前言

建筑施工高处作业安全风险高，传统安全带挂设方式存在效率低、可靠性差、管理盲区多等问题，导致高坠事故占行业事故总量超50%。随着建筑工业化与智能化发展，安全带挂设需从“被动防护”转向“主动管控”。本文探讨的快速拆装式子母扣装置，通过预埋式设计、机械自锁机构与物联网集成，实现挂点标准化、挂设即时化、监管智能化。其应用可显著提升高处作业安全性与工效，推动安全管理向“全周期追溯、零事故目标”转型，为建筑行业安全生产提供创新解决方案。

1技术结构解析

1.1母扣设计

分体式结构：由第一块体与第二块体扣合组成，内部形成子扣安装腔，腔体尺寸与子扣圆柱杆直径（φ25-30mm）精密匹配，公差≤0.5mm；

预埋强化工艺：

块体表面设置抗拔螺纹（深度3mm，螺距1.5mm），与混凝土锚固力提升40%；

内置钢筋连接件（直径φ12mm螺纹钢），抗拉强度≥25kN，满足《JGJ 80-2016》对安全带挂点强度要求。

1.2子扣设计

自锁机制：

卡装翼板采用弹性不锈钢（304材质），厚度2mm，展开角度120°，与母扣腔体锁止力≥150N；

压缩弹簧（线径φ2mm，中径φ15mm）提供初始锁紧力，活动限位板受压下移距离≤5mm，防止过载损坏。

1.3连接环设计：

环体直径φ50mm，通孔尺寸φ25mm，兼容国标《GB 6095-2021》安全带挂钩（φ16-22mm）；

环体抗拉强度≥22kN，经10万次疲劳测试无变形。

2具体应用场景与解决方案

2.1主体结构施工阶段

应用场景：

混凝土剪力墙、梁柱节点等钢筋密集区域，传统膨胀螺栓锚点易破坏结构钢筋；

高空模板安装、钢筋绑扎作业，需频繁移动安全带挂点。

解决方案：

在结构钢筋绑扎时同步预埋母扣（间距≤8m），与主体混凝土浇筑一体化成型；

子扣通过圆柱杆插入母扣腔体，卡装翼板自动展开锁定，1秒内完成安全带挂设。

2.2二次结构与装修阶段

应用场景：

砌筑墙体、幕墙龙骨安装等无梁柱区域，临时锚点强度不足或易脱落；

管井、风道等密闭空间，传统挂点难以到达。

解决方案：

利用主体阶段预埋的母扣作为永久挂点，子扣与安全带挂钩即插即用；

子扣连接环直径φ50mm，兼容双钩、单钩安全带（孔径φ16-22mm），无需改造现有装备。

2.3拆除与改造工程

应用场景：

旧建筑改造、设备拆除等高危作业，需快速转移挂点以适应动态作业面；

临时脚手架拆除后，缺乏可靠挂点。

解决方案：

子扣快拆设计（下压活动限位板即可分离），挂点转移时间≤5秒/次；

母扣抗拉强度≥25kN，满足拆除冲击荷载（动态荷载系数1.5）。

3安全带快速拆装式子母扣装置在建筑工程中的具体应用控制措施

3.1施工流程控制措施

3.1.1预埋母扣安装标准化

BIM坐标定位：通过BIM模型导出母扣三维坐标（精度±5mm），在结构钢筋绑扎时采用激光定位仪进行预埋；

固定与保护：

母扣与结构钢筋焊接（焊缝长度≥50mm，焊脚高度≥6mm），防止浇筑时移位；

浇筑前覆盖防污膜，避免混凝土渗入母扣腔体；

验收标记：浇筑后检查母扣表面平整度（≤2mm），喷涂反光漆标记位置，同步录入施工管理系统二维码。

3.1.2子扣使用操作规范

插入前检查：

卡装翼板弹性测试（回弹时间≤0.5秒），压缩弹簧压缩量偏差≤1mm；

活动限位板润滑检查（滴注硅基润滑剂，每季度1次）；

挂设要求：

安全带挂钩完全卡入连接环，禁止侧向受力或超载（荷载≤22kN）；

作业面3米半径内必须存在可用母扣，禁止“低挂高用”。

3.1.3拆除与转移控制

