自锁式模块脚手架技术在船舶工业领域应用及发展前景

邓 毅

自锁式模块脚手架技术即通过突破传统脚手架的扣件螺栓紧固连接方式，利用预先铆、焊接在横杆和立杆上以及斜杆上的特殊装置，利用重力楔形自锁的原理，将横杆和立杆及斜杆连接起来，形成平面三角稳定结构，再将平面结构进行立体组合，最终形成稳定的空间结构的技术。该技术的最主要特点是其灵活便捷的高效性和稳定可靠的安全性。一个普通工人能在不借助任何工具的前提下，方便快捷地将横杆和立杆以及斜杆进行连接，杆件上的装置能自动地将各部分进行连接，并立即锁死，最有效地确保了结构的有效性和安全性，避免了人为因素的影响，基本杜绝了由于连接结点松动出现的安全隐患。

我国改革开放以来，船舶业遵照邓小平同志“中国的船舶要出口，要打进国际市场”的指示，积极参与了国际船舶市场的竞争，几十年以来，我国船舶业走出了一条自强振兴之路。

我国造船工业紧紧抓住国际船舶景气周期，实现了又好又快发展。据国外相关研究统计，2009年，全球造船产量已突破1亿载重吨，而我国2009年造船近6000万载重吨。从2009年国家相关权威机构发布的数据显示，中国船舶工业的新接订单量和手持订单量占到全世界的首位。

我国正大步迈进世界造船大国、强国的行列，船舶工业的快速发展，对其配套产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专业不可缺少的工具脚手架，传统模式下所采用的钢管扣件式脚手架，从安全性能和使用功能上，已经远远不能满足现代大型船舶制造和维修的需要。而在这种情况下，开发研究新型的脚手架技术和材料已经成为迫在眉睫急需得到革新的关键问题。北京安德固脚手架工程有限公司从法国引进的自锁式模块式脚手架技术在得到充分的消化吸收和结合中国市场的特点开发研制的ADG系列产品正好顺应了船舶工业市场发展的需要，通过同造船行业内专家的多次接触和交流，充分利用外国专家和中国行业内专家的强大技术优势，立志于协助国内造船企业解决设计与建造中的技术难题。

一、自锁式模块脚手架技术及ADG系列产品的主要特点

1.先进高效

ADG自锁式模块脚手架技术主要是通过预制焊接生产，在横杆上的C形卡钩、楔形插销和焊接在立杆上的U形卡在重力的作用下自动翻转且立即锁死，并且通过斜杆上的T形锁销和U形卡进行连接，形成几何不变的平面稳定结构，在通过对平面结构的重复组合，最终形成稳定的空间三维结构。由于横杆上自动翻转系统的设置，一个普通工人即能独立将横杆、立杆和斜杆进行快速组装，通过模块化操作和重复组合，形成脚手架立体结构。根据测算，对于普通高度在10米以下的立体空间结构，即我们俗称的满堂红脚手架，一个普通工人每天按8个工时计算，在不借助吊装机具的前提下，每人每天搭设架体在2.5吨，按ADG架体每立方米用材3.5公斤计算，每人每天能够达到700余立方米。

2.安全可靠

ADG系列产品的主要材料是Q345B的低碳合金钢，其屈服强度为320N/mm2；杆件上的配件U形卡和C形卡采用的是WL510高强冲压钢板，楔形销采用的是45#锻钢，配件与钢管之间的焊接采用的是CO2气体保护焊自动化焊接技术，有效地从原材料生产和加工上杜绝了产品的安全隐患，确保了产品的加工质量得到有效保证。

通过理论计算和大量实验研究证明，横杆和立杆采用插销连接的方式，即满足其稳定承载要求，其承载能力较钢管扣件式结构大大提高，具体承载能力见下列图表。

同时，自锁式模块脚手架技术在结构设计里所采用的斜拉杆设置，真正起到了保持结构稳定，分解传递荷载的作用，其自身拥有的超强的承载能力 （抗拉最大承载2.4吨）保证了结构设计的多样性和灵活性。通过斜杆的使用，大大提高了构件各部的使用效率和能力，从而提高了整体结构的承载能力、安全性和稳定性。

