1、1多功能轮扣（直插）式钢管脚手架梁 军（中国十七冶集团有限公司 安徽马鞍山 243000）【摘要】轮扣式脚手架是新型脚手架，主要构件为立杆和横杆，立杆上每间隔一定距离设置有扣盘，扣盘上均匀分布有定位孔，横杆的两端分别设置有与定位孔对应扣接的插头，横杆插头有与立杆表面对应配合的弧形面，每个扣盘上同时可装 4 个横杆接头，位置任意。轮扣节点结构合理力杆轴向传力，使脚手架整体在三维空间、结构强度高、整体稳定性好、并具有可靠的自锁性能，能有效地提高脚手架的整架稳定强度和安全度，能更好的满足施工安全的需要。具有拼拆迅速、省力，结构稳定可靠，配备完善，通用性强，承载力大，安全可靠，易于加工，不易丢失，便于
2、管理，易于运输，应用广泛等特点。【关键词】 轮扣脚手架 构造 特点 应用0 引言轮扣式多功能脚手架是近年来根据国际发展趋势由我国自行开发设计并批量生产的技术先进的承插式钢管脚手架，已经广泛应用于房建、桥梁、隧道、地道桥、水塔、大跨度架棚等建筑，深受国内外施工单位的欢迎，并取得了良好的社会效益，有着广阔的发展前景。1 轮扣脚手架基本构造轮扣接头是多功能轮扣式脚手架的核心部件，由轮扣、横接头、钢管组成。立杆每隔 0.6、1.2、1.6 米(规格不同)焊接一只轮扣，横杆上两端各焊接一只横插头，连接时把横杆端头的横插头插入轮扣上相应的孔内（见图） ，由于设计上的特点，只要用铁锤敲击横插头即可锁紧，横杆
3、上加载荷时，锁紧更可靠。每只轮扣上可同时插接四只横杆，四只横杆互为 90 度。轮扣脚手架目前使用较多的是 48mm3.5mm、Q235 焊管做构件管材，用 58mm4mm、Q235 焊管做立杆连接管材。立杆是轮扣脚手架的主要受力杆件，横杆是脚手架的横向连接杆，由于该脚手架独特的设计特点，其横杆和立杆根据实际应用生产出了多种规格型号（见下表）型号 A（mm） 参考重量（Kg）备注LG-30 300 2.2-2.7LG-60 600 3.2-3.5LG-90 900 4.5-5LG-120 1200 5.6-6.2LG-150 1500 6.9-7.7LG-180 1800 7.9-8.8LG-2
4、10 2100 9.2-10.3LG-240 2400 10.2-11.4立杆LG-300 3000 12.5-14.1HG-30 300 1.2-1.4HG-60 600 2.2-2.5HG-90 900 3.2-3.7横HG-120 1200 4.2-4.5壁厚为3.0mm-3.5mm多功能轮扣脚手架构造图2HG-150 1500 5.2-6杆HG-180 1800 6.2-7.12 轮扣脚手架性能和特点2.1 轮扣脚手架的性能：具有拆装效率高、负荷承载力高、支撑稳定可靠性高、产品维护少；相比普通钢管脚手架，只需通过敲击横管插头即可搭设，配备多种规格长度，搭设灵活，立杆一端为套筒可直接与立
5、杆连接，顶托螺帽为多口径阶梯设计，可承托三种不同口径的钢管，拆装效率提高；钢管通过自锁连接负载越大锁紧力越大，减少钢管与钢管连接的人为操作不当因素，承载能力提高 30%，施工可靠性大大提高；每人每天可搭设 400 平方米，钢管连接部件全部为固定式，不需要额外扣件，钢管长度规格统一，使用简单、运输及管理方便。2.2 轮扣脚手架的特点：多功能性：可以根据具体的施工要求，组成不同的组架尺寸、形状和承载能力的单、双排脚手架，支撑架，支撑柱等多种功能的施工装备。并且考虑到我国已有大量的碗口脚手架在使用，该脚手架还解决了与碗口脚手架共同使用的技术问题，可以十分便利地实现与碗口脚手架在垂直方向上无障碍连接，
