智能脚手架在房屋建筑施工安全防护中的应用实践

引言：近年来，随着建筑业的快速发展，房屋建筑工程建设规模不断扩大，建筑施工安全问题日益突出，传统的施工安全防护手段已难以满足日益复杂的建筑施工环境对安全防护的要求。在此背景下，智能脚手架作为一种集智能化、模块化、集成化于一体的新型施工安全防护技术应运而生，智能脚手架通过智能传感器、物联网等技术的应用，实现了对脚手架的实时监测和智能控制，有效提高了施工安全防护水平；同时，智能脚手架的模块化设计和集成化施工，大大提高了施工效率，减少了安全隐患。目前，智能脚手架已在房屋建筑施工安全防护中得到了广泛应用，取得了良好的效果。

一、智能脚手架的特点

（一）智能化

智能脚手架采用了先进的智能传感器、物联网等技术，实现了对脚手架的实时监测和智能控制，通过在脚手架上安装各类传感器，可以实时采集脚手架的受力、变形、位移等数据，并通过无线通信技术将数据传输到监控中心，实现对脚手架状态的实时监测[1]。同时，智能脚手架还可以根据预设的安全阈值，自动调整脚手架的受力状态，确保脚手架始终处于安全稳定的工作状态，智能化的应用大大提高了脚手架的安全性能，为施工人员提供了可靠的安全保障。

（二）模块化

智能脚手架采用了模块化的设计理念，通过标准化的构件和连接方式，实现了脚手架的快速拆装和灵活组合。传统脚手架多采用钢管和扣件连接的方式，搭设过程繁琐，效率低下，而智能脚手架通过模块化的设计，将脚手架分解为标准的构件模块，如立杆、横杆、斜撑等，并采用快速连接件进行组装，大大简化了脚手架的搭设过程；同时，智能脚手架的模块化设计还可以根据施工需求，灵活调整脚手架的布局和高度，满足不同施工环境下的安全防护需求。

（三）集成化

传统的施工安全防护设施，如安全网、防护棚等，多是独立设置的，存在布设不到位、安全防护死角等问题，而智能脚手架通过将安全防护设施与脚手架进行集成化设计，如在脚手架上预留安全网挂点、设置防护棚支架等，实现了安全防护设施与脚手架的有机结合，这种集成化的施工方式不仅提高了安全防护设施的可靠性，也避免了重复作业，提高了施工效率。同时，集成化的施工还可以最大限度地利用脚手架的空间，合理布设各类施工设备和材料，为施工人员创造了安全、高效的作业环境。

二、智能脚手架在房屋建筑施工安全防护中的应用

（一）高处作业安全防护

传统的高处作业安全防护主要依靠安全带、安全网等被动防护设施，存在防护效果差、作业不便等问题。而智能脚手架通过在立杆上设置安全锁扣，可以为作业人员提供可靠的安全锚固点，同时通过在脚手架上铺设防滑脚踏板，设置安全警示标识等，营造了安全的作业环境，在智能脚手架的保护下，作业人员可以安全、高效地进行高处作业，大大降低了高处坠落的安全风险。

（二）悬挑脚手架安全防护

悬挑脚手架是房屋建筑施工中常用的一种特殊脚手架，其特点是跨度大、荷载高，安全风险突出，传统的悬挑脚手架多采用钢管扣件的连接方式，存在稳定性差、易发生倾覆等安全隐患，而智能脚手架通过在立杆底部设置自动调平装置，可以实时调整脚手架的受力状态，确保脚手架始终处于平稳受力状态 。智能脚手架还采用了大型连接件和加强型钢管等高强度构件，大幅提高了悬挑脚手架的承载能力和稳定性，有效降低了倾覆、坍塌等安全事故的发生风险。

（三）外脚手架安全防护

外脚手架是房屋建筑外墙施工时搭设的临时脚手架，其特点是高度高、环境复杂，极易受到风雨等恶劣天气的影响，传统的外脚手架防护主要采用密目式安全网，存在网面松弛、易被风吹动等问题，防护效果差，智能脚手架通过在立杆上设置张紧装置，可以始终保持安全立网的张紧状态，同时在脚手架上端设置刚性防护棚，为作业人员提供了可靠的防护空间 。在恶劣天气下，智能脚手架可以通过自动监测风速、雨量等参数，并根据预设的安全阈值自动采取加固、停工等防护措施，最大限度地保障作业人员的生命安全。

