機(jī)場工程高支模監(jiān)測設(shè)備應(yīng)用

陳偉　李寶江　周垚臣

[摘要]在長春機(jī)場項(xiàng)目中使用高支模實(shí)時(shí)檢測預(yù)警系統(tǒng)，根據(jù)機(jī)場項(xiàng)目的實(shí)際情況及支設(shè)高度，設(shè)計(jì)出符合機(jī)場項(xiàng)目的高支模監(jiān)測方案，在復(fù)雜的結(jié)構(gòu)類型中，多種高支模標(biāo)高控制中，如何根據(jù)高支模破壞形式合理的布置高支模監(jiān)測設(shè)備及現(xiàn)場高支模施工措施，是保證機(jī)場建設(shè)安全的重中之重。

[關(guān)鍵詞]高支模；監(jiān)測設(shè)備；施工措施；施工安全

文章編號：2095-4085（2016）07-0067-02

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，大型復(fù)雜工程項(xiàng)目的建設(shè)日益增多，高支模系統(tǒng)作為此類工程的模板支撐體系得到了越來越廣泛的應(yīng)用。由于高支模系統(tǒng)本身具有多樣性、復(fù)雜性及高危性的特點(diǎn)，近年來，高支模系統(tǒng)坍塌事故頻繁發(fā)生，嚴(yán)重威脅大型建筑的施工安全。本工程為長春龍嘉機(jī)場二期擴(kuò)建項(xiàng)目，是吉林省的重點(diǎn)工程，也是形象工程，本工程中存在大量高支模區(qū)域，為保證施工安全，在機(jī)場施工現(xiàn)場內(nèi)設(shè)置高支模監(jiān)測設(shè)備。

1工程概況

長春龍嘉國際機(jī)場二期擴(kuò)建工程T2航站樓建筑面積12.8×104m2，結(jié)構(gòu)為全現(xiàn)澆的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，設(shè)置64根鋼管錐形柱支撐屋面網(wǎng)架體系。地下室層高6.3m，一層層高8.6m，夾層層高4.3m，柱子凈高最小1.8m，最大14.67m，且尺寸不集中；框架梁按空間角度變化、梁柱節(jié)點(diǎn)極不規(guī)則，存在10種高支模標(biāo)高，架體高度航站樓區(qū)域分別為8.475m，8.347m，10.175m，10.475m，9.875m，8.375m，8.205m，8.305m，塔臺區(qū)域高度為23.55m，46.60m，現(xiàn)場采用輪扣式腳手架，步距1200mm，縱橫向間距900mm。

2高支模事故原因分析

2.1事故主要原因

高支模安全事故主要是承載過大或變形所致，鋼管板支撐體系坍塌破壞的模式主要有六種：（1）支架頂部失穩(wěn)造成的 （局部 ）坍塌破壞；（2）支架底部失穩(wěn)造成的整體 （局部 ）坍塌；（3）支架中部失穩(wěn)造成的整體 （局部 ）坍塌破壞；（4）支架破壞造成的整支架垮塌破壞；（5）支架過大沉降變形造成的整體 （局部 ）垮塌破壞；（6）支架過大沉降變形造成的整體傾覆垮塌破壞。

以上破壞形式總結(jié)出高支模架體的關(guān)鍵部位及薄弱部位，跨度較大的主梁跨中、跨度較大的雙向板中、跨度較大的拱頂及拱腳、懸挑構(gòu)件端部以及其它重要構(gòu)件承受荷載較大或穩(wěn)定性較差的部位。

2.2主要原因分析

（1）設(shè)計(jì)方面：設(shè)計(jì)人員對高大空間支撐體系的技術(shù)特性不熟悉，計(jì)算出現(xiàn)錯誤或取值不合理；模板支撐體系荷載計(jì)算錯誤或考慮不周，未能充分考慮施工過程中的附加荷載；計(jì)算模型不合理，未考慮立桿的偏心受壓影響等；設(shè)計(jì)構(gòu)造措施設(shè)置不足。

（2）材料方面：鋼管和扣件的質(zhì)量低劣；使用殘舊喪失工作性能的構(gòu)件，如帶有裂縫、硬彎、壓痕等鋼管等。

（3）施工方面：模板支撐體系搭設(shè)不規(guī)范；未編制施工方案；澆筑順序不當(dāng)；泵管靠在支模架上，使之產(chǎn)生晃動；澆筑與加固交叉作業(yè)；混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間不足即拆模。

2.3事故原因總結(jié)

