引言

MiC（Modular Integrated Construction，模块化集成建筑）新型建造方式，将建筑拆分为模块化“单元”，工厂内高效完成模块的结构、装修、水电、设备管线、卫浴设施等所有施工工序，在现场通过可靠连接技术快速组合拼装成建筑整体，这种技术把建筑从工地搬进工厂，大幅缩短工期、减少施工难度，实现了“像造汽车一样造房子”，是目前建筑工业化程度最高的绿色建造方式。

但混凝土模块化建筑的高度集成化，给现场安全施工造成了极大的困难，本文以外脚手架为例，详细阐述了混凝土模块化现场施工过程中外脚手架的选型与关键节点工艺。

1、混凝土模块化简介

1.1、混凝土模块化提出背景

当前建筑业普遍存在资源消耗大、污染排放高、生产效率低、安全风险大、质量通病多等问题，与新发展理念和双碳战略间的矛盾突出。建筑业要摆脱成本高、污染重、治理难的现状，就必须在生产方式上进行变革，利用好工业标准化、规模化的优势和数字化高效连接、打破边界的优势，构建一套新的生产方式，实现建筑业整体的转型升级和高质量发展。

1.2、混凝土模块化概念

混凝土模块化新型建造方式，将建筑拆分为模块化“单元”，工厂内高效完成模块的结构、装修、水电、设备管线、卫浴设施等所有施工工序，在现场通过可靠连接技术快速组合拼装成建筑整体，这种技术把建筑从工地搬进工厂，大幅缩短工期、减少施工难度，实现了“像造汽车一样造房子”，是目前建筑工业化程度最高的绿色建造方式。

高层装配整体式混凝土模块体系所采用的是非承重混凝土模块化，是由轻质填充墙、底板、顶板组成的四面体或五面体。生产工艺：建筑形式为四面体混凝土模块，可用模具一次完成浇筑；建筑形式为五面体混凝土模块，先预埋管线，浇筑底板及80%高的墙体，在已完成墙体基础上支模，浇筑剩余部分墙体及顶板。最后进行内部装修。

混凝土模块化集成建筑和传统建筑的区别可概括为“四提四降”：“四提”是指提高建筑品质、提高施工效率、提高建筑集成、提高科技含量；“四降”是指降低劳务用工、降低质量隐患、降低安全风险、降低污染损耗。

2、混凝土模块外脚手架的选型分析

MIC建筑防护脚手架，作为一种新型的建筑支撑系统，在现代建筑施工中得到了广泛应用。其独特的结构设计和优良的性能特点，为建筑施工提供了安全、高效的工作环境。

2.1、爬架

爬架作为一种新型脚手架，采用自动化爬升技术，整体式承重。相对于传统钢管式脚手架，爬架承重能力强，且具有更好的耐腐蚀性和轻便性，操作简单，能够提高工作效率，同时具有更好的环保性能。

但爬架的价格相对较高，需要购买自动化设备，操作技术要求较高，同时需要更好的维护保养。从经济成本方面考虑，爬架并不是最优选择。

2.2、悬挑式脚手架

悬挑脚手架是中高层建筑工程常用的脚手架搭设方式。常规做法需在混凝土墙面预留洞口，板面预留U型锚环，以便于进行工字钢的搭设。但混凝土模块为整体五面体（四面墙+顶板）装配式，板面以及墙面均为提前预制，如需预埋U型锚环，需在工厂内预制时提前预埋，考虑预埋精度问题，模块与模块之间本就有20mm误差，如果预埋尺寸相差较大，将导致盘扣式外架立杆与悬挑工字钢无法对应。

而且，悬挑工字钢后期修补问题一直是建筑业重点关注的，后期外墙渗漏风险极大。此外，若模块外侧空调板较大时，悬挑工字钢悬挑长度较大，工字钢挠度大，对工字钢型号选择要求更高。所以普通悬挑脚手架不适用于模块化建筑。

3.脚手架搭设过程中遇到的问题

3.1. 材料质量问题

低质量的脚手架材料可能导致承载能力不足，对工人的安全构成威胁。此外，不适当的连接方式可能导致连接件松动，影响脚手架的稳定性。要选择高质量、经过认证的脚手架材料，如符合国家标准GB/T 13793的钢管材料。同时，定期对脚手架材料进行检测和维护，确保其安全性能。

