□文/辛 煒

1 技術(shù)背景

傳統(tǒng)高支模架體監(jiān)測方法存在不及時性和單一性等問題，無法對高支模架體進(jìn)行連續(xù)性、實(shí)時監(jiān)測，導(dǎo)致監(jiān)測人員難以及時預(yù)測高支模架體在混凝土澆筑期間存在的各種風(fēng)險，也無法及時、直觀的了解高支模架體在施工過程中的狀態(tài)變化，出現(xiàn)異常情況時，無法及時上報和采取相應(yīng)的應(yīng)急處理措施。

新型的數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)可以遠(yuǎn)程控制，操作人員不進(jìn)入危險區(qū)域，用自動化數(shù)字監(jiān)測設(shè)備對高支模系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時連續(xù)監(jiān)測，消除了傳統(tǒng)監(jiān)測方法的弊端，操作簡便。

2 技術(shù)特點(diǎn)

采用新型的數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)，在混凝土澆筑過程中對高大模板支撐架體的軸力、位移和傾角進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測并通過電腦端和手機(jī)APP端實(shí)時監(jiān)控、分級預(yù)警，具有監(jiān)測參數(shù)全面、實(shí)時采集參數(shù)、監(jiān)測管理直觀、監(jiān)測響應(yīng)及時等優(yōu)點(diǎn)，以避免高支模安全事故的突發(fā)所造成的生命及財產(chǎn)安全。

1）監(jiān)測參數(shù)全面：實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)對高支模架體模板沉降、立桿軸力、立桿傾角、支架整體水平位移等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，可做到對高支模系統(tǒng)的整體性監(jiān)測。

2）實(shí)時采集參數(shù)：實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測參數(shù)數(shù)字化、高頻次的自動采集、傳輸、存儲。

3）監(jiān)測管理直觀：對實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行自動分析、儲存與查詢，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測的信息化管理。

4）監(jiān)測響應(yīng)及時：實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)對超限監(jiān)測參數(shù)進(jìn)行自動報警，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時監(jiān)測險情的快速響應(yīng)。

5）安全性能高：智能化數(shù)字監(jiān)測可以提高安全性，遠(yuǎn)程控測可以保障讓操作人員遠(yuǎn)離危險區(qū)域，保證人員在監(jiān)控過程中的生命安全。

3 技術(shù)原理

通過安裝多種類型傳感器，監(jiān)測數(shù)據(jù)經(jīng)過無線網(wǎng)絡(luò)上傳到服務(wù)器，運(yùn)用外網(wǎng)登錄服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)測點(diǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時監(jiān)測功能。實(shí)時導(dǎo)出和分析數(shù)據(jù)，若數(shù)據(jù)波動較大，會彈出報警信息并發(fā)出報警信號，實(shí)現(xiàn)風(fēng)險的事前預(yù)防。見圖1。

圖1 技術(shù)原理

4 工藝流程

支架搭設(shè)→布置監(jiān)控點(diǎn)→安裝傳感器→組網(wǎng)采集→實(shí)時存儲→數(shù)據(jù)處理→無線傳輸→風(fēng)險預(yù)警。

5 施工要點(diǎn)

5.1 監(jiān)控部位布置原則

根據(jù)高支模支架系統(tǒng)的受力特點(diǎn)，應(yīng)對其關(guān)鍵部位或薄弱部位的支架沉降、位移、傾角、內(nèi)力等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測：監(jiān)測點(diǎn)設(shè)在跨度較大的主梁跨中、雙向板板中以及其他重要構(gòu)件承受荷載較大或穩(wěn)定性較差的部位。

5.2 監(jiān)測過程

5.2.1 測點(diǎn)布置原則

1）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。

2）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。

3）選取荷載較大或有代表性立桿，在立桿頂托和模板間安裝壓力傳感器，監(jiān)測立桿軸力。

4）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），在桿件上安裝傾角傳感器，監(jiān)測桿件傾角。

