盘扣式脚手架和扣件式脚手架应用对比分析

发表时间:2020/2/3   来源:《基层建设》2019年第28期   作者:王振刚
[导读] 摘要: 脚手架搭拆施工作为储罐施工过程中必不可少的环节,在局内现河厂隐患治理工程中得到广泛应用。
        胜利油建第四项目管理部  山东东营  257000
        摘要: 脚手架搭拆施工作为储罐施工过程中必不可少的环节,在局内现河厂隐患治理工程中得到广泛应用。新建、改造钢制立式储罐防腐、保温施工前,为保证高处作业、受限空间作业、用火作业等施工安全,施工前往往需要先搭设脚手架。施工人员、设备和材料依靠脚手架提供的施工平台,来完成施工任务。
        关键词:   作用原理    搭设效率    成本分析    市场调查
        本文将从脚手架施工准备工作,脚手架材料构成,脚手架搭设方式和搭设速度,脚手架的租赁成本、以及预结算过程中脚手架的取费标准等一系列因素进行分析,以期作出最合理的脚手架选型。
        1、搭设脚手架的准备工作
        根据公司程序文件的要求,以及相关安全规范的要求,脚手架施工前,项目部技术人员需要编制脚手架施工专项施工技术方案,并按照要求报验公司各职能部门审核,然后报验监理单位和业主单位签字确认。脚手架方案编制前,技术人员需要到施工现场了解罐内外的地面情况,确定拟搭设脚手架基础的地基承载情况,并测量出拟搭设脚手架周围宽度、高度等参数,为确定脚手架方案的内容做准备工作。
        2、两种脚手架的材料构成以及作用力原理
        2.1材料对比
        扣件式钢管脚手架搭设材料主要包括:脚手架钢管、扣件、脚手板和安全网等。脚手架采用直径Ф48.3×3.6mm Q235A型的直缝钢管,每根钢管最大长度不应大于6m,且厚度不小于3.24mm,钢管表面应平直光滑,不应有裂纹、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕、划道及严重锈蚀等缺陷,同时不应打孔;常用的扣件有直角扣件和旋转扣件,扣件应使用可锻铸铁或者铸钢制作,扣件在螺栓拧紧扭力矩达到65N.m时,不得发生破坏。
        盘扣式钢管支架的主要构成材料为钢管、连接盘、插销、扣接头和安全网等。脚手架立杆和横杆外径有Ф33/38/42/48/60等,常用的钢管选型为Ф48*2.5mm(立杆材质为Q345A,水平杆材质为Q235B,斜杆材质为Q195),壁厚允许偏差为±0.1mm。外径允许偏差为+0.2mm和-0.1mm。其材质应符合现行国家标准《低合金高强度结构钢》GB/T 1591、《碳素结构钢》GB/T700以及《一般工程用铸造碳钢件》GB/T11352的规定。
        从这里可以看出,盘扣式脚手架的钢管立杆材质Q345较扣件式钢管脚手架钢管材质Q235A规格更高,同时钢管壁厚更薄,做到了强度和轻量化的兼顾。
        2.2作用原理
        扣件式钢管脚手架通过扣件连接脚手架的水平杆、立杆等,主要通过扣件与钢管之间的摩擦力支撑脚手架和载荷的重力,以完成施工任务。
        盘扣式脚手架是通过横向水平杆接头上的插销,与焊接在立杆上的连接盘进行连接,插销直接插在连接盘的盘孔上,人工锤击插销以保证横杆和立杆之间的稳固。
        3、脚手架搭设效率、送检规定
        3.1搭设方式对比
        扣件式钢管脚手架是通过直角扣件、旋转扣件等将立杆、水平杆等进行连接,直角扣件和旋转扣件上有2套紧固螺丝,每个扣件连接2根钢管,因此2根钢管进行连接,施工人员需要分别紧固2次螺栓,方可完成紧固施工。
        盘扣式脚手架是通过水平杆或者斜杆的连接头上的插销,直接插入立杆连接盘的盘孔内,然后由施工人员使用锤子将插销直接砸入连接盘内,以完成搭设和紧固施工任务。
        相比扣件式脚手杆通过扣件上的螺栓进行连接,盘扣式钢管支架的连接方式更加方便,对于施工来说,这无疑可以节省巨大的体力。
        4、搭设成本对比分析
        4.1成本对比
        据了解,局内工程脚手架主材料均为就近租赁。脚手架的使用成本将会在一定程度上影响脚手架的使用。这里将通过1台5000m3罐的脚手架搭设为例进行对比分析。需要说明的是,不同类型的脚手架的设计参数不同,但是均必须满足基本的施工需要。