（四）楼梯脚手架安全防护

楼梯脚手架是房屋建筑施工中搭设在楼梯间的专用脚手架，其特点是搭设空间狭小，施工难度大，智能脚手架通过采用悬挑式、托盘式等定制化搭设方案，可以充分利用楼梯间的空间，避免了对楼梯间功能的影响。同时，智能脚手架还采用了防滑脚踏板、安全扶手等人性化设计，并在关键节点设置安全警示标识，营造了安全、便捷的施工通行环境，有效预防了各类安全事故的发生。

（五）塔吊防碰撞安全防护

塔吊是房屋建筑施工中的关键设备，其特点是高度高、起重量大，作业半径广，在施工过程中，塔吊极易与周边建筑、脚手架等发生碰撞，引发安全事故，而智能脚手架通过在塔吊周边搭设智能防碰撞架，利用红外线、超声波等传感器实时监测塔吊与脚手架的距离，当距离小于安全阈值时，系统会自动报警提示，并控制塔吊减速或停止运行，从而有效预防了塔吊碰撞脚手架的安全事故。智能脚手架还可以根据塔吊的运行轨迹，自动调整脚手架的布局，避免了盲区的产生，为塔吊的安全运行提供了可靠的保障。

三、智能脚手架在房屋建筑施工安全防护中的应用措施（一）建立智能脚手架管理平台

为充分发挥智能脚手架的安全防护效能，应建立专门的智能脚手架管理平台，该平台应包括脚手架设计、生产、安装、使用、拆除等全生命周期的管理内容， 通过信息化手段实现对智能脚手架的全过程管控。在脚手架设计阶段，应根据施工方案合理选择脚手架 型和规格，优化脚手架搭设方案；在生产阶段，应严格控制脚手架构件的质量，确保其满足相关标准要求；在安装阶段，应严格按照搭设方案进行施工，并对关键节点进行验收；在使用阶段，应加强脚手架的日常巡检和维护，及时消除安全隐患；在拆除阶段，应严格执行拆除方案，避免拆除过程中的安全事故。

（二）加强智能脚手架专项培训

智能脚手架是一项新兴的施工技术，其应用效果在很大程度上取决于操作人员的专业素质，因此，应加强对智能脚手架操作人员的专项培训，提高其安全意识和操作技能 。培训内容应包括智能脚手架的工作原理、操作规程、安全注意事项等，通过理论讲解、实操演练等方式，使操作人员全面掌握智能脚手架的使用方法。还应定期开展应急演练，提高操作人员在突发情况下的应急处置能力，通过专项培训，可以从根本上提高操作人员的安全素质，为智能脚手架的安全应用奠定坚实的基础。

（三）完善智能脚手架应用标准

目前，我国关于智能脚手架的应用标准还不够完善，在一定程度上制约了其规模化应用。因此，应加快制定智能脚手架应用标准，规范其设计、生产、施工、验收等环节的技术要求：在设计阶段，应根据施工工艺、荷载等级等因素合理选择智能脚手架的类型和规格；在生产阶段，应严格控制构件的原材料质量和生产工艺，确保其满足设计要求；在施工阶段，应严格按照搭设方案进行施工，并对关键部位进行验收；在验收阶段，应对智能脚手架的整体性能进行检测，确保其满足相关标准要求。同时，还应建立智能脚手架的质量追溯制度，实现对其全生命周期的质量控制，通过完善智能脚手架应用标准，可以为其规范化应用提供制度保障，促进智能脚手架技术的持续发展。

智能脚手架是近年来建筑施工领域的一项重要技术创新，其以智能化、模块化、集成化等特点，为房屋建筑施工安全防护提供了新的解决方案，通过在高处作业、悬挑脚手架、外脚手架、楼梯脚手架、塔吊防碰撞等方面的应用实践，智能脚手架有效提高了施工安全防护水平，降低了安全事故发生风险，为建筑工人营造了安全、高效的作业环境。未来，随着智能脚手架管理平台的建立、专项培训的开展、应用标准的完善，智能脚手架技术必将在建筑施工领域得到更加广泛的应用，为我国建筑业的高质量发展做出更大贡献。

参考文献：

[1]刘星星. 基于计算机视觉的外脚手架隐患智能识别研究[D]. 西安建筑科技大学, 2023.

[2]张哲文,罗勇,宋满荣. 智能附 工技术研究 [J]. 安徽建筑, 2021, 28 (12): 45-46.

[3]黄林宁,陈胜. 论施工外脚手架 江苏建筑, 2020, (S1): 50-52.

[4]郑成名. 高层建筑智能升降平台施工技术研究[D]. 青岛理工大学, 2017.