鋼結構施工過程健康監(jiān)測技術研究與應用

張磊

摘要：隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，建筑工程項目建設規(guī)模不斷擴大，大型鋼結構建筑數(shù)量不斷增加。鋼結構建筑工程建設較為復雜，建設規(guī)模也較為龐大，在現(xiàn)代建筑結構中有著較為廣泛的應用，但同時，鋼結構施工中也很容易出現(xiàn)各種安全事故，而通過對健康監(jiān)測技術的有效應用，能夠充分保障鋼結構施工安全。本文通過實例，對鋼結構施工過程健康監(jiān)測技術的應用情況進行了研究，以供參考。

關鍵詞：鋼結構;施工過程;健康監(jiān)測技術;應用

當前，我國建筑行業(yè)技術水平不斷提升，大型鋼結構更是評價建筑工程建設水平的重要標準。隨著我國建筑工程施工技術日漸成熟，大型鋼結構也被廣泛應用于一些大型的建筑施工中，比如大型機場候機樓、大型體育館及大型會議展覽重心等，通過對大型鋼結構技術的有效應用，能夠促進建筑工程行業(yè)的進一步發(fā)展。針對鋼結構施工中存在安全風險問題，利用健康監(jiān)測技術對施工過程進行監(jiān)測，可以更加及時的發(fā)現(xiàn)施工中存在的安全隱患，進而充分保障鋼結構施工安全，有利于建筑工程行業(yè)的長遠發(fā)展。

1、鋼結構施工過程健康監(jiān)測技術的內容及意義

1.1鋼結構施工過程的方法及特征

現(xiàn)代建筑工程項目中，大型建筑工程建設中對鋼結構的應用更加廣泛，在實際建設過程中，采用高空滑移法或地面吊裝法都可以完成鋼結構的安裝。在鋼結構施工中，需要采用從局部到整體的建設模式，但按照這一施工流程進行施工，鋼結構所承受的壓力也會出現(xiàn)一定的差異。不同種類鋼材在實際應用中也會呈現(xiàn)不同的狀態(tài)，施工中很容易出現(xiàn)受力不平衡的問題，進而導致鋼結構坍塌，造成嚴重的安全事故問題。因此，為保證鋼結構施工安全，就一定要嚴格按照施工圖紙內容進行施工，并要按照相應的施工流程，采取正確的施工方式，假期那個對健康監(jiān)測技術的應用研究，對鋼結構的具體情況進行監(jiān)測，以保證鋼結構施工安全。

1.2鋼結構施工過程監(jiān)測目的及意義

鋼結構大多被應用于大型建筑物中，而在實際施工中，大型建筑物對人力、財力、物力等資金資源的需求較為龐大，因此，在這一過程中，從施工準備到施工完畢的各個階段工程人員都面臨著很大的壓力。對于建筑設計人員來說，建筑物設計之前就要做好充分的調查工作，但相應的設計內容與實際施工之間還是會存在一定的差距，進而會導致工程施工中很容易出現(xiàn)安全事故，因此，為保證施工安全，就需要加強對健康監(jiān)測技術的應用，對施工過程進行監(jiān)測，確保施工過程符合設計圖紙內容要求，才能保證鋼結構建筑的建設質量，并確保建筑物的正常使用[1]。在大型建筑物鋼結構施工中應用健康監(jiān)測技術，其主要是對建筑物關鍵位置的監(jiān)測，對施工中鋼結構壓力的變化規(guī)律進行分析，進而為施工提供準確的數(shù)據(jù)支撐，這樣可以更加及時的發(fā)現(xiàn)施工中存在的問題，并進行解決，有利于充分保障工程建設安全。

2、鋼結構施工過程中健康監(jiān)測技術的具體應用分析

在中民筑友（南京）綠色建筑研發(fā)生產中心項目的預制構件廠房項目中，需要建設一棟八連跨單層門式鋼架工業(yè)車間。廠房長184.40m，寬194.70m，建筑高度為14.3米（檐口標高），建筑面積約35980.56m2，每跨24米，建筑設計使用年限為50年，易于替換構件設計使用年限為25年，建筑耐火等級2級，耐火等級戊級，抗震設防烈度7度。整棟廠房所有材料均采用一致的顏色（包含墻面、屋面、門、窗等），為保證工程建設質量，施工中采用了健康監(jiān)測技術，對建筑施工過程中的一些關鍵點進行了有效的監(jiān)測。