高支模發(fā)生局部坍塌，主要是高支模局部立桿失穩(wěn)彎曲，由相連水平鋼管牽動相鄰立桿，引起連鎖反應(yīng)，同時(shí)模板下陷，混凝土未固結(jié)時(shí)會在下陷處聚集加重荷載導(dǎo)致高支模局部坍塌；混凝土已初凝但強(qiáng)度不足時(shí)，則構(gòu)件會“超筋”脆性破壞下墜，亦導(dǎo)致高支模坍塌。

3高支模監(jiān)測方案對比

3.1高支模原有監(jiān)測方法

原有的高支模施工安全觀察采用光學(xué)儀器，實(shí)際只能觀測到支模體系外圍的變形情況。加之高支模外圍體系有安全網(wǎng)，往往連觀測外圍的變形情況都不可行。原有的方法觀測間隔較長，實(shí)現(xiàn)不了實(shí)時(shí)監(jiān)測，一旦出現(xiàn)變形超限，很難及時(shí)撤離危險(xiǎn)區(qū)域。

3.2無線高支模實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)

（1）高支模搭設(shè)完成后，通過安裝位移傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測該部位的位移（豎向下沉和水平位移），通過安裝壓力傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測該部位的壓力值；通過安裝傾角傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測立桿的傾斜情況。

（2）混凝土澆筑過程中，監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測，數(shù)據(jù)通過無線終端傳送給采集儀，并通過現(xiàn)場的監(jiān)控計(jì)算機(jī)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和判斷。

（3）當(dāng)監(jiān)測值達(dá)到預(yù)警值時(shí)，提醒現(xiàn)場項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、監(jiān)理、監(jiān)督員等排查原因。

（4）當(dāng)監(jiān)測值達(dá)到報(bào)警值時(shí)，觸發(fā)現(xiàn)場聲光報(bào)警器，提醒作業(yè)人員迅速逃離現(xiàn)場，避免人員傷亡。

4現(xiàn)場監(jiān)測點(diǎn)布置及監(jiān)測實(shí)施原則

4.1布置原則

以既有混凝土柱、剪力墻等固定結(jié)構(gòu)為參考點(diǎn)，設(shè)置水平位移傳感器，監(jiān)測高支模支架的整體水平位移；以支模體系地面為參考點(diǎn)，在梁底，板底模板安裝豎向位移傳感器，監(jiān)測模板沉降；選取荷載較大或有代表性的立桿，在立桿頂托和模板之間安裝壓力傳感器，監(jiān)測立桿軸力；選取對傾斜較敏感的桿件（如荷載較大或易產(chǎn)生水平位移的立桿），在桿件上端部安裝傾角傳感器，監(jiān)測桿件傾角。

4.2各監(jiān)測參數(shù)預(yù)警值和報(bào)警值設(shè)置

（1）監(jiān)測頻率。為保證監(jiān)測的實(shí)時(shí)性和有效性，在監(jiān)測過程中數(shù)據(jù)的采樣頻率應(yīng)大于或等于1Hz。

（2）監(jiān)測實(shí)施要點(diǎn)。監(jiān)測人員依據(jù)《高支模專項(xiàng)施工方案》制定《高支模實(shí)時(shí)監(jiān)測方案》，明確監(jiān)測參數(shù)和布點(diǎn)，由委托方組織設(shè)計(jì)、施工和監(jiān)理等單位確定監(jiān)測參數(shù)的預(yù)警值、報(bào)警值，明確監(jiān)測的起始、終止時(shí)間。監(jiān)測人員根據(jù)專項(xiàng)方案和監(jiān)測方案的要求，在現(xiàn)場技術(shù)人員協(xié)助下完成傳感器和報(bào)警器安裝。

4.3混凝土澆筑過程監(jiān)測

混凝土澆搗開始即進(jìn)行不間斷監(jiān)測，如遇監(jiān)測現(xiàn)場斷電，在使用后備電源保證連續(xù)監(jiān)測的同時(shí)，應(yīng)要求委托方立即協(xié)調(diào)恢復(fù)供電。

保證監(jiān)測過程中傳感器工作正常，保護(hù)傳感器不受破壞。當(dāng)監(jiān)測參數(shù)超過預(yù)警值時(shí)，應(yīng)立即通知現(xiàn)場項(xiàng)目負(fù)責(zé)人和監(jiān)理人員，以便及時(shí)排除影響安全的不利因素；當(dāng)監(jiān)測值達(dá)到報(bào)警值而觸發(fā)報(bào)警時(shí)，立即通知現(xiàn)場作業(yè)人員停止施工并迅速撤離。

5結(jié)語

機(jī)場項(xiàng)目高支模區(qū)域監(jiān)測設(shè)備的應(yīng)用，對目前高支模的施工安全起到了很大的保障措施，產(chǎn)生了巨大的社會效益及經(jīng)濟(jì)效益，得到業(yè)主和監(jiān)理的一直好評。

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