超高高支模架体安全监测应用技术

刘瑞凯 黄秀义 张晓 陈帅 张志铭 刘健 刘帅

摘 要： 传统高支模架体监测技术主要为光学仪器人工观测，仅能观测出架体水平位移、外围沉降等明显变化。杆内应力变化，架体倾斜角度无法给出足够的理论安全数据。监测频率及响应时间更是无法达到及时预警的效果。本文结合工程实例，分析架体安全检测技术在超高高支模架体的应用成效，归纳其施工要点及技术要求。

关键词： 高支模;监测;数据集成

【中图分类号】TU7 【文献标识码】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.28.190

1 引言

传统高支模架体监测技术主要为光学仪器人工观测，仅能观测出架体水平位移、外围沉降等明显变化。杆内应力、架体倾斜角度变化无法给出足够的安全数据，监测频率及响应时间更是无法达到及时预警的效果。由中国建筑第八工程局承建淄博创业创新谷一期建设项目在施工过程中，运用“高支模架体检测技术”，對I区高支模区域架体形体变化进行实时数据分析，为架体结构整体稳定性提供了有力的数据支撑。

2 项目工程概况

淄博创业创新谷项目中一区为高大模板工程，架体搭设高度为20.6m（-1.15米～19.45米）面积为7586m2，最大混凝土厚度为2.1m。为保证浇筑的安全性，特使用高支模架体监测仪器对架体稳定性进行全周期数据分析。

3 工艺原理

高大模板支模架坍塌自动监测系统由检测终端、传输终端、服务器、显示终端、报警 系统等组成。该系统中运用的检测终端是实时监测支模架的整体稳定性，捕捉和收集支模架 的稳定性数据，并将监测数据回传到数据处理中心进行数据处理分析。出现险情时作出预警 判断，当达到报警时立即进行报警。现场监测人员根据系统数据并结合实际情况，做出相应的处理措施，保证人员安全。

4 技术特点

4.1 由于高支模体系具有高度高、受力复杂、载荷大等特点，容易发生失稳倒塌事故，往 往给施工现场带来巨大的安全威胁。事故都是发生在混凝土浇筑期间，高大模板支撑系统局 部失稳或变形过大、导致整体倒塌。如图所示，一般传统的高支模架坍塌的四种形式及原因：

4.2 《高支模安全监测系统》特点：实时监测方法采用了新型数字化检测系统，有检测范围全 面、参数采集实时、检测管理直观、监测响应及时等优点，能避免高支模安全事故的突然性 所造成的生命和财产损失。其主要优点如下：

（1）监测范围全面：实时监测系统对高支模系统模板沉降、立杆轴力、立杆倾角、支架整 体水平位移等参数进行监测，实现了高支模系统整体性监测。

（2）参数采集实时：实时监测系统对监测参数进行数字化、高频次的自动采集、传输，实 现了对监测数据的实时采集。

（3）监测管理直观：实时监测系统对实时监测数据进行自动分析、储存与查询，实现了监 测信息化管理。

（4）监测响应及时：实时监测系统对超限监测参数进行自动报警，实现了实时监测险情的 秒级响应。

5 施工流程及要点

5.1 施工流程

监测布置点的选择→仪器数据参数的确定→监测系统安装→系统验收与过程调试→数据整合及分析

5.2 施工要点

5.2.1 监测点布置原则：选取架体关键部位或薄弱环节，主要为跨度较大的跨中、悬挑构件的端部以及荷载承载力较大的关键节点。根据施工现场的实际情况，在总面积约 1000 平方米的高支模区域布置15处监测点，共需要15个监测终端。监测布置点如图：

5.2.2 监测数据参数的确定：

监测参数要根据架体材料、规格型号、承载力以及相关规范要求进行确定。最后综合数据结果根据报告中不同时间段的“特征值”进行反应。

5.2.3 监测系统的安装

系统的组成：监测平台 1 套，监测终端 15 个，报警系统 1 套。该系统区别于其他同类产品，其水平位移监测点、倾角监测点、轴压和沉降监测点集于一体，内部具有数据处理器，可对监测数据进行整理分类，再输出终端。

5.2.4 系统验收与过程调试

系统验收主要为检验监测点布置位置是否和方案一致、仪器基本参数是否准确、传感系统是否正常运行、终端显示数据是否正常。

验收过程中对监测点位置进行目测巡查，由架体监测技术人员现场进行架体数据显示操作，通过人为增加监测器区域局部荷载，观察超负荷时监测器报警装置是否灵敏。并对现场管理人员进行技术交底，确保一切正常后交付使用。

5.2.5 数据整合及分析

架体监测完成后，对不同点位的“特征值”进行数据统计。出现异常信号的点位要进行重点分析，总体数据过大的区域、时间段着重查看。结合施工现场该区域、该时间段的工作内容，总结原因，为后续的施工生产提供宝贵经验。

6 技术推广

高支模架体实时监测系统的应用，避免了传统人工监测的弊端，时刻通过数据显示架体结构的整体稳定性，报警系统的秒级反应更是可以在第一时间为施工人员提供准确信息，极大程度上保证了施工生产的安全性。全方位、全天候的监测，完全可以有效避免高危事故发生带来的重大经济损失，这也是该技术目前广泛应用在高支模施工生产的重要原因。本文介绍的技术集各类分项监测仪器于一体，有效的减少监测点的布置位置，还能达到架体全覆盖的效果，这更是一种全新的科技突破。

参考文献

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