自鎖式模塊腳手架技術在船舶工業領域應用及發展前景

鄧 毅

自鎖式模塊腳手架技術即通過突破傳統腳手架的扣件螺栓緊固連接方式，利用預先鉚、焊接在橫桿和立桿上以及斜桿上的特殊裝置，利用重力楔形自鎖的原理，將橫桿和立桿及斜桿連接起來，形成平面三角穩定結構，再將平面結構進行立體組合，最終形成穩定的空間結構的技術。該技術的最主要特點是其靈活便捷的高效性和穩定可靠的安全性。一個普通工人能在不借助任何工具的前提下，方便快捷地將橫桿和立桿以及斜桿進行連接，桿件上的裝置能自動地將各部分進行連接，并立即鎖死，最有效地確保了結構的有效性和安全性，避免了人為因素的影響，基本杜絕了由于連接結點松動出現的安全隱患。

我國改革開放以來，船舶業遵照鄧小平同志“中國的船舶要出口，要打進國際市場”的指示，積極參與了國際船舶市場的競爭，幾十年以來，我國船舶業走出了一條自強振興之路。

我國造船工業緊緊抓住國際船舶景氣周期，實現了又好又快發展。據國外相關研究統計，2009年，全球造船產量已突破1億載重噸，而我國2009年造船近6000萬載重噸。從2009年國家相關權威機構發布的數據顯示，中國船舶工業的新接訂單量和手持訂單量占到全世界的首位。

我國正大步邁進世界造船大國、強國的行列，船舶工業的快速發展，對其配套產品和使用工具提出了更高、更新的要求。尤其是在造船和修船專業不可缺少的工具腳手架，傳統模式下所采用的鋼管扣件式腳手架，從安全性能和使用功能上，已經遠遠不能滿足現代大型船舶制造和維修的需要。而在這種情況下，開發研究新型的腳手架技術和材料已經成為迫在眉睫急需得到革新的關鍵問題。北京安德固腳手架工程有限公司從法國引進的自鎖式模塊式腳手架技術在得到充分的消化吸收和結合中國市場的特點開發研制的ADG系列產品正好順應了船舶工業市場發展的需要，通過同造船行業內專家的多次接觸和交流，充分利用外國專家和中國行業內專家的強大技術優勢，立志于協助國內造船企業解決設計與建造中的技術難題。

一、自鎖式模塊腳手架技術及ADG系列產品的主要特點

1.先進高效

ADG自鎖式模塊腳手架技術主要是通過預制焊接生產，在橫桿上的C形卡鉤、楔形插銷和焊接在立桿上的U形卡在重力的作用下自動翻轉且立即鎖死，并且通過斜桿上的T形鎖銷和U形卡進行連接，形成幾何不變的平面穩定結構，在通過對平面結構的重復組合，最終形成穩定的空間三維結構。由于橫桿上自動翻轉系統的設置，一個普通工人即能獨立將橫桿、立桿和斜桿進行快速組裝，通過模塊化操作和重復組合，形成腳手架立體結構。根據測算，對于普通高度在10米以下的立體空間結構，即我們俗稱的滿堂紅腳手架，一個普通工人每天按8個工時計算，在不借助吊裝機具的前提下，每人每天搭設架體在2.5噸，按ADG架體每立方米用材3.5公斤計算，每人每天能夠達到700余立方米。

2.安全可靠

ADG系列產品的主要材料是Q345B的低碳合金鋼，其屈服強度為320N/mm2；桿件上的配件U形卡和C形卡采用的是WL510高強沖壓鋼板，楔形銷采用的是45#鍛鋼，配件與鋼管之間的焊接采用的是CO2氣體保護焊自動化焊接技術，有效地從原材料生產和加工上杜絕了產品的安全隱患，確保了產品的加工質量得到有效保證。

通過理論計算和大量實驗研究證明，橫桿和立桿采用插銷連接的方式，即滿足其穩定承載要求，其承載能力較鋼管扣件式結構大大提高，具體承載能力見下列圖表。

同時，自鎖式模塊腳手架技術在結構設計里所采用的斜拉桿設置，真正起到了保持結構穩定，分解傳遞荷載的作用，其自身擁有的超強的承載能力 （抗拉最大承載2.4噸）保證了結構設計的多樣性和靈活性。通過斜桿的使用，大大提高了構件各部的使用效率和能力，從而提高了整體結構的承載能力、安全性和穩定性。

