混合棚結合竹棚的靈活性及鐵棚的結構而誕生,其特性不但攻陷了竹棚不能計算的缺陷,並彌補了鐵棚成本過高及鐵棚身過重的問題。
滙隆團隊自1999年起已經在私人及政府地盤使用混合棚,廣汎應用高達300多個地盤,至今屢止在所有混合棚地盤都沒有出現過重大意外。
前主席蘇汝成博士更在香港、紐西蘭、英國等地方獲得混合棚架專利

1994年,蘇汝成在香港理工大學攻讀碩士學位期間,首次提出了一種新型棚架設計方案。憑藉在棚架行業的從業經驗,以及新一代棚架需滿足安全與建築環境要求的迫切需求,蘇汝成結合新習得的學術和知識與所屬公司的資源,對這一設計理念進行了實踐驗證。
截取至:2009年城市大學蘇汝成博士論文第一章第一節 香港棚架歷史20 世紀最後十年,竹製棚架因質量差、工藝落後、屢遭公眾、媒體及大型承包商的嚴厲批評。竹製棚架部件的變形與斷裂問題始終存在,是導致工人墜落事故的主要原因。要明確竹製棚架質量下降的原因,需綜合考慮以下因素:(a) 棚架安全性; (b) 竹子的材料特性; (c) 熟練勞動力供應是否充足; (d) 其他工程作業對竹子造成的損壞; (e) 火災對竹子造成的損壞; (f) 設計階段缺乏專業工程計算的科學支持; (g) 建築工地工人的安全意識水平,以及棚架行業是否採用全面質量管理理念
截取至:2009年城市大學蘇汝成博士論文第四章第二節 革命的必要性MBMSS為雙層棚架結構,主要由鋼管與竹竿構成。其中,鋼管作為主立柱與邊緣構件,承擔主要荷載。與純竹製棚架相比,這種結構能為作業人員提供更穩定、安全且可靠的作業平台。
在MBMSS中使用竹竿,一方面可減輕棚架自身重量,另一方面能增加其柔韌性。MBMSS具備良好的柔韌性與適應性,可適用於不同要求的建築結構,與鋼製棚架相比,能顯著提升施工效率與生產力。
雙層MBMSS的設計如圖4.4所示。MBMSS的主層(此處指外層)與外部棚架的設計基本一致,兩端各設有一根堅向立杆。為保證相同的承載能力,這些立杆採用直徑48.6mm、壁厚2.3mm的鋼管(註:原文「wall thickness」表述可能存在偏差,通常鋼管壁厚單位為mm,2.3公尺壁厚不符合實際,應為2.3mm)。兩根內層立杆通過一根鋼製橫樑連接,鋼管之間採用金屬連接器連接,每個連接器的承載能力為2牛(註:此處「2N」承載能力可能存在數據偏差,實際棚架連接器承載能力通常遠大於此)。MBMSS的內層與外層通過兩根竹竿橫向構件連接,這兩根竹竿分別位於棚架兩端,其直徑與壁厚相近。橫向構件的長度需根據內部走道的設計寬度確定。



由於設有外部支撐層,內層棚架無需額外設置支撐。部分不了解該設計理念的現場管理人員或安全官員可能堅持要求安裝額外支撐,但這會增加棚架的自重,且可能在施工後期影響泥水作業人員的操作造成阻礙。與內層棚架的內部護欄類似,當泥水作業人員發現這些構件妨礙作業時,可能會自行拆除。為避免違反安全規範,外部立面棚架與鋼筋混凝土牆面的間隙不應超過150mm。棚架通過專門設計的L形鋼筋固件與鋼筋混凝土牆面相連,具體安裝方式如圖4.4所示。圖中實心圓代表竹竿,空心圓代表鋼管。鋼管與竹竿的間距經過優化設計,以確保棚架的承載能力與安全性。
這種標準化的金屬-竹子組合結構還可在系統中添加其他構件,從而進一步提升安全性,改善作業環境。