2.1幾何變形監(jiān)測

本次工程建設過程中，鋼結構幾何變形問題是監(jiān)測工作中的關鍵內容，健康監(jiān)測技術的實際應用中，對相應的幾何監(jiān)測目標進行測量，確定相關鋼結構變形體的空間位置與內部形態(tài)的變化規(guī)律，才能確定具體問題，進而采取相應的方法充分保障鋼結構的穩(wěn)定性。幾何變形監(jiān)測中，可以采取相應的測量儀器對變形體的空間三維幾何形態(tài)變化情況進行監(jiān)測，常見的測量儀器包括水準儀、經(jīng)緯儀、激光測距儀、全站儀及相關攝影測量設備等，這些是常見的地面測量技術，技術總體上相對成熟，也有著很好的通用性，相關精度也能充分滿足監(jiān)測需要，可以對相關變形體的具體信息與趨勢進行有效的監(jiān)測[2]。但同時，常規(guī)地面測量儀器也有著較為明顯的缺點，容易受到施工作業(yè)面的干擾，且難以實現(xiàn)動態(tài)、連續(xù)、遠程監(jiān)測工作要求。當前，電子技術、激光技術、遠程通信技術、主動控制技術技空間定位技術不斷發(fā)展，鋼結構施工健康監(jiān)測中，可以利用GPS技術、激光三維掃描儀及測量智能機器人等技術，結合通信網(wǎng)絡，對鋼結構施工進行全天候連續(xù)自動實時監(jiān)測，在鋼結構幾何變形監(jiān)測中發(fā)揮著重要的作用，能夠有效提升鋼結構施工監(jiān)測效率。

2.2應力監(jiān)測

在本次工程施工中，還重點監(jiān)測了鋼結構構件截面的應力情況，不管是哪種鋼結構，相應的指定點應力與其幾何位置也相對一致，但在施工過程中，其應力值也會不斷發(fā)生變化。在這一過程中，某一刻的應力值是否與理論分析值相同，是否符合安全規(guī)范要求，這是施工監(jiān)測中的核心內容[3]。為有效保障鋼結構施工安全，就一定要重視鋼結構應力監(jiān)測，如果監(jiān)測結果存在問題，就要停止施工，確定具體的原因，并及時采取相應的解決措施。在本次工程施工中，其中永久結構監(jiān)測中，相應的監(jiān)測點位包括最大應力點、應力變化較大點、施工關鍵點及體現(xiàn)環(huán)境影響特征點。工程采用的現(xiàn)場吊裝施工方式，為獲得吊裝過程中相關鋼結構的真實受力情況，可以在相應的關鍵構件與節(jié)點布設振弦式傳感器，或在兩側結構及中間提升部分結構上粘貼反光片，對吊裝過程中兩側結構的垂直度與提升部分結構的撓度進行有效監(jiān)測。通過在提升部分結構頂面橫梁節(jié)點設置無線三向加速度傳感器，可以有效獲得相應的振動情況[4]。相關傳感器主要堆相應的應力進行測試和校核。本次工程現(xiàn)場施工情況較為復雜，且施工持續(xù)時間較長，應力監(jiān)測中需要以初始零點作為起點。應力監(jiān)測主要采用的是振弦式傳感器，這一儀器有著較好的穩(wěn)定性，且使用較為方便，能夠應變累計功能，有著很強的抗干擾能力，對數(shù)據(jù)的采集也相對便捷。光纖傳感器更為便捷，也是更為準確的應力監(jiān)測儀器，是當前鋼結構應力監(jiān)測中的重要設備。

2.3索力監(jiān)測

鋼結構施工中，拉索能夠承受相應的拉力，在鋼結構施工中有著廣泛的應用，拉索所參與的結構類型眾多，主要包括索析架、索彎頂及張弦梁等。在拉索結構施工之前，要做好索力測試工作，保證測試結果符合施工要求，才能確保拉索結構成功修建。在鋼結構施工過程中，常見的索力測定方法包括壓力表測定法、壓力傳感器測定法、頻率法及磁通量法。其中，張拉拉索的索力測定所適用的是壓力傳感器合壓力表測定法，鋼結構索力長期監(jiān)測則可以采用頻率法和磁通量法。

3、結語

綜上所述，本文結合實例，對鋼結構施工健康監(jiān)測技術進行了研究。隨著我國大型建筑項目數(shù)量不斷增加，鋼結構被廣泛應用于大型建筑中，但在鋼結構施工中，由于施工環(huán)境相對復雜，存在不少的安全隱患，為充分保障施工安全，就需要應用健康監(jiān)測技術，對施工過程進行動態(tài)、連續(xù)監(jiān)測。通過對健康監(jiān)測技術的有效應用，可以準確判斷鋼結構施工狀態(tài)，能夠有效判斷鋼結構應力、變形、振動等問題，有助于施工人員更好的確定鋼結構施工問題，減少安全隱患，并充分保障鋼結構施工安全。

參考文獻

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