高层建筑的脚手架安全网架设和避雷防电

范立强

（山西二建集团有限公司，山西 太原 030013）

0 引言

传统脚手架的防雷与接地需在架体搭设完后，再分别铺设引下线并设置接地极。传统方式弊端主要在于脚手架捆扎线和防雷措施接地时很难实现同步连接，独立进行则不利于工程组织，若连接极不良则出现雷击事件的概率也较高，并且针对地下室建筑面积很大的工程项目，设置连接极时通常要求铺设很长的线路，资源消耗量也较大，不利于工程成本管理。而利用楼内的均压环通过柱内钢筋直径引出下线，与大型高层建筑的灌注桩钢筋直径连接，或在楼内均压环施工中同时采用外涂镀锌扁钢或圆钢，与脚手架上的搭设立杆钢管连接的方式，在实际施工过程中就可以确保大型高层建筑脚手架保护网架设的防雷有效性和施工安全性。

1 建筑施工安全网重要性研究

建筑保护网是建筑建设生产过程中最主要的建筑器材，而建设工程作为我们民族经济的重要支柱产业，对我国民族经济的健康发展也作出了重要的贡献。不过我国建筑行业仍属事故多发产业，尤其是因四大危险之—高处跌落而引起交通事故的比率较大[1]。因此，怎样提高建设施工现场的安全保护管理水平，以最大限度地减少因高处跌落而造成的严重危害，已成为我国建设急需解决的重要行业问题。而建筑施工社会安全网也是保护施工者的重点措施，由于建设施厂过程涉及大量高空作业，建筑施工的社会安全也十分关键。而保护网能够在施工者发生疏忽问题的时候发挥防护功能，从而保障生命安全[2]。除此之外，建筑施工保护网还能够有效地保障非施工人员的安全，由于建筑施工工期过长，难免会对人民的出行和生命安全造成危险。所以建筑施工保护网能够构成一种保护屏障也能够警示人类施工作业，给过往行人警告和提示，所以建筑施工保护网十分关键。

2 高层建筑的脚手架安全网架设技术

2.1 安全网

由于施工科学技术的发展，目前在建筑施工过程中使用的脚手架结构材料主要是型钢，而竹、木结构施工脚手架则将逐渐被废弃[3]。在高层住宅中采取外脚手架的方式搭设时，还必须搭建保护网。由于社会安全网的架设量伴随建筑物的高度增加而逐渐增加，在高层住宅中外侧宜自下而上地满挂密目式保护网。除此外，还将在每隔4~6 层的地方设有一个保护网。目前在建筑施工中，所使用的保护网大都由麻绳、棕绳或尼龙绳等编织成，网眼尺寸一般为5mm×5mm[4]。在采取里脚手架的方式搭设砌体外立面的时候，先在上一扇窗户墙内安装一个外横杆插座，与保护网的内横杆插头捆扎并浇筑固定，然后保护网外横杆与斜拉的最前端连接，在斜拉下端再与一根内横杆插座连接，并与下窗户的墙内横杆捆扎固定。对无窗的山墙，可在墙内设置立杆来架设保护网或在墙内预埋Ω 字形钢环来支撑斜拉，亦可使用穿墙钢管加转卡来支撑斜拉。保护网的斜拉间距通常宜不超过4m。但这种搭建保护网的方式相对烦琐，速度缓慢。也有的施工单位使用自制或购买的钢吊杆来搭建保护网。相对而言，后者更具备了制造简便、搬运使用方便、轻巧、施工速度快的优势，它可以分为自制销片、钢吊杆和斜拉等。

2.2 钢吊杆

钢吊杆一般使用φ12cm 的角钢直径制成，全长156cm。在吊杆上端面弯一直箍筋，用以吊在预埋工作入墙体的销片上，在直角弯钩的另一侧部平焊一条φ12cm挂钩，用以拴住保护网，在吊钩下部焊一条拉尼龙绳的圆环[5]。在下端连接了一组可装设斜拉的活动铰座和靠墙活动支座，靠墙支座要能够保持吊杆固定和受坠物作用力时不产生转动。斜拉用2 根2cm×4cm 角钢焊接成方形，全长280cm，顶部也焊接了一条φ12cm 挂钩用以挂住保护网。在斜拉中部连接了一组挂尼龙绳的圆环，在下端用M12 螺钉连接以与吊杆的底端铰支座相连。装设这种工具型构件时，可以利用悬挂在吊杆和斜拉上尼龙绳的距离来调整斜杆的倾斜度，通常吊杆顺着建筑的外立面而加以设定，距离通常是3~4m。