        通过查阅【《金属储罐、球罐、设备安装脚手架搭拆和使用消耗量定额(试行)》工程量计算规则】可知,脚手架的费用记取方式为:搭设费用+使用费+拆除费用。其中脚手架的一次搭设费与搭设时间没有关系,只跟脚手架的搭设尺寸有关(外脚手架按照面积的大小确定一次搭设费用,罐内脚手架按照搭设体积计算一次搭设费用)因此,更高的效率可以带来可观的收益。


        以1台5000m3罐的内外脚手架搭拆情况为例,罐的尺寸为高H=14.5m,罐直径D=22.5m,搭设脚手架高度高于罐高1.5m,即脚手架搭设高度为16m,罐外双排脚手架内侧立杆距离罐壁板外表面0.3m,外侧立杆距离罐外表面1.2m。
        同样的1台5000m3罐搭设盘口式钢管支架,需要盘扣式立杆1367根,重量为13.533t;共计使用水平横杆共计1008根,重量为3.226t;使用纵向横杆2020根,重量为11.312t;脚手架租赁费用为每吨每天20元;脚手架搭设时间按照扣件式钢管脚手架的1/3~1/5,即Y天。
        4.2搭设成本对比
        扣件式钢管脚手架的搭设总费用为:
        F(D1)=12000×0.013+18000×0.008=300元/天;
        一次搭设费用为:F(K1)=300X+6×300X=2100X元;
        盘扣式钢管支架的搭设费用(选取最大5天为1周期)为:
        F(D2)=(13.533+3.226+11.312)/1000*20=560元/天;
        一次搭设费用为:F(P1)=560*Y+6*300*Y=2360Y元。
        根据施工经验得知,Y≈1/3~1/5X;2360Y=472X~787X;考虑到X>0,且为整数,472X~787X<2100X,因此2100X远远大于2360Y;
        比较得知,F(P1)<F(K1),因此盘扣式脚手架一次搭设费用较低。
        4.3拆除成本对比
        脚手架的拆除按照扣件式脚手架A天,盘扣式脚手架拆除为(1/2~1/3)A天计算如下:
        扣件式脚手架一次拆除费用F(K2)=300A+6×300A=2100A;
        盘扣式脚手架一次拆除费用F(K2)=560×((1/2~1/3)A)+6×300×(1/2~1/3)A=787A~1180A;
        考虑到A>0,因此F(K2)>F(K2);因此盘扣式脚手架一次拆除费用也较低。
        4.4整个使用周期成本对比
        脚手架的使用按照B天计算;
        扣件式脚手架使用周期的成本为:
        F(K3)=2100X+2100A+300B;
        盘扣式脚手架使用周期的成本为:
        F(P3)=(472~787)X+(787~1180)A+560B
        F=F(K3)-F(P3)=(1313~1628)X+(920~1313)A-260B
        按照1台5000m3罐扣件式搭设时间计算,搭设时间18天,拆除时间12天,计算当B=133~173天时,F=0两种脚手架的费用基本相当;
        当B>173时,F<0,扣件式脚手架使用周期的成本更低;
        当B<133时,F>0,盘扣式脚手架使用周期的成本更低;
        据了解,现场使用1台5000m3罐脚手架使用时间约为30天,则盘扣式脚手架使用周期成本将远远低于扣件式脚手架的使用周期内成本。
        通过以上对比,我们可以了解到,盘扣式钢管脚手架相比扣件式钢管脚手架,有非常明显的搭设和拆除的便利性,虽然盘扣式脚手架的租赁费用较扣件式钢管脚手架稍高,但是不影响盘扣式脚手架搭设进度快、搭设和拆除便利性高,以及更高的架体稳定性等高附加值。因此盘扣式脚手架在储罐施工过程中的应用越来越广泛,也就不难理解了。
        据了解,在东营及周边的脚手架租赁站,无论是扣件式钢管脚手架还是盘扣式钢管脚手架,租赁站的材料都存在供不应求的情况。而盘扣式脚手架作为近期刚刚出现在市场中的“抢手货”,各租赁站存货量依然非常低,远远难以满足工地的租赁需求。因此,考虑到业主单位的工期和不影响正常施工,我们不能因为盘扣式脚手架的便利性而牺牲正常的施工周期,白白浪费时间等待盘扣式脚手架的材料供应,而放任扣件式脚手架在租赁站无人问津。
        脚手架的出现,解决了施工难题,也解决了施工中出现的安全隐患问题;作为施工企业,在适合的时间合理的选择脚手架类型,不但能够给施工带来便利,还会创造一定的施工效益。
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