子扣拆卸：使用专用工具下压活动限位板，分离时缓慢拔出（拔出力≤50N），防止母扣腔体损伤；

挂点转移：

动态作业面（如幕墙安装）需每2小时检查最近母扣可用性；

转移后子扣重新编号，更新施工管理系统位置信息。

3.2质量管控措施

3.2.1母扣预埋质量控制

材料验收：

母扣块体抗拉强度≥25kN（提供第三方检测报告），螺纹深度≥3mm；

连接钢筋直径φ12mm，锚固长度≥150mm；

隐蔽工程验收：

浇筑前拍摄母扣定位照片，存档至质量追溯系统；

混凝土回弹仪检测母扣周边强度（≥C30）。

3.2.2子扣性能检测

出厂检测：

循环拆装测试（1万次后卡装翼板无变形）；

动态冲击测试（15kN冲击3次，连接环无裂纹）；

现场抽检：每月随机抽取5%子扣进行破坏性测试（拉力≥22kN）。

3.2.3全周期档案记录

建立子母扣装置“一物一档”，记录：

预埋时间、位置、验收人员；

子扣使用次数、检查记录、维修历史；

物联网传感器数据（压力、振动、温度）。

3.3人员培训与安全教育

3.3.1操作人员认证

理论培训：

子母扣装置结构原理、力学性能、BIM系统操作；

高处作业安全规范（GB 6095-2021）；

实操考核：

子扣快速拆装模拟（时间≤10秒/次，合格率100%）；

应急挂点转移演练（3分钟内完成挂设）。

3.3.2安全责任制度

班组自查：每日作业前检查子扣状态、母扣标记清晰度；

项目部巡查：每周抽查10%挂点，记录问题并纳入绩效考核；

违规处罚：未系挂安全带或使用损坏装置，罚款200元/次并停工培训。

3.4应急管理措施

3.4.1子扣失效应急预案

备用子扣库存：按作业面1:10配置（如100个挂点配备10个备用子扣）；

失效处理流程：

立即悬挂警示牌，2小时内更换子扣；

记录失效原因（如弹簧断裂、卡装翼板变形），48小时内提交分析报告。

3.4.2母扣破坏应急处理

母扣周边混凝土开裂或移位时：

立即停止作业，疏散人员；

采用临时吊篮锚点（抗拉强度≥22kN）替代，48小时内修复母扣。

4智能化升级与安全管理

4.1物联网集成应用

子扣RFID芯片：

记录子扣编号、使用次数、最后检查时间，实现“一人一扣”追踪管理；

未系挂安全带时，芯片触发现场声光报警（报警延迟≤1秒）。

母扣压力传感器：

实时监测子扣插入力（正常范围100-150N），异常时推送至安全员APP；

统计挂点使用频率，预测高风险区域。

4.2BIM动态安全管理

三维挂点模型：

在BIM模型中标记母扣位置、承载能力、检查状态，辅助施工方案优化；

结合人员定位系统，自动规划最近安全挂点路径（误差≤1m）。

AI风险预警：

分析历史事故数据（如挂点脱落导致的高坠案例），动态调整安全带使用策略；

预测子扣弹簧疲劳寿命，提前2周推送更换提醒。

结束语

该子母扣装置通过预埋式设计与机械自锁机构，解决了建筑施工中安全带挂设“可靠性差、效率低”的核心痛点，其全周期适配性与高强度性能显著提升高处作业安全性。未来需结合物联网与BIM技术，实现装置状态智能监控与施工安全动态管理，推动建筑行业从“被动防护”向“主动预警”转型，为安全生产提供技术保障。

参考文献：

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[2]李学钧，戴相龙，蒋勇，等 .基于视觉分析的施工人员安全带佩戴的检测方法及装置 [P].江苏;32:CN110533076A,2019-12-O3.