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人物專訪 | 中國模板腳手架協會專家趙玉章——從事模架技術研究開發應用40年的點滴記憶

發表于:2020-12-02 來源:中國模版腳手架網   瀏覽次數:

  趙玉章簡歷及主要工作業績

  1964 年畢業于鄭州工學院,分配到北京市建筑工程研究院工作,歷任科研管理科科長、科研開發部主任、模架技術研究所第一任所長和主任工程師;1995 年至 2009 年任中國建筑學會模板與腳手架專業委員會常務副主任兼秘書長, 1999 年至今任中國建筑學會建筑施工分會理事;2000 年至今任北京市建筑工程研究院建設工程質量司法鑒定中心鑒定人;從 1978 年開始至今,從事模板與腳手架技術領域的應用技術研究四十年,負責完成十余項研究課題,取得多項科研成果,其中獲部市級科技進步獎二等 4 項,三等 5 項;發明專利 2 項、實用新型專利 18 項。編寫的 MZ 門架式模板早拆技術工法、附著式升降腳手架與模板一體化成套技術工法,被評為國家級工法。2003 年開始至今參加奧運工程、機場工程以及地鐵、橋梁等數百項危險性較大的分部分項工程安全專項施工方案的專家論證等相關工作。

  身為模板腳手架協會專家,與協會感情頗深,現應協會編輯部邀請,特為《模架記憶》欄目撰寫一些個人感受,以加深印記,并與同仁共享、共勉。

  我 1964 年大學畢業分配到北京市建筑工程研究院(所)一直工作到 1999 年退休并繼續工作到 2009 年 9 月底,至今仍然健康的從事一些模架技術和工程方案的咨詢、論證等工作。

  在我從事模板腳手架技術研究之前,曾主要從事過頁巖陶粒(浮石)輕骨料混凝土的試驗研究,其制品在北京飯店等工程中應用。曾參加過超高壓液壓油泵和現場混凝土攪拌站等課題的試驗研究,其中研制的超高壓液壓油泵成功用于北京飯店貴賓樓等多項預應力結構工程施工中,于 1975 年通過國家建委的成果鑒定。

  1976 年年底參加毛主席紀念堂工程的建設,紀念堂工程竣工之后,我從 1978 年至今的 40 年里,一直在從事著模板腳手架技術的研究開發與推廣應用等相關工作,回首往事真是心潮澎拜,歷歷在目,記憶猶新。

  一、獲得的科研成果與編審的規范標準

  40 年來我從事建筑施工模板腳手架技術的研究開發及其相關工作主要包括以下方面:

  1. 從事過的研究課題與獲得的科研成果

  負責或主要負責與建筑施工等單位合作完成 10 余項研究課題,取得 10 余項科研成果,主要有:生產 5 厘米厚混凝土隔墻板的柔性板成組立模,密肋樓蓋施工用的大型塑料模殼、玻璃鋼模殼,輕型鋼框膠合板模板,模板早拆施工技術,新型門式腳手架,輕型鋼模板,保溫模板,梯形支撐架,液壓爬升模板和液壓爬升腳手架等。其中獲得部級市級科技進步獎二等 4 項,三等 5 項;獲得發明專利 2 項、實用新型專利 18 項。另外主編了 2 項工法獲得國家級工法:MZ 門架式早拆模板工法 ( 國家級工法 YJGF18-96) ,電控附著式升降腳手架與模板一體化成套技術施工工法 ( 國家級工法 YJGF43-2002) 。

  2. 參加編寫與審查多項規范標準

  包括《液壓升降整體腳手架安全技術規程》(JGJ183-2009)、 《液壓爬升模板工程技術規程》(JGJ195-2010); 《建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術規程》 (JGJ231-2010)、《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》(JGJ130-2011)、《混凝土結構工程施工規范》(GB50666-2011)、《建筑施工腳手架安全技術統一標準》(GB51210-2016);江蘇省標準《建筑施工承插型盤扣支架安全技術規程》(DGJ32/TJ69-2008)、廣東省標準《建筑施工承插型套扣式鋼管腳手架安全技術規程》(DBJ15- 98-2014)、北京市標準《北京市鋼管腳手架模板支架安全選用技術規程》(DB11/T 583-2015);《臺式模板早拆體系施工技術規程》(CFSA/T 02- 2014)、《插接自鎖式鋼管支架安全技術標準》(CFSA/T 05-2017)等。