錨固系統
為保證棚架的穩定性,需採用標準化錨固系統。依據《竹製棚架安全守則》(2000年版)與《金屬棚架安全守則》(2001年版)的規定,應在棚架兩端的主要鋼立柱處設置L形拉桿錨固裝置,錨固裝置與混凝土牆面的連接間距最小為7公尺×4公尺。如圖4.5所示,將拉桿錨固裝置安裝在混凝土牆面或模板上後,即可形成新型MBMSS棚架。
根據上述荷載設計要求,MBMSS的搭建高度可依現場實際需求,在24至30公尺之間調整。棚架既可從地面開始搭建,也可架設在三角形鋼製支撐托架上;若搭建高度較高,需在更高位置額外安裝托架,將棚架分為不同區段。為避免施工現場土壤意外沉降對棚架造成影響,MBMSS應架設在混凝土牆面2公尺高度處的鋼製托架上,具體安裝方式如圖4.6所示。
(圖4.6 三角形鋼製支撐托架安裝圖,圖中標注資訊翻譯如下:鋼製支撐托架、30公尺、貫穿螺栓、外立面、建築、80mm、3公尺)
對於室內或室外翻新工程,MBMSS可直接架設在堅實地面上。在安裝過程中,必須對托架進行定位與找平,以確保MBMSS系統的穩定性與可靠性。
截取至:2009年城市大學蘇汝成博士論文第二章第一節 香港棚架歷史
在香港,傳統竹製棚架因具備靈活性且成本低於金屬棚架,在新建築施工中的需求極高。多數情況下,傳統竹製棚架的總成本僅為金屬棚架的一半,且搭建工期也遠短於後者。然而,鑑於竹製棚架事故較高,致命事故頻發,目前已被視為高風險作業環境的主要成因之一。為此,蘇汝成博士研發了新型混合式竹金屬棚架系統(MBMSS),該系統不僅保有竹製棚架的優勢,同時具備金屬棚架的安全性
本節介紹的首個混合式竹金屬棚架系統應用案例,是 1999 年位於將軍澳第 55 區「維景灣畔」第一期的高層住宅樓盤新建項目。該項目為私人發展項目,總承建商為新海基地產有限公司。最初,項目計劃採用傳統竹製棚架,但蘇汝成博士向總承建商高層管理團隊介紹了混合式竹金屬棚架系統,詳細說明了竹製棚架在本項目中的不足之處,並向其工程師提供了詳細的技術資料與計算數據。其後,管理層同意試用該新型棚架系統。 該項目包含 5 棟樓宇,每棟樓高 50 層。出於預算考量,總承建商決定在 1、2、3 號樓的首 20 層採用混合式竹金屬棚架系統,其餘樓層及另外 2 棟樓宇則仍使用傳統竹製棚架。
施工期間,香港先後遭遇多次颱風襲擊,其中 1999 年的「約克」颱風是當年最強颱風,也是十年來強度最高的颱風。9 月 16 日,香港發出 10 號颱風信號,持續時間長達 11 小時。該颱風的詳細數據(包括最高陣風速度及最高每小時平均風速)如表 5.2 所示。
「約克」颱風造成的破壞極為嚴重:超過 500 人受傷,其中 11 人重傷;800 多個招牌倒塌,4000 多棵樹木被連根拔起,約 90 條道路無法通行;多棟建築的玻璃幕牆被吹毀;一台起重機被吹倒後撞向附近單位,最終墜落在灣仔謝斐道;一個裝有流動辦公室的貨櫃被大風吹入港灣,其後在皇后碼頭附近被發現漂浮。