3.2设计不合理

脚手架设计不合理，搭设过程中存在不规范操作，如搭设高度超限、搭设角度不当等。无法满足MIC建筑的施工需求，导致效率低下。要选用符合国家标准要求的连接件，并严格按照制造商提供的安装方法和要求进行安装。定期检查连接件状况，及时更换损坏的连接件。在脚手架搭建之前，进行详细的规划和设计，考虑到MIC建筑的高度、结构形式、负荷要求等因素。可以借助专业软件模拟脚手架搭建效果，确保设计方案的可行性和安全性。

3.3. 安全意识不足

部分工人对脚手架搭设的安全规程不熟悉，导致安全隐患。在施工前进行必要的培训，确保工人熟悉脚手架搭建的操作流程、安全规程和事故应急措施。提供必要的个人防护装备，并监督工人按规定佩戴。

4、MIC建筑防护脚手架的选型原则

4.1 根据工程需求选择合适的型号

在选择MIC建筑防护脚手架时，首先需要考虑工程的具体需求。不同的工程项目对脚手架的承载能力、高度、跨度等要求各不相同。因此，在选型时，应根据工程的规模、结构特点以及施工要求，选择合适的脚手架型号。例如，对于高层建筑施工，需要选择承载能力强、高度适中的脚手架型号；而对于临时结构搭建，可以选择轻便、易于搭建的脚手架型号。

4.2 承载能力

承载能力是决定脚手架是否能够满足工程需求的重要指标。承重规格是选择脚手架的重要参数。常见的承重规格有150kg、200kg、250kg、300kg等，需根据实际工作负荷来选择。承重规格越高，脚手架的安全性也越有保障。在选型时，必须确保脚手架的承载能力能够满足施工过程中的各种荷载要求，包括施工人员、材料、设备等的重量。此外，还要考虑到施工过程中可能出现的不利因素，如风力、雪载等，以确保脚手架的稳定性和安全性。

4.3稳定性

稳定性是保证脚手架安全使用的关键因素之一。在选型时，应选择结构稳定、不易发生变形的脚手架型号。此外，还要考虑脚手架的整体稳定性，包括脚手架的基础、连接件等部分的质量和性能。在搭设过程中，应严格按照规范进行操作，确保脚手架的稳定性。

4.4 经济性

在满足工程需求和保证安全性的前提下，还应考虑脚手架的经济性。选择性价比高的脚手架产品，可以降低施工成本，提高经济效益。在选型时，可以综合比较不同品牌、型号的脚手架的价格、性能和使用寿命等因素，选择最适合的产品。

5脚手架的连墙件选型

在选择脚手架的连墙件时，应根据工程实际情况、施工条件和安全要求综合考虑。传统拉结点预埋适用于对刚性和稳定性要求较高的工程；梁侧面扣件式连墙件适用于施工环境复杂、成本控制严格的工程；梁侧面定型化连墙件则适用于标准化程度高、施工效率要求快的工程。同时，应严格按照相关规范和标准进行施工和验收，确保脚手架的稳定性和施工安全。

思考一：传统拉结点预埋

因混凝土模块是整体叠加的，模块上下对应，因此无法采用传统拉结点预埋方式（在梁顶面预埋钢管，通过钢管扣件拉结外架）。传统拉结点预埋是在主体结构施工时，预先在梁、柱等位置埋设拉结筋或钢板等预埋件，待脚手架搭设时，通过焊接或螺栓连接等方式将脚手架与预埋件固定在一起。预埋件与主体结构直接连接，受力性能好，能有效传递水平荷载和约束脚手架变形，但需要在主体结构施工时预留孔洞或位置，增加了施工难度和复杂性。     

思考二：梁侧面扣件式连墙件

梁侧面扣件式连墙件是在脚手架搭设过程中，利用扣件将钢管等连接件与梁侧面直接连接。这种连接方式简单、灵活，适用于多种施工环境。扣件式连墙件，对扣件标准要求较高，且无法检测抗滑移是否满足要求。

思考三：梁侧面定型化连墙件

梁侧面定型化连墙件是一种预制好的、具有特定形状和尺寸的连墙件，通过螺栓或焊接等方式与梁侧面和脚手架连接。这种连墙件具有标准化、模块化的特点，便于施工和管理。定型化连墙件设计合理，受力性能好，能有效提高脚手架的稳定性和安全性。