6、如果需要在水平方向上与碗口脚手架连接，只需要增加一种过渡横杆；高功效：拆装简便、快速，完全避免了螺栓作业和零散扣件的丢损，接头拼装拆速度比常规快 5 倍以上，拼拆快速省力，工人用一把铁锤即可完成全部作业；承载力大：立杆连接是同轴心承插，节点在框架平面内，接头具有抗弯、抗剪、抗扭力学性能，结构稳定，承载力大；安全可靠：接头设计时考虑到自重力的作用，使接头具有可靠的自锁能力，作用于横杆上的荷载通过盘扣传递给立杆，盘扣具有很强的抗剪能力（最大为 199KN） ；制造工艺简单、维修少、运输方便、管理方便等；使用寿命上比扣件脚手架高很多的：轮扣式脚手架一般可以用 10 年左右，由于抛弃了螺栓连接，构件经
7、碰耐磕就算锈蚀不影响拼拆使用；早拆功能：横杆可提前拆下用来周转，节省材料，节省木方，节省人工，真正做到节能环保、经济、实用。3 轮扣脚手架的施工说明及注意事项3.1 搭设流程：定位-锤击固定-循环作业-检查作业-完成搭设。3.2 安装方法：安装组合的时候将横杆插头对准立杆上扣盘的定位孔插进去，用铁锤敲紧，使横杆插头上的弧形面与立杆表面贴紧。3.3 拆卸流程：卸托-反向敲击松动-循环作业-按规格存放。3.4 搭设速度和工作效率比：比较第一代钢管扣件式脚手架搭设速度比例是 8-10 倍；比较第二代门市脚手架搭设速度比例是 7-9 倍；比较第三代碗扣式脚手架搭设速度比例是 6-8 倍；比较第四代轮盘
8、式脚手架的搭设速度比例是 4-6 倍；3.5 各类钢管脚手架综合性能对比（见下表）脚手架类别 功效对比 承载力对比 市场占有率 一次投资 使用功能对比扣件脚手架 100% 100% 50% 100%不方便、承载力小、稳定性差、扣件易丢失、易损坏门型脚手架 200% 120% 10% 130%方便、承载力中等、稳定性差、配件易损坏、运输、储存不便碗口脚手架 300% 200% 15% 150%方便、承载力大、稳定性较好、上碗口易损坏轮扣脚手架 400% 240% 21 世纪初国际新产品 140% 更方便、承载力更大、稳定性更好、无零配3件、运输、储存方便3.6 施工注意事项：对地基的要求与其它钢
9、管脚手架相同，场地必须平整、坚实，必须按施工要求压实处理好地基，做好排水，谨防阴天雨天浸泡地基下陷，导致脚手架倾斜倒塌造成重大事故，地基高低不平时，请使用可调底座，使用横杆达到水平和立杆垂直状态；轮扣脚手架高度低于 10 米时可不考虑自重，10 米以上时必须考虑自重（将自重计算为荷载） ；轮扣脚手架高度低于 8 米时，轮扣立杆接长缝应错开，使立杆长缝不在同一平面上，以保证脚手架的整体强度；高度超过 8 米时，必须按规定设置斜撑杆和扫地杆，超过1.5 米时需增加斜拉杆密度，以保证整体强度和稳定性；搭设轮扣横杆竖向步距不得超过 1.2 米，顶杆竖向连接点的上下端必须搭设横杆；做外脚手架时，高度超过
10、 8 米时应按规定设置连墙点和扫地杆；如施工方案采取水预压时，应注意以下问题:（1）轮扣脚手架竖向步距不得超过 0.6 米；（2）做好地基排水；（3）轮扣脚手架工作面必须保持水平状态；（4）预压盛水工具不得有渗漏现象；（5）海上及岛屿施工作业因风压太大，不得使用水预压方案；独立使用时，一个单元限高 7 米，二个单元时限高 14 米，并按规定设置连墙点和与地面设置斜支撑；轮扣脚手架的构件、配件运输保管中严禁严重摔、撞；搭、拆装时严禁从高处抛下，搭接时应从下向上，拆卸时应从上向下按顺序操作；使用后清洁构件配件污物，检查是否损坏。必要时重新刷新防锈漆；堆放时应防锈蚀。4 轮扣脚手架的力学性能及设计荷
