超高高支模架體安全監(jiān)測應(yīng)用技術(shù)

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

關(guān)鍵詞： 高支模;監(jiān)測;數(shù)據(jù)集成

【中圖分類號】TU7 【文獻標(biāo)識碼】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.28.190

1 引言

傳統(tǒng)高支模架體監(jiān)測技術(shù)主要為光學(xué)儀器人工觀測，僅能觀測出架體水平位移、外圍沉降等明顯變化。桿內(nèi)應(yīng)力、架體傾斜角度變化無法給出足夠的安全數(shù)據(jù)，監(jiān)測頻率及響應(yīng)時間更是無法達到及時預(yù)警的效果。由中國建筑第八工程局承建淄博創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新谷一期建設(shè)項目在施工過程中，運用“高支模架體檢測技術(shù)”，對I區(qū)高支模區(qū)域架體形體變化進行實時數(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 項目工程概況

淄博創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新谷項目中一區(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)測儀器對架體穩(wěn)定性進行全周期數(shù)據(jù)分析。

3 工藝原理

高大模板支模架坍塌自動監(jiān)測系統(tǒng)由檢測終端、傳輸終端、服務(wù)器、顯示終端、報警 系統(tǒng)等組成。該系統(tǒng)中運用的檢測終端是實時監(jiān)測支模架的整體穩(wěn)定性，捕捉和收集支模架 的穩(wěn)定性數(shù)據(jù)，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)回傳到數(shù)據(jù)處理中心進行數(shù)據(jù)處理分析。出現(xiàn)險情時作出預(yù)警 判斷，當(dāng)達到報警時立即進行報警?，F(xiàn)場監(jiān)測人員根據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)并結(jié)合實際情況，做出相應(yīng)的處理措施，保證人員安全。

4 技術(shù)特點

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，容易發(fā)生失穩(wěn)倒塌事故，往 往給施工現(xiàn)場帶來巨大的安全威脅。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)測系統(tǒng)》特點：實時監(jiān)測方法采用了新型數(shù)字化檢測系統(tǒng)，有檢測范圍全 面、參數(shù)采集實時、檢測管理直觀、監(jiān)測響應(yīng)及時等優(yōu)點，能避免高支模安全事故的突然性 所造成的生命和財產(chǎn)損失。其主要優(yōu)點如下：

（1）監(jiān)測范圍全面：實時監(jiān)測系統(tǒng)對高支模系統(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)進行監(jiān)測，實現(xiàn)了高支模系統(tǒng)整體性監(jiān)測。

（2）參數(shù)采集實時：實時監(jiān)測系統(tǒng)對監(jiān)測參數(shù)進行數(shù)字化、高頻次的自動采集、傳輸，實 現(xiàn)了對監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時采集。

（3）監(jiān)測管理直觀：實時監(jiān)測系統(tǒng)對實時監(jiān)測數(shù)據(jù)進行自動分析、儲存與查詢，實現(xiàn)了監(jiān) 測信息化管理。

（4）監(jiān)測響應(yīng)及時：實時監(jiān)測系統(tǒng)對超限監(jiān)測參數(shù)進行自動報警，實現(xiàn)了實時監(jiān)測險情的 秒級響應(yīng)。

5 施工流程及要點

5.1 施工流程

監(jiān)測布置點的選擇→儀器數(shù)據(jù)參數(shù)的確定→監(jiān)測系統(tǒng)安裝→系統(tǒng)驗收與過程調(diào)試→數(shù)據(jù)整合及分析

5.2 施工要點

5.2.1 監(jiān)測點布置原則：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。根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況，在總面積約 1000 平方米的高支模區(qū)域布置15處監(jiān)測點，共需要15個監(jiān)測終端。監(jiān)測布置點如圖：

5.2.2 監(jiān)測數(shù)據(jù)參數(shù)的確定：

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

5.2.3 監(jiān)測系統(tǒng)的安裝

系統(tǒng)的組成：監(jiān)測平臺 1 套，監(jiān)測終端 15 個，報警系統(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)測點、傾角監(jiān)測點、軸壓和沉降監(jiān)測點集于一體，內(nèi)部具有數(shù)據(jù)處理器，可對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行整理分類，再輸出終端。

5.2.4 系統(tǒng)驗收與過程調(diào)試

系統(tǒng)驗收主要為檢驗監(jiān)測點布置位置是否和方案一致、儀器基本參數(shù)是否準確、傳感系統(tǒng)是否正常運行、終端顯示數(shù)據(jù)是否正常。

驗收過程中對監(jiān)測點位置進行目測巡查，由架體監(jiān)測技術(shù)人員現(xiàn)場進行架體數(shù)據(jù)顯示操作，通過人為增加監(jiān)測器區(qū)域局部荷載，觀察超負荷時監(jiān)測器報警裝置是否靈敏。并對現(xiàn)場管理人員進行技術(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)測完成后，對不同點位的“特征值”進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計。出現(xiàn)異常信號的點位要進行重點分析，總體數(shù)據(jù)過大的區(qū)域、時間段著重查看。結(jié)合施工現(xiàn)場該區(qū)域、該時間段的工作內(nèi)容，總結(jié)原因，為后續(xù)的施工生產(chǎn)提供寶貴經(jīng)驗。

6 技術(shù)推廣

高支模架體實時監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用，避免了傳統(tǒng)人工監(jiān)測的弊端，時刻通過數(shù)據(jù)顯示架體結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，報警系統(tǒng)的秒級反應(yīng)更是可以在第一時間為施工人員提供準確信息，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，完全可以有效避免高危事故發(fā)生帶來的重大經(jīng)濟損失，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)集各類分項監(jiān)測儀器于一體，有效的減少監(jiān)測點的布置位置，還能達到架體全覆蓋的效果，這更是一種全新的科技突破。

參考文獻

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