  3 關于論著

  參加了由楊嗣信主編的《建筑工程模板施工手冊—第一版、第二版》和《高層建筑施工手冊—第三版》等專著的編寫工作。

  二、主要成果簡介

  1. 柔性板成組立模

  上世紀七十年代隨著我國大模板建筑體系的推廣應用和住宅建筑裝配化程度的提高,結構施工進度大大加快,而裝修施工仍是一個比較薄弱的環節。為了探索內隔墻(當時主要是磚墻)的改革途徑,進一步提高裝配化程度與縮短施工總周期,從 1978 年開始對成組立模主要是對柔性板振動成型混凝土內隔墻板的設備與工藝進行試驗研究。研制成功的成組立模為上行式構造,主要由五塊柔性板和六塊剛性模腔及其相應的底模、側模組成的成套模板系統及其成套裝備。它可以安裝在構件廠進行預制生產,也可以安裝在施工現場進行預制,它一次能夠生產一個結構單元所需要的 20 余塊混凝土隔墻板,最大制品的尺寸為寬 3240mm、高 2740mm、厚 50mm。

  此項成果獲北京市科技成果三等獎。成組立模的柔性板是一塊厚度為 12-15mm 的鋼板,在其一端安裝有附著式震動器,用它來振動成型混凝土制品,此項振動成型技術填補了該領域的一項空白。該項成組立模的社會效益非常顯著,特別是在上世紀七八十年代,由于輕質隔墻還未發展,所以多層建筑和高層住宅建筑的隔墻多為磚墻,這樣就使得本來面積就不大的房間用磚做隔墻還須兩面抹灰,不僅使得房間的使用面積有所減小,而且又使得施工周期加長、施工效益降低,所以當時急需進行隔墻的試驗研究,柔性板成組立模的研制成功和此項成果的推出,無疑滿足了工程建設的需要,直到九十年代仍然在應用。

  2. 大型塑料模殼與玻璃鋼模殼

  上世紀八十年代初期建造的北京圖書館新館即位于紫竹院公園北側的中國國家圖書館,由北京建工集團三建公司承建,其中 10 萬 m2 的密肋樓板(密肋尺寸主要為為 1200×1200×300(400)mm)施工使用的模板為塑料模殼,該塑料模殼由結構設計單位進行設計,材質為聚丙烯塑料,通過工業化生產方式一次注射成型出 1/4 模殼,然后使用螺栓將 4 個 1/4 模殼組裝而成,即組裝式塑料模殼。塑料模殼生產出來之后由北京市建筑工程研究所負責對它進行物理力學性能試驗,主要包括模擬施工情況進行靜載、動載以及高溫、低溫情況下強度、剛度和抗沖擊等試驗。經在實驗室內模擬施工實際情況和小型混凝土工程測試表明:僅使用螺栓將 4 個 1/4 模殼組裝而成的組裝式料模殼因其剛度較小,而必須經過型鋼加固之后方能滿足使用要求。歐美等國的塑料模殼最大尺寸都小于 900×900mm,我們經過試驗之后,塑料模殼的尺寸可以增大為 1200×1200mm 和 1500×1500mm,并稱其為鋼塑結合的大型塑料模殼,簡稱為大型塑料模殼。在進行塑料模殼物理力學性能試驗的同期,對手糊成形玻璃鋼模殼成功地進行了探索性試驗研究,特別是之后研發的氣動拆模技術非常成功。

  3.MZ 門架式早拆模板技術

  由 GZM 新型門式腳手架、GZB90 系列輕型鋼框膠合板模板以及模板早拆支承梁、卡板式快拆托座等 4 部分組成門架式早拆模板體系,這 4 部分既可以組成體系配套使用,也可以各自獨立與其他技術一起使用。90 系列模板構造新穎,板塊尺寸較大,自重輕,剛度大,承載力高,通用性強,是一種質輕強高的組合模板。

