自动监测技术在高支模中的应用

自动监测技术在高支模中的应用

董俊杰王刚范玮武胡欣上海200240）（中国建筑第八工程局有限公司，倾角传感器和拉压传感器为基础测量设备的高支摘要：针对高支模体系在施工过程中的变形监测，提出了以位移传感器、模变形监测系统，为提高高支模变形预警提供了新的参考，同时为混凝土养护成型后的拆模时间及成型结构上部施工荷载变化情况提供数据支持，保证了高支模体系在施工全过程的安全稳定。关键词：高支模；自动监测；传感器；变形预警中图分类号：TU755.2文献标识码：A文章编号：2096-4390（2020）34-0133-02随着我国建筑行业的发展，高层建筑的数量越来越多，高简称高支大支模支撑体系的应用越来越普遍。高大支模体系，模[1]，支模体系越高大、复杂，安全风险也就越高。高支模坍塌事从出现危险故时有发生，高支模安全事故发生时间普遍很短，具有突然性。而且高支征兆到事故发生通常只有短短几分钟，使得高支模安全事故一模本身具有的高空间、大跨度等特点，旦发生，往往造成重大人员伤亡和巨大的经济损失[2]。针对这一问题，建设主管部门和建筑施工企业的安全管理工作已将模板坍塌作为重大危险源进行识别和控制[3]。1高支模监测方案及时通知现场作业人当高支模监测参数超过预设限值时，员停止作业迅速撤离现场，预防和杜绝支架坍塌事故的发生。现场目测巡查为高支模监测以获取实时自动化采集数据为主，辅；各监测项目应在模板系统支架预压前测得稳定的初始值。1.1监测内容局部塌陷根据高大模板工程在施工过程存在的整体倾覆、本项目的监测内容的工程事故形式，结合本工程的实际情况，包括如下四项：（1）支架整体水平位移。为防止支架系统的整体倾覆，利用拉绳位移计在施工过程中对体系整体侧移进行监测。（2）立杆倾角（倾斜）。为防止受力较大的立杆丧失稳定产生倾覆，对危险部位的立杆倾斜角度进行监测。对危险和重要部位的（3）立杆轴力。除监测立杆倾斜之外，立杆承受的轴向压力进行监测。（4）水平杆挠度。为防止屋面大梁浇筑过程中产生挠度过大的情况，对梁底水平杆挠度进行监测。1.2监测设备和测点布置（1）支架整体水平位移。支架整体水平位移测点布置在支架系统顶部，沿支架平面外轮廓长边边线布置8个测点。在立杆顶部安装拉线式位移传感器，使线头水平方向拉伸，拉出约200mm，用钢丝与现场混凝土柱或其他已建成的结成90°构固定。每个测点位置的立杆可安装两个位移传感器，方向安装，分别测两个方向的位移。（2）立杆倾角、轴力及水平杆挠度。选择部分屋面主梁梁底分别位于1~2轴跨中与主梁交汇的支撑立杆作为测量的对象，立杆倾角采用SPI-509双向倾角传处的梁底立杆，共八根立杆。感器监测，立杆轴力采用轮辐式压力传感器JLBU-1进行监测。1.3监测频率（1）浇筑前：测量三次，记录此值并以三次平均值为初始值。（2）在浇筑过程，支撑系统整体位移由于是全站仪人工测量，每两小时测量一次；其余参数（立杆倾斜、立杆轴力、水平杆采样频率1次/10秒。挠度）实时监测，每天一次。后二十四天，（3）浇筑完成后养护阶段，前三天，每三天采集一次。1.4监测预警值根据《建筑施工临时支撑结构技术规范JGJ300-2013》确定必须迅速停止浇筑，查明报警值，当监测项目超过其警戒值时，原因，一般应急措施有：（1）迅速停止浇筑，保证警戒值不再增大。（2）修改方案，进行加固。2高支模监测数据分析2.1混凝土浇筑过程混凝土现场浇筑持续时间共12小时30分钟，浇筑过程对采样频立杆轴力、倾斜、挠度、水平位移等参数进行连续监测，率为1次/分钟。（1）支架整体水平位移。支架整体水平位移变化如图1所其监测示，其中8号整体位移测点在开始监测前遭人为破坏，支架点在本次监测项目中无有效数据。从图中数据可以看出，整体水平位移在全监测过程中变化范围不大，除个别点有波动且最大位移均在5mm以内，未达外，其余测点水平变化较平缓，到变形报警值。图1各测点整体水平位移变化图测试杆件两个方向的最（2）立杆倾斜。混凝土浇筑过程中，大倾斜角度，大部分测点倾斜度未超过允许值。其中6号点有如图2所示，突变现象，分析其原因，是由于现场浇筑时的振动-134-科学技术创新2020.34

说荷载造成的测点产生横向突发变形，变形后数据趋于稳定，立杆稳定性良好。明整个浇筑施工过程，（b）水平杆挠度变化图图26号测点倾斜角度变化图随着混凝土浇筑，各立杆轴（3）立杆轴力。从数据可以看出，逐渐达到稳定力逐步增大，在浇筑后期，各立杆轴力变化平缓，值。在混凝土浇筑初期，各测（4）水平挠度。从数据中可以看出，挠度逐渐变点均产生了不同程度的挠度，且随着时间的增长，但最终均产生大。各测点虽在某一阶段出现挠度减小的现象，了不同程度的挠度，且基本保持稳定不变，并未超过允许值。2.2混凝土养护过程混凝土养护阶段持续时间为21天，在此过程中对立杆轴采样频率约1次/力、倾斜和水平杆挠度等参数进行连续监测，小时。图3为部分测点在养护阶段的监测结果。但与浇筑完成时的结果显示，各立杆倾斜角度略有波动，（c）立杆倾角变化图立杆倾斜基本趋于稳定；倾斜角度相比，没有产生过大的增长，图3养护过程部分测点数据轴力逐渐减小，各根立杆轴各立杆轴力随着混凝土养护成型，经分析发现，这是由于上部结构施工中的荷载力变化程度虽不尽相同，但均未超过允许值；大部分的水平杆后期有所增大，但其变化量均小于3mm，满足设计要求。挠度在养护阶段中无较大变化，只有部分水平杆的挠度在监测所引起的，3结论针对科创中心项目高支模在混凝土浇筑过程和养护成型过程的结构安全性和稳定性，进行了包括高支模整体水平位并通过对移、立杆轴力与倾斜、水平杆挠度等多项数据的监测，监测数据的统计分析，对高支模结构体系进行了安全性评价。可以有效监测高支采用本文提出的高支模结构体系监测方法，能够及时发现结构的模结构在施工过程中的内力与变形情况，该监测体安全隐患，避免不必要的人员伤亡与经济损失。同时，系也可作为模板拆除时间及上部结构施工荷载对既有结构影响的判断依据，为施工全过程提供安全保障。参考文献[1]JGJ130-2011建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范[S].[2]温云海.土建工程施工中的高支模施工技术分析[J].科技创新与应用，2015（23）：250.

[3]JGJ162-2008建筑施工模板安全技术规范[S].

[4]吴胜海.探索高大模板支架的变形智能监测预警方法[J].门窗,2019（5）：143-144.（a）立杆轴力变化图