承插型盘扣式脚手架的优势及应用
2021-01-10李文
李文
为提高公司脚手架标准化管理水平,提高脚手架周转速度,解决项目实施痛点。今年年初,根据公司安排部署,防腐保温厂完成了承插型盘扣式脚手架的市场考察、材料采购、技术准备等工作,并在日濮洛项目岚山入廊管道工程中成功实现项目应用。
一、项目概况
日照-濮阳-洛阳原油管道工程线路一标段全长117km,岚山区的上廊段线路工程走向如下:管线起点岚山首站(管廊起点),末端为莆田路跨越东侧,上廊段管道水平长度约为14.7km,管道设计系数为0.4,热煨弯管曲率半径为5D。管道采用φ762×19.1 L450M直缝埋弧焊钢管。
管廊主体的地上一般段(除穿越、跨越及补偿处外)一期采用钢筋混凝土结构,二期增建部分采用钢结构;跨越段桁架两端立柱采用现浇混凝土柱式墩台,其余部分采用钢结构;管廊一般段宽8m。
二、管廊管线施工安全要求
岚山入廊管道工程一般段管道安装高度距离地面约2.5m-6m,跨越段和补偿器安装段管道安装高度约16m-20m,安装管托、管道组对焊接、无损检测、防腐补口、管道保温等工序的开展均需搭设作业平台或脚手架,全部工序均为高处作业,对脚手架的安全性、承载力、提出更高的要求。
三、承插型盘扣式脚手架在项目的适用性分析
部件制造方面:从源头消除隐患。在材料选用方面,工程领域应用最为广泛的扣件式腳手架的部件材料选用的是Q235普通碳素钢,承插型盘扣式脚手架的主要承载部件材料全部采用Q345低合金结构钢,强度高于Q235普通碳钢1.5-2 倍。
在部件防腐工艺方面,扣件式脚手架的钢管一般只做外壁防腐或不进行防腐,一定年限后,钢管锈蚀,壁厚变薄,造成承载能力下降,存在较大的安全隐患。承插型盘扣式脚手架主要部件均采用内、外热镀锌防腐工艺,不仅提高了产品的安全性,延长了产品的使用寿命,而且美观、漂亮。
在制造工艺方面,盘扣式脚手架从产品下料开始, 整个产品加工经过20 道工序,每道工序均采用专业的设备进行, 最大限度降低了人为因素的干预及影响,特别是横轩、立杆的制作,全部采用全自动焊接,使产品做到了精度高、互换性强、质量稳定可靠。
综上,在部件制造方面,盘扣式脚手架在材料选用、制造工艺选用、防腐工艺选用等方面最大程度从源头上消除了安全隐患,适用于岚山入廊管道多工序作业的要求。
搭设拆除方面:一扣就成,高效安全。国内工程实践中,常用的脚手架主要为扣件式脚手架,此类脚手架的构件标准化程度低,质量难以把控。搭设时,通过扣件,采用螺纹方式连接,搭设中需逐一对连接结果进行检查,检查工作量巨大,严重影响搭设效率,制约主体工程施工进度。
盘扣式脚手架采用盘扣替代杆件之间的连接构件进行横杆、立杆的连接。立杆连接采用直插式长套筒替代对接连接扣件,横杆连接采用接头替代直角扣件。盘扣、竖向长套筒直接焊接在立杆上,实现杆件与连接件三件合一。横杆接头直接焊接在横杆的两端,杆件和连接件合二为一。
通过提高构件的集成度,改变了扣件式钢管脚手架需要多个组件形成架体的模式,省去了扣件式钢管脚手架规范中关于扣件抗滑力计算、扣件螺栓的扭力矩的测定的等工序,大大提高了脚手架的整体强度和搭设速度。
所有构件均是定型标准化设计,每一种规格的杆件尺寸均相同,组件少,无散件搭配,容易搬运、便于管理、使用方便,安装简单,克服了扣件式脚手架构件易散易失的缺陷。
架体采用组装方式进行搭设,有着一扣就成的特点。即搭设时横杆接头扣在立杆圆盘上,插上楔形插销,锤击3次,击紧即可,立杆连接采用套筒直连。拆除时,自上而下,逐一取下楔形销,即可拆除横杆、立杆,直至完成拆除。由于搭拆工艺简单,对作业人员技能要求低于扣件式脚手架,盘扣式脚手架的搭拆效率得到了极大的提升,经测算,其劳动力和时间效率是普通扣件式脚手架的4-6倍左右。
综上,承插型盘扣式脚手架具有构件集成度高、标准化程度高、搭拆效率高、架体稳定性高、工艺简单、维护方便、集其它脚手架优点于一体的特点,适用于岚山入廊管道工程作业点多、需快速搭拆的特点。
运输存放与文明施工方面 :盘扣式脚手架所有管件、配件尺寸统一,表面采用热镀锌防腐工艺进行了防腐,美观耐用、耐蚀,架体搭设后,整齐平整,非常利于现场文明施工、标准化现场建设,减少因文明施工措施不达标造成的反复整改,提升了主体工程的施工效率。
承插型盘扣式脚手架的管件、配件均为标准件,尺寸统一,在运输与管理方面难度比较小,构件一般不易丢失,损耗量很少,材料便于存放,容易做到整齐划一,存放和保管占地面积小,大大减少施工脚手架材料存放对空间的占用,也为现场文明施工创造了有利条件。
四、项目应用情况
2021年1月15日,盘扣式脚手架正式在日濮洛项目岚山入廊管道工程中应用。岚山入廊管道工程全长14.7km,管廊宽8m,地上采用钢筋混凝土结构,地下采用箱涵结构,分为一般段、补偿器安装段、跨越段,其中跨越段16处、补偿器安装段42处,每一处跨越段和补偿器安装段均需单独搭设脚手架。在工期紧、任务重的情况下,脚手架搭拆速度和周转速度对管道安装的进度起着决定性的作用。
从1月15日开始搭设第一处补偿器的脚手架起,至5月17日,已累计完34处补偿器、2处跨越段、62处一般段脚手架搭拆,以极高的搭拆效率和周转速度,有力保障了管道安装工程的进行。
五、效果验证
通过4个月的项目应用、工程实践,在安全、工效、质量控制等方面,相比传统的扣件式脚手架,盘扣式脚手架均有明显的优势。
在安全方面,盘扣式脚手架承载部件的材料为Q345,其承载力是扣件式脚手架(材料为Q235)的1.5-2倍,安全系数更高。
在搭拆工效方面,承插型盘扣式脚手架的搭拆速度为240-300m³/人/天,扣件式脚手架的搭拆速度为100-150m³/人/天,盘扣式脚手架具有明显优势。
在质量控制方面,扣件式脚手架采用螺纹连接,容易松动,需逐一进行连接扭矩的检查,质量控制难度极大。盘扣式脚手架立杆采用套筒连接,横杆通过盘扣采用插销连接,一插即可,且具有自锁功能,更容易对搭拆质量进行控制。
在材料成本方面,盘扣式脚手架的材料成本约为扣件式脚手架材料成本的1.3倍左右,但在使用年限方面,扣件式脚手架材料的使用年限约5-6年,盘扣式脚手架材料的使用年限为10-15年。折算到单年的摊销成本,盘扣式脚手架更具优势!
结语:通过工程实践可知,盘扣式承插型脚手架具有显著的优势,非常适合油气油田产能建设和油气长输管道流动性大、作业面多、施工专业多的特点,建议在储罐安装、防腐、保温施工、建筑工程施工中推广应用。