6、脚手架的搭设工艺

在进行MIC建筑防护脚手架的搭设前，必须做好充分的准备工作，以确保搭设过程的顺利进行和脚手架的安全使用。以下是一些基本的准备工作步骤：场地整平、硬化→定位设置通长垫板、底座→立杆安装→纵、横向横杆安装→内、外斜拉杆安装→立杆安装→纵、横向横杆安装→内、外斜拉杆安装→脚手板安装→拉结点安装→外布钢板网。

6.1准备工作

（1）场地整平、硬化：对施工现场进行全面的勘察，了解场地的地形、地貌、土壤条件等因素，确定脚手架的搭设位置和方案。同时，要确保场地平整、坚实，无杂物和障碍物。

（2）材料准备：根据工程需求和脚手架的规格型号，准备足够数量的脚手架组件，如立杆、横杆、斜杆、扣件等。同时，还需要准备必要的辅助材料和工具，如测量工具、切割工具、焊接设备等。

（3）设计方案：根据工程的具体要求和现场条件，制定详细的脚手架搭设方案，包括脚手架的结构形式、尺寸、承载力等参数。方案应经过严格的审核和批准，确保其可行性和安全性。

（4）安全措施：制定详细的安全措施和应急预案，包括安全防护措施、施工人员的安全培训等。确保施工过程中的安全，防止意外事故的发生。

6.2 立杆的安装

立杆是脚手架的主要支撑结构，其安装质量直接关系到整个脚手架的稳定性和安全性。以下是立杆安装的步骤：

（1）定位和放线：根据设计方案，在施工现场标出立杆的准确位置，并拉设水平线和垂直线，确保立杆的位置准确无误。

（2）安装底座：在立杆的底部安装底座，底座应牢固地固定在地面上，可以采用膨胀螺丝、地脚螺栓等固定方式。确保底座的水平和稳定。

（3）安装立杆：将立杆竖立起来，并与底座连接牢固。在连接过程中，应确保立杆的垂直度和稳定性，可以使用水平尺和垂直仪进行测量和调整。主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。非主节点处的横向水平杆根据支撑脚手板的需要等间距设置，最大间距不应大于750mm。

（4）安装斜杆：在立杆之间安装斜杆，以增强脚手架的稳定性。斜杆的角度和长度应根据设计方案进行精确计算和安装。

6.3 横杆和斜杆的安装

横杆和斜杆是脚手架的重要组成部分，它们与立杆共同构成了脚手架的框架结构。以下是横杆和斜杆安装的步骤：

（1）安装横杆：将横杆放置在立杆之间，使用扣件将横杆与立杆连接牢固。横杆的安装位置应根据设计方案进行测量和定位。

（2）安装斜杆：在横杆之间安装斜杆，以进一步增强脚手架的稳定性。斜杆的安装角度和长度应根据设计方案进行精确计算和安装。

（3）调整和加固：在安装完成后，对脚手架进行整体的调整和加固，确保各部件连接牢固、整体稳定。可以使用水平尺和垂直仪进行测量和调整。

6.4 工作平台的搭建

工作平台是脚手架上进行施工操作的区域，其搭建质量直接关系到施工人员的安全和工作效率。以下是工作平台搭建的步骤：

（1）铺设横梁：在横杆上铺设横梁，横梁是工作平台的主要支撑结构。横梁的长度和间距应根据设计方案进行精确计算和安装。

（2）安装脚手板：在横梁上安装脚手板，脚手板是施工人员站立和行走的区域。脚手板可以采用木板、金属板等材料制作，应确保其平整、坚固、无滑。脚手板可采用对接平铺或搭接，对接平铺时接头处必须设两根横向水平杆，搭接铺设时搭接长度不小于200mm。

（3）安装防护栏杆：在脚手板的边缘安装防护栏杆，以防止施工人员和物品的跌落。防护栏杆应高足够、结实可靠。

6.5拉结点安装

拉结点安装将脚手架与建筑物主体结构牢固连接，防止脚手架侧移。拉结点（连墙件）应从底层第一步纵向水平杆处开始设置，优先采用菱形布置，也可采用方形或矩形布置。

结束语

脚手架是指在建筑工地上的工作人员进行高空作业时所依靠的支撑结构，主要用于提供作业平台和安全保护。施工单位要重视脚手架的选型及搭设要求，严格控制施工技术要点，保证施工安全。落地式脚手架以其结构稳定、快速搭建、高度可调节、安全可靠和经济实惠等特点，在建筑施工领域发挥着重要作用。在选择和使用脚手架时，需根据具体需求、承重能力、材质、质量、维护成本和安全规范等因素进行综合考虑，以确保施工的安全和顺利进行。

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