊式的小廠，如廣東佛山地區(qū)就有40多家腳手架企業(yè)，主要生產(chǎn)門式腳手架。江蘇無錫有60多家腳手架企業(yè)，可以生產(chǎn)門式、碗扣式和插銷式等各類腳手架。其腳手架產(chǎn)品在許多工程施工中大量應用，還有不少鋼模板租賃企業(yè)也購買了許多門式腳手架出租，當時，國內(nèi)門式腳手架應用量越來越大。但是，門式腳手架在國內(nèi)生產(chǎn)和使用的時間不長，沒有得到更好的發(fā)展，在施工應用中反而越來越少。

      其主要的原因是，大部分腳手架企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模都很小，設備簡陋，生產(chǎn)工藝落后，產(chǎn)品質(zhì)量很難保證，產(chǎn)品價格也很低。這些企業(yè)為了搶占市場，相互進行惡性競爭，結(jié)果是產(chǎn)品價格越來越低，企業(yè)利潤越來越少。產(chǎn)品質(zhì)量越來越差，門架的剛度就變小了，在運輸和使用中易產(chǎn)生變形，以致嚴重影響了這項新技術(shù)的推廣應用。

      不少門式腳手架廠家被逼關(guān)閉，有一部分腳手架廠轉(zhuǎn)產(chǎn)其他新型腳手架，還有一部分廠家專門替外商來圖加工，如無錫有幾十家腳手架廠，有的廠家專門給日本加工門式腳手架，有的廠家可以生產(chǎn)各種類型的腳手架，給歐洲、日本等很多國家來圖加工。由于這些廠家的無序競爭，相互壓價，結(jié)果企業(yè)利潤很低，大部分利潤都給了外商。

      這些替外商加工的廠家產(chǎn)品質(zhì)量都較好，但產(chǎn)品上都是打印外國廠家的標記。那時，我曾對有關(guān)領(lǐng)導說，你們不能長期給外國老板打工，應該考慮做出自己的品牌了。可惜，當時國內(nèi)的建筑市場還不成熟，施工單位對新型腳手架還不接受。

三、存在的問題

      歐洲、日本等國家的門式腳手架，經(jīng)歷了二十多年的發(fā)展過程成為主導腳手架，我國的門式腳手架從70年代開始應用，到90年代也經(jīng)歷了二十多年，這種腳手架并沒有成為主導腳手架，卻很快地退出了建筑市場。為什么門式腳手架沒有得到發(fā)展？仍是扣件式腳手架為主導腳手架，安全事故也是不斷發(fā)生呢？存在的主要問題是：

      1、由于一些研究設計單位研制的腳手架，自成體系，互不通用，品種規(guī)格多樣。大部分生產(chǎn)廠的產(chǎn)品規(guī)格，都是仿制外國產(chǎn)品的規(guī)格，采用英制尺寸，附件的規(guī)格較多，通用性差。1991年頒布了?門式鋼管腳手架?（JGJ76--91）行業(yè)標準，但是，了解這個標準和持有此標準的人很少，更談不上如何貫徹執(zhí)行標準了。因此，各廠家無統(tǒng)一的設計和產(chǎn)品標準，產(chǎn)品規(guī)格不同，質(zhì)量標準不一致，不僅給施工單位使用和管理帶來很大困難，不利于推廣應用，同時，也給建筑施工安全帶來隱患。

      2、國內(nèi)各廠對門式腳手架主要部件的稱呼不一致，各有一套名稱，給腳手架的推廣應用帶來許多不便。如以下幾種部件：

      （1）門式腳手架的別稱：門型腳手架、門架式腳手架、多功能腳手架；

      （2）門架的別稱：門型架、門式架、骨架、主架；

      （3）調(diào)節(jié)架的別稱：框架、梯形架、門型支架；

      （4）橫框的別稱：水平架、平行架、連接架、平架；

     （5）交叉斜撐的別稱：交叉拉桿、剪刀撐、交叉支撐、斜撐；

       3、由于有些腳手架廠采用鋼管的材質(zhì)和規(guī)格不符合設計要求，加工精度差，使用壽命短，以致嚴重影響了這項新技術(shù)的推廣。冶金部的產(chǎn)品項目中，沒有腳手架鋼管這一項目，于是國內(nèi)建立了幾十個鋼管生產(chǎn)廠，其中大部分是山寨鋼管廠。腳手架生產(chǎn)廠為了用低價進行市場競爭，對鋼管的材質(zhì)和質(zhì)量上放低了要求。這些廠的腳手架運到施工工地，由于門架的剛度小，已有一部分腳手架變了形。這種腳手架不僅增加了拼裝難度，腳手架的受力情況也大打折扣，影響到腳手架的施工安全，并多次發(fā)生了安全事故，施工單位還會再用這種腳手架嗎？于是紛紛退出使用門式腳手架，又改用扣件腳手架了。租賃單位花了很大投資，購買了門式腳手架，結(jié)果卻沒有施工單位過問，庫存的門式腳手架成了一堆廢鋼。

四、幾點建議

      門式腳手架是各類腳手架中使用最早、應用最廣、功能最多的腳手架之一，目前，在國外很多國家還可以看到它的足跡。我國在推廣應用門式腳手架的過程中，并不是門式腳手架不適合我國國情，而是我們在工作中存在一些問題，其中有產(chǎn)品質(zhì)量和施工應用的問題，更重要的是市場管理和質(zhì)量監(jiān)督方面的問題。我還是希望門式腳手架這朵鮮花能開起來，有道是一花獨放不是春，萬紫千紅才是春。在制定門式腳手架的產(chǎn)品規(guī)格和標準時，建議應考慮以下幾點：

      1、我國已將國際單位定為法定計量單位，所以制定門式腳手架標準時，應統(tǒng)一采用法定計量單位，取消英制單位。

      2、對門架的寬度和架距應有統(tǒng)一規(guī)定，以利于各廠的產(chǎn)品能互相通用。門架的高度可以不完全統(tǒng)一，但原則規(guī)定應按300mm進級。

      3、在符合統(tǒng)一標準的原則下，各廠的產(chǎn)品可以有各自的特點，但應盡量減少產(chǎn)品的規(guī)格品種。

      4、國外的腳手架普遍采用低合金鋼材，低合金鋼管與普通碳素鋼管相比，其屈服強度可提高46%，重量減輕27%，耐大氣腐蝕性能提高20%~38%，使用壽命提高25%。建議用低合金鋼管替代普通碳素鋼管，可以減少腳手架的重量，提高腳手架的使用壽命，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。

      最近，我們行業(yè)內(nèi)有的單位已研究出新的鋼材，如索氏體不銹鋼和低合金高強鋼，這種鋼材不僅強度大，重量輕，而且價格也不高。已經(jīng)試制了鋼模板、鋼腳手板、鋼管等，正在施工工程中試用。我感覺這種鋼材的發(fā)展前景很好，建議可以關(guān)注一下。

      本文轉(zhuǎn)自中國模板腳手架協(xié)會微信公眾號。