蔡传海
广州市盛通建设工程质量检测有限公司 广东广州 510000
摘要：高支模是建筑施工中的难点之一，本文以实际工程为例，深入对混凝土浇筑过程中的高支模实时监测值进行分析，保证工程施工安全。
关键词：高支模；混凝土浇筑过程；自动化实时监测
Abstract：High-support templates is one of the difficulties in building construction，based on the actual project as an example，in-depth to high modulus of concrete pouring process real-time monitoring value were analyzed，and ensure the safety of the engineering construction.
Key words：High-support templates，the pouring process of concrete，automated real-time monitoring.
0、引言
高支模（高大模板支撑系统）坍塌在工程建设事故中较为常见。高支模安全事故主要是由于在荷载作用下产生过大的变形或荷载，诱发体系内构件失效或局部或整体失去稳定，从而发生高支模局部坍塌或整体倾覆，造成作业人员伤亡。根据文件[1]规定：混凝土构件模板支撑高度超过5m，或搭设跨度超过10m，或施工总荷载超过10kN/m2，或集中线荷载大于20KN/m的模板支撑系统属于危险性较大高支模。因此进行高支模监测显得尤为重要。
近一年来高支模体系自动化实时监测技术已在广州各区推广，它通过在高大模板与脚手架的关键部位或者薄弱部位安装元器件，对各元器件的立杆轴力、立杆倾角、水平位移、模板沉降进行实时监测。文件规定[2～3]：建设单位应委托有监测能力的第三方监测单位对危险性较大的高支模进行预压监测和混凝土浇筑过程的安全监测，而且强调要积极采用自动化实时监测措施。运用该方法可以实现“实时监测、超限预警、危险报警、预防事故、减少损失”的功能。
1工程实例
1.1、工程概况
××项目C区主要为框架结构。高大模板钢管扣件支架主要运用于C区首层（标高+0.0m）至3层楼板，3层楼板标高+13.2m，3 层楼板属于高大模板，结构梁截面较大的为：800mm×2700 mm，1200mm×2400 mm。
1.2、测点布设
该项目高支模监测测点布置在关键部位、较大截面尺寸梁的交汇处、荷载较大或易产生水平位移的立杆、跨度最大的结构主梁跨中处，如下图1所示。
图 1 三层梁板的高支模实时监测布点图
备注：图中按照自上而下、自左向右的方向编号，如图左上方的为F1、D1、Q1，图右上方的为Q2，以此类推。
1.3、现场监测
根施工单位据《高支模专项施工方案》以及高支模支架搭设的实际情况，提出各监测参数的预警值及报警值，具体见图2～图3。连接好所有通道并进行初始化后，进行现场安全监测。
1.4、数据处理及分析
下图2为该项目三层梁板高支模模板沉降监测点D5监测值曲线。
图2 三层梁板高支模模板沉降监测点D5实时监测值曲线
从图2可以看出，模板沉降监测点D5监测值时程曲线呈非线性增长的变化趋势。混凝土刚浇筑的瞬间，梁（板）底模板沉降较大，之后在第二批混凝土浇筑前沉降增长不大，较为平稳。模板沉降监测点保持重复增大后又平稳的变化过程。待混凝土初凝后，沉降值趋于平稳。
从图2还可以看出，2015年03月24日11：32模板沉降监测点D5，超过了预警值（16.0mm），后继续增大至17.4mm，及时通知现场项目负责人与监理人员，经排查后，原因为受振捣棒、地泵等振动因素影响，位移突然增大，判为误报警。排除险情后，施工单位继续浇筑混凝土，沉降稳定在8.0mm，直至浇筑完毕。
理论上在浇筑过程中混凝土对模板与支架施加荷载，模板会受到向下的变形，监测值为正值。有时发现沉降监测值是负值，而后又慢慢增大至正值。这是由于施工单位没有尽可能采用对称浇筑，而是从梁一端向另一端推移浇筑，导致混凝土在浇筑过程中使模板发生上翘，待混凝土浇筑到此区域时模板沉降值又恢复为正值，在实际监测过程中，若传感器的变形或荷载有逐渐增大的趋势，当超过预、报警值（包括模板翘起的变形超过限值），应立即通知相关单位负责人，要求立即停止浇筑，采取相关措施排查险情，待具备浇筑条件后方能继续施工。
在混凝土浇筑过程中，通过监测布置在顶托与模板间轴压传感器的实际监测值，立杆轴力监测值也是逐渐呈非线性增长的。与模板的沉降变形保持相同的变化趋势。
下图3为该项目三层梁板高支模立杆倾角监测点Q5监测值曲线。
图3 三层梁板高支模立杆倾角监测点Q5实时监测值曲线
从图3可以看出，由于在混凝土浇筑过程中，受施工本身因素影响，钢管脚手架在各个方向发生微小的摆动，而立杆倾角传感器精度为0.1°，则倾角监测值显得较为敏感。在监测中，若立杆倾角监测值超过预、报警值，下一时刻恢复到正常值，则可判定为误报警；若立杆倾角监测值持续超过预、报警值，则认为是支架处于不安全状态。应立即通知相关单位进行排查。
实际上，水平位移与立杆倾角是可以通过三角函数进行相互换算和验证。水平位移监测目前存在一定的局限性，在实际布点时没有可靠的支持横梁或立柱，导致水平位移监测值准确性不是太高。因此在实际监测模板与支架安全时用立杆倾角传感器代替。
1.5、监测结论与建议
1、模板沉降监测点D1、立杆轴力监测点F5保持非线性增长的变化趋势。
2、立杆倾角监测值Q5较为敏感。若立杆倾角监测值持续超过预、报警值，则认为是支架处于不安全状态，否则为误报警。
3、水平位移在安装时存在一定的局限性，在实际监测模板与支架安全时用立杆倾角传感器代替。
4、建议在混凝土浇筑前进行支架预压，消除高支模系统非弹性变形对模板沉降、支架整体倾斜等监测参数的影响。
5、建议高支模自动化实时监测普及无线传输模式。
参考文献：
[1]《建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则》，住房和城乡建设部，2009.12.26.
[2]穗建质{2014}168号《广州市城乡建设委员会关于进一步加强危险性较大的混凝土模板支撑工程和承重支撑体系安全监测工作的通知》，广州城乡建设委员会，2014.2.20.
[3]穗建质{2014}233 号《广州市城乡建设委员会关于加强建筑施工模板支撑系统安全管理工作的通知》，广州城乡建设委员会，2014.3.12.
论文作者:蔡传海
论文发表刊物:《基层建设》2015年19期供稿
论文发表时间:2015/12/28
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