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应用“黑科技”智慧监测高大模架支撑体系安全

作者:ag电投  来源:ag电投官网  时间:2020-09-11 19:15  点击:

  从人工检测到电脑监控,从一天两测到一秒一测,从存在检测盲区到全方位可控在通州运河核心区II-07地块项目施工现场,中建一局和中建一局二公司联合研发基于BIM轻量化平台的临时支撑体系过程监测技术,解决了建筑行业多年来高大模架监测存在的传统二维模式不直观、监测频次、监测部位难以满足要求及难以将监测数据留存等一系列技术难题。

  “过去我们只能对脚手架外围进行监测,对脚手架内部和在不同工况下的受力变化都无法及时掌握。”中建一局通州运河核心区II-07地块项目总工鲍喜臣说。搭建脚手架,做好建筑物外围支撑体系,是建筑物出地面后首要施工工序。在超高层施工中,脚手架经常一搭就是数十米,同时整个脚手架为多层结构,高大脚手架安全问题一直备受关注。鲍喜臣说,过去对高大脚手架都是专职测量人员拿着全站仪、坐标尺等工具,每天定时去对最外层脚手架进行倾角、位移等项目监测。但由于受技术及架体遮挡,内层脚手架的监测则无从下手,只能凭技术人员经验进行人工判断。

  由此,在通州运河核心区II-07地块项目开始了对高大模架实时全自动无盲区监测系统的研发。基于BIM可视化模架过程监控技术实现了临时支持自动化监测数据与BIM模架的模型杆件自动挂接,以可视化的方式呈现监测备提供的监测点数据,并以打点的方式呈现监测设备准确的地理位置信息,基于BIM技术的临时支撑体系过程监测平台中上传数据,使施工管理人员可视化掌握关键部位受力情况。

  项目经理李士军说,与传统监测方式相比,基于BIM可视化模架过程监控技术的研究和应用,大幅提升了对临时支持体系的安全监测可视化及效率,实现了对临时支持体系的全过程全天候监测,同时提升了数据准确性。“我们通过同一部位的三种不同监测数据的实时分析,加快了危险部位定位速度,可提前预判临时支持体系的高风险部位,做到提前干预安全风险,从而避免安全事故。通过对支撑体系的监测对比,可进一步优化模架支撑体系结构和材料用量。”鲍喜臣说。

  记者在施工现场看到,仅有手掌大小的倾角检测器、压力检测器、位移检测器等探测设备,被安装在监测区域脚手架的顶端,所有监测信息都会通过无线网络自动实时回传到监控室电脑系统中。李士军说,通过电脑不但可以看到高支模脚手架的倾斜数据、位移数据、压力数据等实时数据,电脑会自动将这些数据采集记录下来,通过工地现场的数据采集器记录并转发到移动网络发送到云端。“我们云平台可以对这些现场的数据进行下载记录,同时在平台上以图表等可视化的展现方式展现给用户。”李士军说。

  “我们在系统中,还可以自行设置预警值和报警阀值,像位移监测精度可以达到0.1毫米。”鲍喜臣说,当检测数据超过设定阀值时,系统自动发出报警信号,通过现场的声光报警器或平台推送消息,将报警信息传达给相应人员。

  此外,传感器还会将采样到的数据发送给监测主机,由主机进行预警值比对,并判断是否需要将报警信号输出给声光报警器,同时将各传感器监测到的数据发送给物联网平台和BIM平台。

  “监测完成后,系统将结合BIM远程平台的数据,获得初步的数据曲线。然后我们将结合施工过程的实际工况,分析研究混凝土浇筑作业中对临时支撑支架体系的影响过程,最终形成分析报告。”鲍喜臣说。项目部在建立地下室连廊区域结构模型及临时支撑精细化模型后,通过临时支撑体检测系统平台将监测数据进行实时信息采集、对比分析采集的数据信息与模型反馈的结果,及时将结果形成大数据,从而实现实时安全管理及预防。

  李士军说,通过对工程的过程监测,并对监测结果进行分析比对可以发现和证明模板临时支撑体系的受力和变形特点,这些特点将帮助项目部在类似项目施工中提前优化设计,合理组织措施,确保安全作业。