  GZM 是國內外門式腳手架中的一種新形式,上部設計為構架,剛度大、承載力高,可以設置多個集中荷載支撐點,功能多、用途廣,技術經濟效益好。用它作為模板支撐架使用,既能夠簡化支撐系統,節省支撐材料,又能夠形成寬敞的通道,為支模、拆模和進行質量安全檢查提供了便利條件。

  卡板式早拆托座與國內外的相比是一種創新型的多功能早拆托座,除早拆功能之外,還能調節高度和快速實現二次頂撐技術。

  4. 液壓爬升模板與液壓爬升腳手架

  我為什么要研究爬模與爬架呢?這得從 1996 年 8 月在張家界舉行的中國建筑模板與腳手架專業委員會的年會說起,在年會的開幕式上,時任北京建工集團的韓立群總工程師通報了一起附著式升降腳手架在北京國家經委工程 A 座工地從 44.3 米高處墜落而造成 8 人死亡 11 人受傷的特大傷亡事故,并告誡大家要深入研究安全施工技術避免類似傷亡事故的發生。當時我一邊聽韓總的講話一邊在想:我是模架技術研究所的所長要研究不會墜落的爬架,就是這么一個念想促使我于 1997 年提出了模板與爬模架不會掉下來的研究課題。

  爬模爬架研究課題經過兩次專家論證與評審列入北京市科委科研合同項目,設計建造了爬模爬架實驗平臺。1999 年年底研制成功的液壓爬升模板成套技術在北京六建公司承建的北京林業大學公寓樓工程施工中首次試用考核成功,特別是由于施工工期要求比較緊迫而在將結構施工及外檐裝飾施工一并考慮,所以在進行爬模爬架設計時考慮了施工的需求,就大模板施工技術、爬模施工技術以及吊籃施工技術即三種施工技術都融入到爬模架技術的設計之中,以取得更加顯著的技術經濟效益和社會效益。

  北京林業大學新學生宿舍樓是林業大學為 2001 年新生建設的公寓式宿舍樓,在結構施工中液壓爬模能夠正常施工,而當結構施工到一定高度時插入外檐裝飾施工,即爬模架的下架體由于是懸掛式,可以在需要時安裝上吊籃的相應裝置后,爬模架的下層吊架就可以在上部結構施工的同時進行位于其下部結構的裝飾施工。

  北京建工研究院與北京六建公司雙方密切配合,共同努力,進行難點公關,順利完成了我國自主研發創新的新型附著式升降腳手架和大模板機電一體化成套施工技術,經過第一個工程考核及工程實踐,此項技術達到了預期效果并獲得了成功,受到各界的歡迎與好評。之后相繼在首都機場 T2 航站樓塔臺、國家大劇院、城建大廈、財富中心等工程以及其他省市推廣應用。

  北京建工研究院在林業大學工程考核液壓爬升模板的同期,與北京建工集團總公司共同對不帶模板的液壓爬升腳手架即液壓爬架在清華同方工程上進行了順利考核,并取得了良好效果。北京清華同方科技廣場 AB 兩座綜合樓工程,地下 3 層,地上 26 層,高 99.7m,標準層高 3.6m,框架剪力墻結構,核心筒四周柱網尺寸為 33.0m×38.2m,向外懸挑 4.45-4.6m,懸挑梁 300×700mm,四角凹入 2-3m。根據工程結構平面尺寸和外形特點,每棟樓設置了 26 組計 60 個附著機位,爬架最大跨度為 4.8m,架體長 7.2m。根據施工進度,每棟樓配備了 4 個液壓油缸和 4 組小型液壓泵站進行周轉使用。與北京建工集團總公司共同對不帶模板的液壓爬升腳手架即液壓爬架進行了工程考核。之后,相繼在北京尚都國際中心、北京電視臺等工程以及其他省市推廣應用,均取得了良好效果。

  由北京建工研究院于 90 年代末期研究開發成功的新型液壓爬升模板和液壓爬升腳手架,經與北京建工集團、北京城建集團以及中國新興公司、中建等其他單位共同合作,在許多超高建筑工程中推廣應用,使我國的爬模和爬架技術上了一個新臺階,推進了我國爬模爬架技術的蓬勃發展。

  三、心得體會

  在寫模架記憶中我翻閱了一些筆記,摘錄一些記錄:

