基于BIM技术的高大模板支撑体系监测及实时预警施工技术

2021-09-15李杰

四川建筑 2021年4期

李杰

【摘要】根据高大模板施工图纸，采用Revit建立高大模板支撑体系BIM模型，采用Revit软件对支撑体系进行受力分析，同时根据JGJ300-2013《建筑施工临时支撑结构技术规范》中的规定，在水平构件受力最大处，架体四周，监测点与点之间的间距10 m等位置设置并按照施工方和第三方的监测方案完成各测点的编码，现场根据模型和方案中设计的监测点位，最后在模板支架顶部安装传感器，实时监测钢管承受的压力、架体的竖向位移和倾斜度等内容，通过无线设备将各传感器数据发送至设备信号接收和分析终端，数据接收终端在收到数据后对数据进行分析，在将数据传递给远程监测系统的同时，对数据的安全性进行计算分析，并及时将支模架的危险状态通过声光报警、短信发送和向平台实时传讯的模式传递出去。

【关键词】高大模板支撑体系; BIM技术; 监测; 实时预警

【中国分类号】TU731.2【文献标志码】B

近年来，随着我国经济的快速发展，城市化和工业化进程的加速，城市基础设施和工业民用建设总量急剧增加，在这些工程建设领域中出现了一些空间、跨度、荷载比一般工程较大，其模板支撑体系也比一般工程更加复杂，也就是高大模板工程。我们目前把水平构件模板支撑体系高度超过8 m、或跨度超过18 m、或施工总荷载大于15 kN/m2、或集中线荷载大于20 kN/m的模板支撑体系称为高大模板支撑体系。由于高大模板工程在施工方法方面比较复杂，每年因高大模板支撑体系造成的坍塌等事故频繁发生，造成了较大的生命和财产的损失，因此高大模板工程应引起各方人员的高度重视。

1 目前高大模板支撑体系监测现状及存在的问题

目前高大模板支撑体系监測主要采用经纬仪、水准仪对其进行监测，其主要存在以下问题：

（1）采用经纬仪、水准仪监测受天气因素影响较大，不同的天气环境，观测结果有差异。

（2）采用经纬仪、水准仪监测受人为因素较大，不同的监测人员，监测的结果会存在一定的误差。

（3）高大模板支撑体系相对于普通支模体系立杆纵横间距更小，采用经纬仪、水准仪观测，相对困难，尤其对于整个支模体系内部，基本无法实现监测监控。

（4）高大模板支撑体系无法对立杆承载力进行监测监控，无法及时的进行预警。

2 工艺原理

根据高大模板施工图纸，采用Revit软件建立高大模板支撑体系BIM模型，同时采用Revit软件对支撑体系进行受力分析，同时根据JGJ300-2013《建筑施工临时支撑结构技术规范》中的规定，在水平构件受力最大处，架体四周，监测点与点之间的间距10 m等位置设置并按照施工方和第三方的监测方案完成各测点的编码，现场根据模型和方案中设计的监测点位，最后在模板支架顶部安装传感器，实时监测钢管承受的压力、架体的竖向位移和倾斜度等内容，通过无线设备将各传感器数据发送至设备信号接收和分析终端，数据接收终端在收到数据后对数据进行分析，在将数据传递给远程监测系统的同时，对数据的安全性进行计算分析，并及时将支模架的危险状态通过声光报警、短信发送和向平台实时传讯的模式传递出去（图1）。

3 施工技术的操作流程及要点

工艺流程见图2。

（1）集成高大模板BIM模型见图3、图4。

（2）传感器安装见图5、图6。

（3）传感器与 BIM 模型与报警系统平台，相互搭接关联。

（4）数据传递、分析、预警。

数据传递、分析、预警包括数据中心、数据分析、报警管控、统计信息、工程信息与系统管理等功能。

（5）报警系统。

基于BIM技术的高大模板安全监测信息系统实现了数据采集、传输、处理与分析一体化管理，将BIM模型、施工与监测信息、预报警处置机制、监测成果发布有机融合在一起，构建了高大模板监测管控可视化协同平台，大大提高监测人员责任心，有效指导高大模板施工，对高大模板工程施工过程中安全风险起到预防作用。

4 结论

4.1 创新点和突破

（1）智能监测：智能传感器实时监测，精确度高，保障安全。