  系统上线后,该工程地下连廊区域400平方米共计节约2290元,项目整体高支模区域8.8万平方米,折合节约50.38万元。

  从人工检测到电脑监控,从一天两测到一秒一测,从存在检测盲区到全方位可控在通州运河核心区II-07地块项目施工现场,中建一局和中建一局二公司联合研发基于BIM轻量化平台的临时支撑体系过程监测技术,解决了建筑行业多年来高大模架监测存在的传统二维模式不直观、监测频次、监测部位难以满足要求及难以将监测数据留存等一系列技术难题。

  “过去我们只能对脚手架外围进行监测,对脚手架内部和在不同工况下的受力变化都无法及时掌握。”中建一局通州运河核心区II-07地块项目总工鲍喜臣说。搭建脚手架,做好建筑物外围支撑体系,是建筑物出地面后首要施工工序。在超高层施工中,脚手架经常一搭就是数十米,同时整个脚手架为多层结构,高大脚手架安全问题一直备受关注。鲍喜臣说,过去对高大脚手架都是专职测量人员拿着全站仪、坐标尺等工具,每天定时去对最外层脚手架进行倾角、位移等项目监测。但由于受技术及架体遮挡,内层脚手架的监测则无从下手,只能凭技术人员经验进行人工判断。

  由此,在通州运河核心区II-07地块项目开始了对高大模架实时全自动无盲区监测系统的研发。基于BIM可视化模架过程监控技术实现了临时支持自动化监测数据与BIM模架的模型杆件自动挂接,以可视化的方式呈现监测备提供的监测点数据,并以打点的方式呈现监测设备准确的地理位置信息,基于BIM技术的临时支撑体系过程监测平台中上传数据,使施工管理人员可视化掌握关键部位受力情况。

  项目经理李士军说,与传统监测方式相比,基于BIM可视化模架过程监控技术的研究和应用,大幅提升了对临时支持体系的安全监测可视化及效率,实现了对临时支持体系的全过程全天候监测,同时提升了数据准确性。“我们通过同一部位的三种不同监测数据的实时分析,加快了危险部位定位速度,可提前预判临时支持体系的高风险部位,做到提前干预安全风险,从而避免安全事故。通过对支撑体系的监测对比,可进一步优化模架支撑体系结构和材料用量。”鲍喜臣说。

  记者在施工现场看到,仅有手掌大小的倾角检测器、压力检测器、位移检测器等探测设备,被安装在监测区域脚手架的顶端,所有监测信息都会通过无线网络自动实时回传到监控室电脑系统中。李士军说,通过电脑不但可以看到高支模脚手架的倾斜数据、位移数据、压力数据等实时数据,电脑会自动将这些数据采集记录下来,通过工地现场的数据采集器记录并转发到移动网络发送到云端。“我们云平台可以对这些现场的数据进行下载记录,同时在平台上以图表等可视化的展现方式展现给用户。”李士军说。

  “我们在系统中,还可以自行设置预警值和报警阀值,像位移监测精度可以达到0.1毫米。”鲍喜臣说,当检测数据超过设定阀值时,系统自动发出报警信号,通过现场的声光报警器或平台推送消息,将报警信息传达给相应人员。

  此外,传感器还会将采样到的数据发送给监测主机,由主机进行预警值比对,并判断是否需要将报警信号输出给声光报警器,同时将各传感器监测到的数据发送给物联网平台和BIM平台。

  “监测完成后,系统将结合BIM远程平台的数据,获得初步的数据曲线。然后我们将结合施工过程的实际工况,分析研究混凝土浇筑作业中对临时支撑支架体系的影响过程,最终形成分析报告。”鲍喜臣说。项目部在建立地下室连廊区域结构模型及临时支撑精细化模型后,通过临时支撑体检测系统平台将监测数据进行实时信息采集、对比分析采集的数据信息与模型反馈的结果,及时将结果形成大数据,从而实现实时安全管理及预防。

  李士军说,通过对工程的过程监测,并对监测结果进行分析比对可以发现和证明模板临时支撑体系的受力和变形特点,这些特点将帮助项目部在类似项目施工中提前优化设计,合理组织措施,确保安全作业。

  系统上线后,该工程地下连廊区域400平方米共计节约2290元,项目整体高支模区域8.8万平方米,折合节约50.38万元。

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