劉瑞凱 黃秀義 張曉 陳帥 張志銘 劉健 劉帥

摘 要： 傳統(tǒng)高支模架體監(jiān)測(cè)技術(shù)主要為光學(xué)儀器人工觀測(cè)，僅能觀測(cè)出架體水平位移、外圍沉降等明顯變化。桿內(nèi)應(yīng)力變化，架體傾斜角度無(wú)法給出足夠的理論安全數(shù)據(jù)。監(jiān)測(cè)頻率及響應(yīng)時(shí)間更是無(wú)法達(dá)到及時(shí)預(yù)警的效果。本文結(jié)合工程實(shí)例，分析架體安全檢測(cè)技術(shù)在超高高支模架體的應(yīng)用成效，歸納其施工要點(diǎn)及技術(shù)要求。

關(guān)鍵詞： 高支模;監(jiān)測(cè);數(shù)據(jù)集成

【中圖分類號(hào)】TU7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.28.190

1 引言

傳統(tǒng)高支模架體監(jiān)測(cè)技術(shù)主要為光學(xué)儀器人工觀測(cè)，僅能觀測(cè)出架體水平位移、外圍沉降等明顯變化。桿內(nèi)應(yīng)力、架體傾斜角度變化無(wú)法給出足夠的安全數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)頻率及響應(yīng)時(shí)間更是無(wú)法達(dá)到及時(shí)預(yù)警的效果。由中國(guó)建筑第八工程局承建淄博創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新谷一期建設(shè)項(xiàng)目在施工過(guò)程中，運(yùn)用“高支模架體檢測(cè)技術(shù)”，對(duì)I區(qū)高支模區(qū)域架體形體變化進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析，為架體結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性提供了有力的數(shù)據(jù)支撐。

2 項(xiàng)目工程概況

淄博創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新谷項(xiàng)目中一區(qū)為高大模板工程，架體搭設(shè)高度為20.6m（-1.15米～19.45米）面積為7586m2，最大混凝土厚度為2.1m。為保證澆筑的安全性，特使用高支模架體監(jiān)測(cè)儀器對(duì)架體穩(wěn)定性進(jìn)行全周期數(shù)據(jù)分析。

3 工藝原理

高大模板支模架坍塌自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由檢測(cè)終端、傳輸終端、服務(wù)器、顯示終端、報(bào)警 系統(tǒng)等組成。該系統(tǒng)中運(yùn)用的檢測(cè)終端是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)支模架的整體穩(wěn)定性，捕捉和收集支模架 的穩(wěn)定性數(shù)據(jù)，并將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)回傳到數(shù)據(jù)處理中心進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析。出現(xiàn)險(xiǎn)情時(shí)作出預(yù)警 判斷，當(dāng)達(dá)到報(bào)警時(shí)立即進(jìn)行報(bào)警。現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)人員根據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)并結(jié)合實(shí)際情況，做出相應(yīng)的處理措施，保證人員安全。

4 技術(shù)特點(diǎn)

4.1 由于高支模體系具有高度高、受力復(fù)雜、載荷大等特點(diǎn)，容易發(fā)生失穩(wěn)倒塌事故，往 往給施工現(xiàn)場(chǎng)帶來(lái)巨大的安全威脅。事故都是發(fā)生在混凝土澆筑期間，高大模板支撐系統(tǒng)局 部失穩(wěn)或變形過(guò)大、導(dǎo)致整體倒塌。如圖所示，一般傳統(tǒng)的高支模架坍塌的四種形式及原因：

4.2 《高支模安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)》特點(diǎn)：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方法采用了新型數(shù)字化檢測(cè)系統(tǒng)，有檢測(cè)范圍全 面、參數(shù)采集實(shí)時(shí)、檢測(cè)管理直觀、監(jiān)測(cè)響應(yīng)及時(shí)等優(yōu)點(diǎn)，能避免高支模安全事故的突然性 所造成的生命和財(cái)產(chǎn)損失。其主要優(yōu)點(diǎn)如下：

（1）監(jiān)測(cè)范圍全面：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)高支模系統(tǒng)模板沉降、立桿軸力、立桿傾角、支架整 體水平位移等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)了高支模系統(tǒng)整體性監(jiān)測(cè)。

（2）參數(shù)采集實(shí)時(shí)：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)監(jiān)測(cè)參數(shù)進(jìn)行數(shù)字化、高頻次的自動(dòng)采集、傳輸，實(shí) 現(xiàn)了對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集。