3.經濟適用

自鎖式模塊腳手架技術從三方面表現出該腳手架產品應用的經濟性。一是其所采用的Q345B低碳合金鋼本身所具備優越性能所帶來的高強承載能力及材料自重的降低和科學的產品構件設計所帶來的安裝上工效的提高。根據我們實測的數據和多年的使用經驗，在達到同樣服務面積的條件下，采用ADG產品的安裝工效在普通傳統腳手架的3倍以上。二是材料性能的提高所帶來的結構設計的多樣性，大大提高了材料的使用率，從而在滿足同面積或同體積的結構設計的條件下，單位面積或單位體積所使用的材料大大降低，例如在進行傳統滿堂紅的結構設計，采用ADG產品所進行設計，每立方米的材料用量約為3公斤，而使用普通傳統腳手架材料用量約為7公斤。三是ADG產品構件所采用的內外熱鍍鋅工藝，保證了產品在其生命周期內的機械性能不會因銹蝕而下降，大大提高了產品的使用壽命，按法國提供的使用經驗來測算，該產品能夠達到20～25年的正常使用年限。從而大大降低了企業的成本，達到了經濟性的要求。

球體內部ADG腳手架

柱體內部ADG腳手架

球體外部ADG腳手架

4.環保美觀

ADG產品高效能材料的使用和特殊工藝的處理，極大提高了材料的使用效率。降低了整個行業對低效能產品的需求，提高了行業可持續發展的能力，滿足了節能環保的要求。而同時ADG產品所采用的加工工藝和方法，帶來了產品在使用和管理上的革新，增強了產品的使用效能，提高了管理水平，節約了管理成本。ADG產品所采用的內外熱鍍鋅工藝，不僅解決了普通鋼管污染環境的問題，大大豐富了建筑產品的美觀要求，從視覺的角度極大改善了工地產品臟、亂、差的現象，從美觀的角度豐富了人們日益提高的審美要求。ADG產品所采用的低碳合金鋼Q345B，能夠大大推動整個鋼鐵行業產品的更新換代，淘汰高耗能、高排放的低端鋼材的生產。并且其熱鍍鋅工藝的組成，大大提高了產品的清潔性，減少了本身鋼材對環境的污染。其長時間的使用壽命，減少了不可再生資源投入，從而達到長期可持續發展、綠色環保的要求。

外部船體維修ADG腳手架

外部船體維修普通鋼管扣件腳手架

二、我國船舶工業采用腳手架現狀

我國自上世紀60年代以來開始使用鋼管扣件式腳手架，由于這種腳手架具有裝拆靈活、通用性強、制造簡單、價格便宜等特點，所以不僅在我國的建筑領域應用廣泛，而且在工業領域尤其是在船舶維修制造上得到了十分普及的應用，幾乎目前所有的船舶維修、制造方面都采用的是此類腳手架。但正是由于其制造工藝簡單、生產成本低的特點，再加上制造生產的門檻低，致使大量各種各樣的企業能夠容易進行生產，其中不乏大量的家庭式作坊也在其中進行生產，生產設備落后，生產工藝和技術水平低，管理人員的質量意識差，大量生產不合格的產品進入市場，從而導致其安全性能得不到有效保障。鋼管扣件式腳手架的最大弱點是安全性差，施工工效低、材料消耗量大，耗能高。目前，全國腳手架鋼管約有幾千萬噸，其中劣質的、超期使用的和不合格的鋼管占扣件總量90%左右，龐大的不符合要求的鋼管和扣件，為安全生產帶來了極大的安全隱患。據相關數據顯示，由于腳手架產品質量不合格所導致的安全生產事故幾百起，死亡和受傷喪失勞動能力的工人上千人，給國家、企業帶來了巨大的經濟損失和為個人和家庭帶來了難以彌合的傷痛。

隨著我國現代化經濟建設的加速，和胡錦濤總書記關于 “以人為本”的要求，無論是在建筑行業和工業領域，鋼管扣件式腳手架已不能適應經濟發展、人文關懷和節能減排的需要，因此，大力引進和自主開發滿足現代經濟建設需要的腳手架產品已經成為非常緊迫的任務。

北京安德固腳手架工程有限公司從法國引進的CRAB技術在法國已經得到幾十年的應用，積累了大量的豐富經驗，經過幾代升級換代，并由安德固公司消化吸收并結合中國市場的特點，開發研制出了ADG系列產品。從2004年以來，在大量的奧運工程、國慶工程中得到應用檢驗，實踐證明，自鎖式模塊式腳手架不僅施工安全可靠，裝拆速度快，單位腳手架用鋼量成倍減少，裝拆工效成倍提高，施工成本可明顯下降，施工現場文明、整潔。不僅做到了提高效率，安全經濟的需要，還順應了 “與時俱進”、 “以人為本”的先進理念。

ADG自鎖式模塊式腳手架技術將本著先進高效、安全可靠、經濟適用和環保美觀的原則，繼續加大推動腳手架行業產品材料的革新，加大技術進步的步伐，為我國的船舶工業領域的工具腳手架使用不懈貢獻自己的力量；為推動整個行業的發展起到模范先鋒作用；為我國的經濟建設保駕護航；為我國成為海洋大國和船舶發展事業起到推波助瀾的作用。