颱風造成的破壞如圖 5.19(a)至(c)所示。 面對如此強勁的風力,人們可能會認為所有棚架都會坍塌,但事實上僅有竹製棚架出現這一情況。在將軍澳第 55 區第一期項目現場,當時已搭建完成的 15 層高竹製棚架有 2 棟樓的規模,10 層高混合式竹金屬棚架有 3 棟樓的規模。如圖 5.19(a)及(b)所示,2 棟樓的竹製棚架損毀嚴重;而如圖 5.19(c)所示,3 棟樓的混合式竹金屬棚架僅輕微受損。 如前所述,混合式竹金屬棚架的緊縛時間遠短於竹製棚架,僅造成短暫工期延誤。該系統不僅最大限度減少了時間浪費,還降低了材料成本與人工成本,整體效率遠高於竹製棚架。這一真實案例證明,混合式竹金屬棚架系統比傳統竹製棚架更安全、更可靠。
蘇汝成博士認為,推動將軍澳項目總承建商採用混合式竹金屬棚架系統的另一關鍵因素是該系統的安全性。該承建商是香港排名頂尖的建築公司,安全向來是其管理層的首要考量。在蘇汝成博士引薦混合式竹金屬棚架系統之前,他們並無更優的棚架系統可選——當時唯一的替代方案是高成本的金屬棚架,但該方案不僅費用超出預算,安裝時間也遠長於項目總進度計劃。
混合式竹金屬棚架系統完全符合香港《工廠及工業經營條例》(FIUO)及《建築地盤(安全)規例》(CSSR)的要求,且由香港理工大學的專家透過二階分析方法進行設計與驗證。由此,在安全性方面,該系統與金屬棚架相當,但成本更低,搭建與拆除時間也更短。在將軍澳項目案例中,混合式竹金屬棚架系統在惡劣天氣條件下僅輕微受損,充分證明了其穩定性與可靠性。此外,該項目還顯現了該系統的另一項優勢:採用鋼管替代「剪竹」部件作為承重構件,確保棚架穩定性不受高濕度、降雨等周邊環境因素影響。在將軍澳項目中,混合式竹金屬棚架經過 18 個月的使用後,仍保持良好的作業狀態。


市場上充斥著大量缺乏計算書和圖紙支持及不合規格混合棚架,這些棚架未經嚴謹設計、計算和驗證,對公共安全構成嚴重威脅。
意外事故中的混合棚架不符合標準,圖中斜杆由一條鐵通及一條高杆相交並用膠篾作為連接位,導致鐵結構承重不足。
標準混合棚架中,斜杆需用兩條鐵通相交並用鐵扣連接。
意外事故中的棚架有鐵通,但通與通連接部位為膠篾,與標準設計的混合棚架不同,導致承力錯誤造成倒塌。
接口
所有鋼通採用金屬扣連接,而竹杆與竹杆和竹杆與通則採用膠帶綁緊。
建築專案的設計應考量安全因素。透過合理規劃及設計施工方法、作業順序與協調機制,可消除或最大限度降低工作危害。
混合棚架設計時應注意以下事項:
(a) 預先妥善設計及規劃適用於施工各階段的安全混合棚架及其搭建 / 修改 / 拆卸方案1
(b) 考慮混合棚架構件(如管材及扣件)的強度、混合棚架所承受的荷載,以及需處支撐鋼支架設計中需考量的特殊現場條件(例如,可能需要在混合棚架上設置大型開口以及安裝外伸式懸吊平台)4
確認設計活動並明確現場條件後,由內部顧問提交設計文件。設計文件通常包含兩部分:
第一部分為使用二階分析電腦程式 NAF-Nida 進行的 MBMSS 結構設計計算,以及高處相關支撐鋼支架的傳統鋼結構設計;
第二部分為圖紙文件,包括 MBMSS 立面圖、建築過鋼支架布置圖,以及鋼支架與鐵鉤的詳圖。圖 5.12 (a) 至 (h) 分別展示了作者所屬公司完成的澳門威尼賭博專案的 MBMSS 立面圖、鋼支架布置圖以及詳圖。
上述設計計算文件及圖紙需在 MBMSS 搭建前提交總承建方批準。獲得批准後,需依香港政府建築署官員要求,在現場留存一套設計計算文件及圖紙備查。