2.3 高层建筑施工中安全网的架设技术

对于大型的高层建筑工地，假如是采取在外墙面满搭外钢脚手架结构的话，就必须沿钢脚手架结构外立杆的侧面满挂密目式保护网，从下到上的第一步架都应满铺脚手板，每一作业楼的脚手板下应沿水平走向平挂保护网，在其他面每隔4~6 层加设一水平保护网[6]。假如是采取挂篮或挂设脚手架结构的方式搭设施工，除顶面处和靠外墙上，在其他各面都要满挂密目式保护网，在底部架设长度至少4m 的水平保护网，在其他面每隔4~6 层挑出一个保护网。假如是采取挑脚手架结构的施工，在挑脚手架结构高度增加后，不可拆卸的挂吊式支撑上加绑斜杆钩挂安全网。在搭建保护网时，对社会安全网的伸出长度若无特别要求，高度至少应不低于2m，而且网的搭设也必须稳固。当搭建好脚手架保护网后，各笔支齐的保护网应该最少能承担1.6kN 的冲击负荷作用。建筑施工过程中要定期对保护网进行检查保养，不得向网中丢弃杂质，以保证安全性。

3 高层建筑的脚手架避雷防电

3.1 脚手架的避雷

对高层建筑用的或在旷野在雷雨季节或雷击区域中时，都应该做好避雷的防治措施。对于需要制作避雷装置的脚手架，重点是合理选择制作接闪器、避雷针和接地装置[7]。接闪器通常采用镀锌钢材或镀锌钢板直径制片，按安全技术标准的规定，其直径至少应当在φ1.4cm 范围[8]。将制造好的接闪器放置于建筑各角上的钢脚手架立柱上，并与最上端的所有纵横柱全部连接，形成避雷器网络。龙门架等垂直交通设备架内装设接闪器时，则必须先将侧边的中央脚手架立杆接高至超出顶部2m 之上再装，并且要将卷扬机外壳连接解决。如在高架设置了接闪器并最后退场时，可按60°计入其范围，但在此内的其余脚手架和装置则可不设避雷器装置。接地装置通常包括接地极、接地线，以及其他连接件。接地装置在安设前应当按照土壤的湿度和导电性及接触电流限制加以设定，连接区域宜放在一般人无法去到的区域，以减少跨步电压的影响和接地线路受机械的破坏。连接极宜尽量选用钢筋，垂直连接极宜选用角铁、圆钢或钢管，而不能选用螺纹钢筋。采用角钢时，应不小于50cm×5cm，圆钢直径不小于2cm，钢管为φ2.5~5cm，壁厚不小于0.25cm，垂直接地极长度为1.5~2.5m。水平接地极长度不低于3m，可采用2.5cm×0.4cm×0.3cm 到 4cm×0.4cm 之间的扁钢 φ0.8cm 以上圆钢制作。一般每设置一个接地极，脚手架的连续长度应不超出50m，但如果离接地极最远处的脚手架上过渡电阻达到或大于10Ω，应当缩小接地极间距。接地电阻一般不得超过20Ω，在土壤电阻率大于1000Ω 的地区，可提高到30Ω。若超出了这一限度，则垂直于接地极应增大个数，距离不宜低于3m，而水平接地极应加大距离。连接极埋入地下水最高点处的埋设深度不小于0.5m，并且不宜在较干燥的土壤中加以设置。安装好连接极后，须立即将新填筑物地基。连接线在保证安全可靠的前提条件下，应该尽量选择圆钢或扁钢，而不要选择铝导线或地下接电线。而接地线和接地极连接时必须确保接触安全，并且尽量进行焊接。

