高支模自动化监测预警系统施工技术

亓男男1 王牧2 张磊3 朱利伟4

摘要：高支模自动化监测预警系统是一种利用传感器和监测设备进行实时监测和预警的技术。本文介绍了该系统的构成、监测点布置原则以及监测频率和次数的确定方法。此外，本文还详细探讨了了高支模自动化监测预警系统的施工技术，包括立杆倾角传感器、位移传感器和立杆压力传感器的安装方法，以保证高支模施工过程中的安全，确保工程的顺利进行。

关键词：高支模；动化监测预警；施工技术

高支模自动化监测预警系统的研究对于提高高支模施工的安全性和质量具有重要意义。通过实时监测和预警，可以避免高支模在使用过程中可能出现的倾斜、位移和压力等问题，保证施工过程的稳定性和可靠性。此外，该系统的施工技术的研究也为高支模施工人员提供了重要的操作指南，提高了施工效率和质量。因此，对高支模自动化监测预警系统的研究具有重要的实际意义。

1系统构成

高支模自动化监测预警系统集主机、轴压传感器、位移传感器、数据采集终端、全站仪控制器、声光报警器等装置于一体，彼此间密切配合，提供监测预警功能。通过网络将采集到的数据及时传输至控制计算机，经过数据分析、处理后，从数据中提取具有利用价值的部分，最终输出变形信息及其它相关信息，用于反映被测对象的实际情况，给工程施工技术管理和安全管理提供参考。

2监测点的布置原则

高支模结构体系中，截面尺寸较大或跨度较大的现浇框架梁跨中梁底属于关键部位或薄弱部位，荷载作用强度高，可能存在明显的模板沉降现象；同时，现浇混凝土双向板中部板底等部位也易发生沉降变形现象。为了监测各关键部位，需要科学布置测点，获得全面且准确的监测数据。监测点的基本布置原则为：

（1）为监测高支模支架的水平位移，以固定结构为参考点，布置水平位移传感器，例如以剪力墙、混凝土柱为参考进行布置。

（2）为监测模板沉降，在板底、梁底模板布置竖向位移传感器，布置时可将支模体系地面作为参考点，视实际情况适当调整布设位置。

（3）为监测立杆轴力，在立杆顶托和模板间布置压力传感器，重点监测具有代表性或荷载较大的立杆。

3监测方式

（1）监测频率。从混凝土浇筑开始便要进行监测，直至混凝土初凝3h后结束，监测频率应以监测数据可反映高大模板支撑体系变化情况为基本前提进行灵活的控制。混凝土浇筑期间，由系统按照设定的频率自动监测，通过采集仪将数据传输至监控计算机，进行数据整理、分析、结果输出等后续的操作，为混凝土施工提供重要的数据指导，保障施工安全，提高施工质量。

（2）监测时段。暂按10h计算，对应的是混凝土浇筑至浇捣结束后的整个阶段。监测人员密切分析监测数据，判断实际施工情况，实际监测工作开展情况符合委托方的要求或监测数据趋于稳定后，停止监测。

4高支模自动化监测预警系统施工技术

4.1立杆倾角传感器的安装及应用

为测量水平面的倾角变化量而采用到倾角传感器，若此装置保持静止状态，仅存在重力加速度，侧面和垂直方向无加速度作用，此时的倾斜角则指的是传感器灵敏轴与重力垂直轴的夹角。倾角传感器各组成装置的集成度高，在较小的电路板上集成数模转换电路、MCU、MEMS加速度计及通讯单元，可直接输出角度等数据。在应用立杆倾角传感器进行监测时，基准面可被再次校准。

（1）安装方法。安装时严格控制“两面”和“两线”，保证立杆倾角传感器的安装效果，以便有效测量，减小测量角度误差。倾角传感器的安装注意事项主要为：1）紧贴被测物体安装传感器，做到装置的安装面与被测面紧密贴合，即满足“两面”的安装要求；（2）以被测面轴线为基准，控制好传感器的安装位置，使装置的轴线与之保持平行的位置关系，即满足“两线”的安装要求。

（2）倾角传感器用于测量数据，由智能数据采集仪及时接收数据并进行分析，判断被测对象是否符合要求，输出具有参考价值的测量信息。

工作原理：在支撑钢管顶端安装倾角传感器，使其垂直于钢管。钢管的垂直度将由于其受压倾斜变形而发生变化，将此信息传递给倾角传感器，装置感知到钢管的异常情况后，测出支撑钢管的倾斜角度，显示倾斜角的正负方向。倾角传感器按照上述提及的基本原理进行测量后，确定的角度变化量则对应的是被测钢管的倾斜角度，而钢管顶端的水平位移变化量则可以根据倾斜角度和装置安装高度计算而得，最终获得具有参考价值的测量信息。

4.2位移传感器的安装及应用

在距离支撑钢管约5cm的地面钻孔，将位移传感器的顶端固定在支撑钢管上，带线的一端固定在地面，两端安装均结束并且传感器拉伸至50%后，测量并记录原始数据。

沉降计上端安装座将由于支撑钢管出现竖向位移变化而同步产生竖向位移，并传递给振弦使其振动频率发生变化，电磁线圈激发振弦后，电缆将振动频率信号传输至读数装置，换算后可获得最终的测量结果，即支撑钢管的竖向位移。

4.3立杆压力传感器的安装及应用

配对夹具，安装试棒，两个夹具紧固螺栓中心孔距为100mm，夹具的底面需共处相同的平面，若安装时发现两者存在高度差，需及时进行调整。为夹具安装好试棒后，将夹具布置在被测对象上，并通过U形螺丝予以固定，确保其在使用过程中不出现偏位、掉落等情况。

夹具被固定至指定位置后，谨慎拆除试棒，从夹具的一端放入用于连续观测的表面应变计，放置过程中及时检测应变计端面的位置并进行调整，需要与夹具外边沿平齐。各应变计的前端座上有螺纹孔，可以根据表面应变计的安装情况用专用螺杆做灵活的调整，例如采取拉或压的调整方法。按照顺序有序进行调整：先拧紧有电缆一端的夹紧螺钉，再调整拉杆，需要根据实际安装情况以拉或压的方式进行调整，期间可通过读数仪监测仪器及时判断调整情况，待一端调整到位后，拧紧夹具的另一端，按相同的方式将另一端调整到位，在结束各项调整工作后，卸下调整拉杆，结束安装作业。在安装好立杆压力传感器后，可用于监测，通过监测数据反映立杆的实际情况。

5结语

综上所述，高支模自动化监测预警系统的施工技术是确保高支模安全施工的重要环节，介绍了立杆倾角传感器、位移传感器和立杆压力传感器的安装方法，为高支模施工人员提供了实用的操作指南，通过使用该系统，可以有效地监测高支模的倾斜、位移和压力情况，及时预警并采取相应的措施，确保高支模施工的安全性和质量。

参考文献

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作者简介：亓男男（1990-），男，汉。山东潍坊人。本科，青岛理工大学，土木工程专业。现任职称等级：工程师。现从事方向：工程管理。