5.2.2 傳感器的安裝

1）位移傳感器。主要用于監(jiān)測高支模系統(tǒng)的沉降和水平位移，觀測點(diǎn)選擇在支模系統(tǒng)受力較大的主梁下方，距主梁底部模板0.5～1.5 m的范圍內(nèi)，通過桿件將觀測點(diǎn)引到支撐地面，位移傳感器置于觀測地面。

2）壓力傳感器。通過方案計算書確定支架系統(tǒng)中受力最大即最危險的桿件截面處，將無線壓力傳感器采用磁盤吸附于鋼管表面并配合應(yīng)變計連接使用，監(jiān)測過程中要防止水和澆筑混凝土?xí)r產(chǎn)生破壞。

3）傾角傳感器。放置于高支模架體立桿的上端部，通過立桿的傾斜角的測量，計算得到支模系統(tǒng)的水平位移及其傾斜程度。

5.2.3 布設(shè)傳感器數(shù)據(jù)線

進(jìn)行系統(tǒng)初始化設(shè)置，調(diào)試儀器。

5.2.4 監(jiān)測周期和頻率。

1）監(jiān)測從模板驗(yàn)收后混凝土澆筑前起，至混凝土澆筑完成后24 h時終止。

2）澆筑之前觀測2次作為初始數(shù)據(jù)。

3）在混凝土澆筑過程中實(shí)時監(jiān)測，監(jiān)測頻率每5～10 min一次并可根據(jù)現(xiàn)場需要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

4）澆筑完成后每2 h觀測一次，直到24 h為止（或連續(xù)兩次觀測變形值在0.5 mm以內(nèi)可中止觀測）。

5.2.5 監(jiān)測參數(shù)預(yù)警值

1）軸力預(yù)警值應(yīng)為立桿的設(shè)計計算值。

2）水平位移預(yù)警值為支架高度的1/300或近3次讀數(shù)平均值的1.5倍。

3）傾角預(yù)警值根據(jù)監(jiān)測桿件的計算長度和允許變形值確定。

傳感器的監(jiān)測數(shù)據(jù)通過無線傳輸設(shè)備送至數(shù)據(jù)采集儀，通過遠(yuǎn)程PC端或手機(jī)APP端實(shí)時顯示各個測點(diǎn)的軸力、位移和傾角監(jiān)測值，數(shù)據(jù)顯示直觀、及時，監(jiān)測精度高。一旦各類變形超過設(shè)定的預(yù)警值，預(yù)警模塊則會進(jìn)行相應(yīng)提示，避免事故的發(fā)生。

混凝土澆筑過程中，應(yīng)密切注意各監(jiān)測值及變化趨勢，發(fā)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)值變化趨勢發(fā)生異常時，及時通知相關(guān)人員。當(dāng)監(jiān)測參數(shù)超過預(yù)警值時，立即通知現(xiàn)場項(xiàng)目負(fù)責(zé)人和監(jiān)理人員，以便及時排除影響安全的不利因素，如有必要，應(yīng)立即通知現(xiàn)場作業(yè)人員停止施工并迅速撤離；待險情排除，經(jīng)現(xiàn)場項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、項(xiàng)目總監(jiān)和監(jiān)督員確認(rèn)后，方可繼續(xù)施工。

混凝土澆筑完成后，應(yīng)連續(xù)監(jiān)測各參數(shù)的變化趨勢，直至監(jiān)測參數(shù)趨于穩(wěn)定或到達(dá)所預(yù)設(shè)的監(jiān)測終止時間，并分析異常值產(chǎn)生的原因。

6 結(jié)語

1）應(yīng)用數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)可對施工過程進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，節(jié)約人力、物力，同時也減小了現(xiàn)場監(jiān)測人員的工作強(qiáng)度。

2）數(shù)字化監(jiān)控設(shè)備操作簡單，易安裝，監(jiān)控完畢后可重復(fù)使用，能夠有效、方便、安全的對高支模現(xiàn)場實(shí)行動態(tài)控制。

3）相比傳統(tǒng)人工監(jiān)測方法，數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)所監(jiān)測的內(nèi)容更全面，其監(jiān)測結(jié)果精確度高，對異常情況及超限報警的響應(yīng)速度快。