（3）監(jiān)測(cè)管理直觀：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)分析、儲(chǔ)存與查詢，實(shí)現(xiàn)了監(jiān) 測(cè)信息化管理。

（4）監(jiān)測(cè)響應(yīng)及時(shí)：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)超限監(jiān)測(cè)參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)險(xiǎn)情的 秒級(jí)響應(yīng)。

5 施工流程及要點(diǎn)

5.1 施工流程

監(jiān)測(cè)布置點(diǎn)的選擇→儀器數(shù)據(jù)參數(shù)的確定→監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安裝→系統(tǒng)驗(yàn)收與過(guò)程調(diào)試→數(shù)據(jù)整合及分析

5.2 施工要點(diǎn)

5.2.1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置原則：選取架體關(guān)鍵部位或薄弱環(huán)節(jié)，主要為跨度較大的跨中、懸挑構(gòu)件的端部以及荷載承載力較大的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，在總面積約 1000 平方米的高支模區(qū)域布置15處監(jiān)測(cè)點(diǎn)，共需要15個(gè)監(jiān)測(cè)終端。監(jiān)測(cè)布置點(diǎn)如圖：

5.2.2 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)參數(shù)的確定：

監(jiān)測(cè)參數(shù)要根據(jù)架體材料、規(guī)格型號(hào)、承載力以及相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行確定。最后綜合數(shù)據(jù)結(jié)果根據(jù)報(bào)告中不同時(shí)間段的“特征值”進(jìn)行反應(yīng)。

5.2.3 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的安裝

系統(tǒng)的組成：監(jiān)測(cè)平臺(tái) 1 套，監(jiān)測(cè)終端 15 個(gè)，報(bào)警系統(tǒng) 1 套。該系統(tǒng)區(qū)別于其他同類產(chǎn)品，其水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)、傾角監(jiān)測(cè)點(diǎn)、軸壓和沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)集于一體，內(nèi)部具有數(shù)據(jù)處理器，可對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分類，再輸出終端。

5.2.4 系統(tǒng)驗(yàn)收與過(guò)程調(diào)試

系統(tǒng)驗(yàn)收主要為檢驗(yàn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置位置是否和方案一致、儀器基本參數(shù)是否準(zhǔn)確、傳感系統(tǒng)是否正常運(yùn)行、終端顯示數(shù)據(jù)是否正常。

驗(yàn)收過(guò)程中對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置進(jìn)行目測(cè)巡查，由架體監(jiān)測(cè)技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行架體數(shù)據(jù)顯示操作，通過(guò)人為增加監(jiān)測(cè)器區(qū)域局部荷載，觀察超負(fù)荷時(shí)監(jiān)測(cè)器報(bào)警裝置是否靈敏。并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)管理人員進(jìn)行技術(shù)交底，確保一切正常后交付使用。

5.2.5 數(shù)據(jù)整合及分析

架體監(jiān)測(cè)完成后，對(duì)不同點(diǎn)位的“特征值”進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。出現(xiàn)異常信號(hào)的點(diǎn)位要進(jìn)行重點(diǎn)分析，總體數(shù)據(jù)過(guò)大的區(qū)域、時(shí)間段著重查看。結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)該區(qū)域、該時(shí)間段的工作內(nèi)容，總結(jié)原因，為后續(xù)的施工生產(chǎn)提供寶貴經(jīng)驗(yàn)。

6 技術(shù)推廣

高支模架體實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用，避免了傳統(tǒng)人工監(jiān)測(cè)的弊端，時(shí)刻通過(guò)數(shù)據(jù)顯示架體結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，報(bào)警系統(tǒng)的秒級(jí)反應(yīng)更是可以在第一時(shí)間為施工人員提供準(zhǔn)確信息，極大程度上保證了施工生產(chǎn)的安全性。全方位、全天候的監(jiān)測(cè)，完全可以有效避免高危事故發(fā)生帶來(lái)的重大經(jīng)濟(jì)損失，這也是該技術(shù)目前廣泛應(yīng)用在高支模施工生產(chǎn)的重要原因。本文介紹的技術(shù)集各類分項(xiàng)監(jiān)測(cè)儀器于一體，有效的減少監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置位置，還能達(dá)到架體全覆蓋的效果，這更是一種全新的科技突破。

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