11、载4.1 力学性能检验：按碗口脚手架的检验方法检验，轮盘的焊接强度 60KN 不破坏，横杆插头的焊接强度 25KN 不破坏。4.2 支撑立杆和横杆设计荷载（见下表）名称 步距（mm） 允许设计荷载（KN）600 401200 302400 25立杆3000 20杆长（mm） 允许设计荷载（KN） 运行设计荷载（KN）900 4.5 12横杆1200 3.5 7不带斜杆荷载（KN） 带斜杆荷载（KN）整体109 297.64.3 单位面积能承受的设计荷载（见下表）（材质为 Q235 时参考值） 单位：KN/m 3横杆竖向步进 h（mm）LxLy（mm）单位立杆支撑面积（m 2） 600 1200
12、 1800 240015001500 2.25 31.54 20.05 12.48 8.3815001200 1.80 39.43 25.06 15.59 10.471500900 1.35 52.57 33.41 20.79 13.961500600 0.9 78.86 50.12 31.19 20.9412001200 1.44 49.28 31.33 19.49 13.091200900 1.08 65.71 41.77 25.99 17.451200600 0.72 98.57 62.65 38.99 26.184900900 0.81 87.62 55.69 34.65 23.279
13、00600 0.54 131.42 83.54 51.98 34.91600600 0.36 197.14 125.31 77.97 52.36600300 0.18 394.24 250.61 155.94 104.72300300 0.09 788.56 501.22 311.89 209.4455 轮扣脚手架的优缺点轮扣脚手架是新型的便捷式支撑脚手架，有着其的优缺点：5.1 优点：具有可靠的双向自锁能力；无任何活动零件；运输、储存、搭设方便快捷；受力性能合理；自由调节；产品标准化包装。5.2 缺点：易由于工人各自为阵的搭设形成参差不齐的支撑小单元，而致使轮扣式脚手架的支撑体系整体性无法保
14、证。6 轮扣脚手架的应用该脚手架自从 1999 年投产以来，在建筑工程中有着非常重要的作用，已经广泛的应用在我国许多大型和重点工程中，如京沪高铁工程、某明星演唱会临时看台工程、北京军事博物馆工程、郑西客运专线、武广客运专线、哈大客运专线工程、云南昆明世纪城工程等，其便利性和其优等的质量远远超出了目前使用的脚手架，使用效果良好，深得各厂家和施工单位的亲睐，至今已经深受国内外的欢迎，有着广阔的发展前景。7 结束语多功能轮扣（直插式）脚手架于 2005 年被列入建筑产品选用技术推广应用产品 ，这是继荣获“中国专利金奖” 、 “中国专利特别金奖” 、 “全国科技成果、专利技术国际交流选项推荐项目”等荣誉后获得的再次肯定。这种新型脚手架是一套严密的、科学的、无材料损耗的系统化的、可连续周转的混凝土支撑体系，大大的提高了施工质量，杜绝了资源浪费，并节省了大量的人力资源，效率提高了 300%，这种新型脚手架尤其对于国外施工的中国企业 非常合适，避免了国外大量的人工费用支出，另外其节约了大量的木方，带来巨大的社会效益。参考文献【1】高梦军 LDJ 轮扣式多功能钢管脚手架 施工技术 2001 年 4 月第 30 卷第 4 期