3.2 脚手架的防电

脚手架外侧外边与外电架空线之间的便条间应当保证的最小安全运行间距，脚手架顶部至交叉外架空线最低点的垂直最小间距[9]。当脚手架结构一旦需要跨越380V 以内的外供电航线并且间距又在2m 之内时，在搭设和使用的途中都必须断开或移除电源，如无法移除，则应当采用最安全的绝缘隔离保护措施。采用绝缘隔离包扎时应由专门用电人员负责，必须使用瓷瓶加固并设有屏蔽层。一旦外供电航线垂直跨越或接近脚手架结构，则应当与接近线分别在2m 内的钢管脚手架水平相接，与航线下方的管道脚手架下垂相连并实行水平相接。当该线与建筑施工脚手架的搭设方向平行接近时，与紧靠道路的钢管脚手架水平相连，并在靠路墙一侧每间隔约25m 设有一个接地极，入地深2~2.5m。在建筑施工脚手架的搭设上开展建筑施工时，操作人员须穿绝缘靴，并带绝缘手套。对使用钢管脚手架的供电线路也要严密检查，并做好防护措施。在建筑施工脚手架内使用的点焊机、振动仪器等，都要置于较干燥的地板上，外壳也要做好保护性接地和接零保护的措施。在夜间建筑施工等作业的照明线路中使用建筑施工脚手架的搭设时，应当尽量采用小于120V 的低压供电。

4 高层建筑的脚手架安全网架设与避雷防电技术的创新

现阶段随着经济的发展和技术的进步，在实际建设过程中，为保障工程建设效果，保障建设的稳定性，在建设过程中应对其中地脚手架安全网假设以及避雷防电技术进行创新，使得二者在安全保护措施架设的过程中进行结合，进而保障整体建筑的安全性和稳定性[10]。针对大中型建筑钢管脚手架的防直击雷接地施工方式，在大中型建筑主体构造的施工阶段，将大中型建筑主体结构设计为，每隔3 层就需要利用建筑物周围的框架柱钢筋直径与等电势相连成高层内均压环，在高层内均压环利用柱内钢筋直径引下线，与大中型建筑的浇注桩钢筋直径连接，在高层内均压环施工的同时利用外涂镀锌扁钢或圆钢与脚手架上的搭设立杆钢管连接，保证防雷效果与施工安全。

该技术主要为中高层建筑主体构造的楼层内与均压环同时施工，每3 层由楼层内的均压环用镀锌扁钢制引出4 个点，将由楼层内均压环用镀锌扁钢制引出的4 个点与钢脚手架的立杆型钢焊缝连通，以便于接头安全，除应在其接触部位二端进行连接外，还应直接将扁钢本身弯成圆弧与钢材焊接，搭设直径等于扁钢宽度的2 倍。

连接完毕后，用接地电阻测试仪检查电流。此施工方式便于施工人员组织，并能够在大中型高层建筑主体防雷接地施工的同时进行与脚手架的架体对接，工序相对简化，机动性较强。如果与大中型高层建筑主体防雷接地一起施工，就可以更有效起到防雷效果，从而提高了防雷效果，保障工人施工安全，减少了雷击的发生，减少财产损失。且该种施工方式无须另行布置接地极和引出下线，极大程度上节约了生产成本。

除此之外，外架边作业流程中，各工作人员都必须具备较高的安全意识，做好防护工作，并在工作开展后需要穿戴好安全带、绝缘胶鞋、绝缘拳套、防护帽，方可上岗作业。在钢结构的脚手架的建设过程中，为保障其搭建质量，提升整体脚手架的安全性和稳定性，电焊工须持证上岗、办好动火证，在作业时也要做好消防保护措施，并安装灭火器。

5 结语

总而言之，由于我国市场的发展及民众生活的提升，人们对商业用房和住宅用房的需求逐渐增加。为了满足房地产市场需求，近年来一幢幢高楼拔地而起。房地产业的兴起不仅给建筑产业带来了发展的契机，同时对脚手架搭设技术也提出了挑战。钢脚手架捆扎是我国大中型高层建筑施工中的重要环节，是确保大中型高层建筑施工安全的关键因素。针对现阶段脚手架安全网的搭设技术以及防雷技术，在实际研究中将二者进行有效结合，能在脚手架搭设的过程中同时起到安全防护的作用，以此提升整体高层建筑的安全性，使其在建设过程中大大的提高建设人员的生命安全，进而保证高层建筑的质量安全。