3.经济适用

自锁式模块脚手架技术从三方面表现出该脚手架产品应用的经济性。一是其所采用的Q345B低碳合金钢本身所具备优越性能所带来的高强承载能力及材料自重的降低和科学的产品构件设计所带来的安装上工效的提高。根据我们实测的数据和多年的使用经验，在达到同样服务面积的条件下，采用ADG产品的安装工效在普通传统脚手架的3倍以上。二是材料性能的提高所带来的结构设计的多样性，大大提高了材料的使用率，从而在满足同面积或同体积的结构设计的条件下，单位面积或单位体积所使用的材料大大降低，例如在进行传统满堂红的结构设计，采用ADG产品所进行设计，每立方米的材料用量约为3公斤，而使用普通传统脚手架材料用量约为7公斤。三是ADG产品构件所采用的内外热镀锌工艺，保证了产品在其生命周期内的机械性能不会因锈蚀而下降，大大提高了产品的使用寿命，按法国提供的使用经验来测算，该产品能够达到20～25年的正常使用年限。从而大大降低了企业的成本，达到了经济性的要求。

球体内部ADG脚手架

柱体内部ADG脚手架

球体外部ADG脚手架

4.环保美观

ADG产品高效能材料的使用和特殊工艺的处理，极大提高了材料的使用效率。降低了整个行业对低效能产品的需求，提高了行业可持续发展的能力，满足了节能环保的要求。而同时ADG产品所采用的加工工艺和方法，带来了产品在使用和管理上的革新，增强了产品的使用效能，提高了管理水平，节约了管理成本。ADG产品所采用的内外热镀锌工艺，不仅解决了普通钢管污染环境的问题，大大丰富了建筑产品的美观要求，从视觉的角度极大改善了工地产品脏、乱、差的现象，从美观的角度丰富了人们日益提高的审美要求。ADG产品所采用的低碳合金钢Q345B，能够大大推动整个钢铁行业产品的更新换代，淘汰高耗能、高排放的低端钢材的生产。并且其热镀锌工艺的组成，大大提高了产品的清洁性，减少了本身钢材对环境的污染。其长时间的使用寿命，减少了不可再生资源投入，从而达到长期可持续发展、绿色环保的要求。

外部船体维修ADG脚手架

外部船体维修普通钢管扣件脚手架

二、我国船舶工业采用脚手架现状

我国自上世纪60年代以来开始使用钢管扣件式脚手架，由于这种脚手架具有装拆灵活、通用性强、制造简单、价格便宜等特点，所以不仅在我国的建筑领域应用广泛，而且在工业领域尤其是在船舶维修制造上得到了十分普及的应用，几乎目前所有的船舶维修、制造方面都采用的是此类脚手架。但正是由于其制造工艺简单、生产成本低的特点，再加上制造生产的门槛低，致使大量各种各样的企业能够容易进行生产，其中不乏大量的家庭式作坊也在其中进行生产，生产设备落后，生产工艺和技术水平低，管理人员的质量意识差，大量生产不合格的产品进入市场，从而导致其安全性能得不到有效保障。钢管扣件式脚手架的最大弱点是安全性差，施工工效低、材料消耗量大，耗能高。目前，全国脚手架钢管约有几千万吨，其中劣质的、超期使用的和不合格的钢管占扣件总量90%左右，庞大的不符合要求的钢管和扣件，为安全生产带来了极大的安全隐患。据相关数据显示，由于脚手架产品质量不合格所导致的安全生产事故几百起，死亡和受伤丧失劳动能力的工人上千人，给国家、企业带来了巨大的经济损失和为个人和家庭带来了难以弥合的伤痛。

随着我国现代化经济建设的加速，和胡锦涛总书记关于 “以人为本”的要求，无论是在建筑行业和工业领域，钢管扣件式脚手架已不能适应经济发展、人文关怀和节能减排的需要，因此，大力引进和自主开发满足现代经济建设需要的脚手架产品已经成为非常紧迫的任务。

北京安德固脚手架工程有限公司从法国引进的CRAB技术在法国已经得到几十年的应用，积累了大量的丰富经验，经过几代升级换代，并由安德固公司消化吸收并结合中国市场的特点，开发研制出了ADG系列产品。从2004年以来，在大量的奥运工程、国庆工程中得到应用检验，实践证明，自锁式模块式脚手架不仅施工安全可靠，装拆速度快，单位脚手架用钢量成倍减少，装拆工效成倍提高，施工成本可明显下降，施工现场文明、整洁。不仅做到了提高效率，安全经济的需要，还顺应了 “与时俱进”、 “以人为本”的先进理念。

ADG自锁式模块式脚手架技术将本着先进高效、安全可靠、经济适用和环保美观的原则，继续加大推动脚手架行业产品材料的革新，加大技术进步的步伐，为我国的船舶工业领域的工具脚手架使用不懈贡献自己的力量；为推动整个行业的发展起到模范先锋作用；为我国的经济建设保驾护航；为我国成为海洋大国和船舶发展事业起到推波助澜的作用。