  1. 廣泛學習,努力搞好工作。我 1964 年大學畢業被分配到祖國的首都參加社會主義建設,在北京建工研究院一干就是幾十年,先是參加建工局大學生勞動實習隊到建筑工地實習半年又到農村實習半年,收獲很大。之后的工作其業務范圍廣、變化多,有建筑經濟、建筑材料,混凝土攪拌站后臺上料裝置以及預應力張拉用得超高壓油泵和混凝土制品工藝設備及模板腳手架等等。在這些工作中,能夠服從工作分配和調動,能夠注意互相團結、密切配合,能夠搞什么愛什么鉆什么,就決心干好什么,不懂就學,拜行家為師,拜工人為師,虛心向同志學,實踐了自己的一個信條:干一行愛一行學一行,在干中學,要學習學習再學習。

  2. 科研課題源自實際,從實踐中學習和創新。剛參加工作時各級領導都告訴我們要深入施工現場,要善于發現問題,提出問題,研究問題,即研究課題源自施工實際,特別是對于專門從事施工技術研究單位的年輕人尤為重要。我從事的研究課題多是來自在施工現場通過仔細觀察和與工人師傅的面談而提出來的,比如,新型門式腳手架研究課題的提出,就是在配合設計單位對單向塑料模殼試驗研究過程中,看到工人在拆除 0.6m 寬的塑料模殼時不僅難度大、效率低且損壞現象嚴重,分析其原因主要是由于在 1.2m 寬的門式架立桿上面鋪設雙層水平支承系統造成的,如果能夠在 1.2m 寬的門式架立桿上面鋪設單層水平支承系統就可迎刃而解,但已有的 1.2m 寬的門式架經過力學性能試驗難以做到,由此提出了對門式腳手架的研究課題,結果研究出了 1.2m 寬的門式架上面能夠設置多個支承點能夠滿足不同寬度塑料模殼使用的新型門式腳手架成套技術。

  3. 重視科研項目的科學驗驗。我從事的十余項研究課題,大都制訂了項目試驗大綱,詳細說明試驗內容、試驗目的和具體的試驗方法,既包括在實驗室內對其項目進行相應的物理力學性能試驗,又要結合實際情況對其科研成果在工程考核與工程實踐中進行相應的性能測試等工作,以期取得符合施工實際要求和經濟適用的科研成果。

  比如,對塑料模殼研究課題的試驗,首先在實驗室內模擬施工實際情況,采取一組可以支承三個模殼的荷載試驗箱(以中間模殼的測試數據為準)置于試驗臺上,模擬施工在模殼靜荷載試驗箱內按設計荷載值填充砂子,之后在砂子上面鋪放整塊鋼板,再繼續按照加載步驟施加鐵磚等構件或按照分配梁的加載方法進行自動施加荷載,以測得極限荷載值。

  在對塑料模殼進行不同溫度特別是較高溫度時物理力學性能的測試,是在荷載箱內放置特制水袋,按照試驗方法及要求,施加熱水并采取電加熱的方法完成相應測試項目。在對塑料模殼低溫性能的測試,主要是在冬季室外或室內,采用不同重量的鐵球在不同高度時自由落體沖擊塑料模殼頂面不同部位(純粹塑料面板的部位和帶有塑料筋的部位),以檢驗其耐低溫沖擊的性能,為改進塑料模殼的材質提供了依據。

  又如在對門式架進行試驗時,參照國內外對門式腳手架的試驗情況,專門制作了門架專用實驗臺架,在門架立桿支承點完全處于鉸接狀態下對不同構造形式的門式架與已有門式架(基本構造形式)進行了對比試驗,為確定新型門式腳手架的基本構造形式和使用方法提供了依據。

  4. 繼續為我國建筑施工技術和模板腳手架技術的進步與發展做出貢獻

  幾十年來,我雖然勤勤懇懇、踏踏實實和高高興興、自覺自愿地和同志們一起從事著建筑模板與腳手架技術的研究開發及相關工作,與施工單位共同為我國建筑施工技術和模板腳手架技術的進步與發展做了一點貢獻,但還需繼續努力發揮余熱,為建筑施工服務,為作業人員安全操作著想,為我國模模腳手架技術高水平的發展再做出一點奉獻。

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