高支模安全监测应用实施分析
更新时间:2021-02-22
以某会所大堂高支模工程为例,对无线传感器在该高支模工程预压监测中的应用进行分析。
(1)工程高支模体系。侧模部分及底模部分的夹板厚度参数为15mm,整个支撑系统的参数为70mm×70mm。该部分的高支模体系是由1MF1209和3MF1219组成的。夹板厚度参数为15mm,整个支撑系统的参数为70mm×70mm;该部分高支模为2MF1217和2MF1219。剪力撑被布设在会所大堂支架的纵向方向上。
(2)工程预压处理。预压处理方式如下:利用长度、高度、宽度参数分别为5.8m、2.2m、2.8m的6个含水水箱模拟会所工程梁、板位置(应力、荷载集中位置)。6个水箱的加水高度限值为1.6m。在该限值的作用下,预压处理的总荷载参数为18.8kN/m2。在综合考虑模板、钢筋等因素的荷载之后,其总荷载参数为18.77kN/m2,与预压状态下的参数类似。此时,高支模体系中所有支架需要承受的荷载参数为设计荷载参数的1.18倍,即22.184kN/m2。
在高支模预压监测中的应用
(1)实验结果表明,该会所工程易发生故障位置位于会所大堂的梁、板位置。为了保证监测工作的质量,将这两个位置作为无线智能监测的主要监测位置,从纵向、横向方向分别将待测高支模分成五个、三个等分,在每一个纵向横向交接处设置一个测量点,用于高支模体系模板沉降参数、立杆轴力以及倾角参数的测定分析[3]。为了保证无线智能监测仪监测工作的顺利完成,将与高支模体系对应的水准仪监测点分别布设在6个水箱表面。
(2)无线智能监测仪的传感器布设方法及工作原理。选用GZM1型设备作为该工程的监测设备。该设备中的组成传感器类型主要包含无线倾角传感器、无线压力传感器、无线声光报警器以及无线位移传感器。其中,无线倾角传感器的工作原理为:当被测量对象在X、Y、Z轴三个方向上产生加速度时,无线倾角传感器可以利用重力加速度参数与所在轴之间的分量关系,将加速度参数与所在轴之间的夹角计算出来,进而完成待测对象倾角参数的测定。无线压力传感器的工作原理为:当被测对象的受力产生盈利变化时,设置在无线压力传感器内部的电阻应力片也会随之产生形变,进而影响应变片的实际阻值参数,诱发电阻对应电压参数的变化。
当被测对象的电流变化超出报警器的警戒阈限时无线声光报警器,会发出光源的闪烁,进而起到良好的警示作用。与传统报警器相比,无线声光报警器的应用优势在于:其警示灵敏度较高、安装操作较为便捷。
无线位移传感器由传感器探头、电源等要素组成的。在监测状态下,当被测对象的位移产生变化时,该传感器可以通过上位机将位移变化转化成电容,进而完成位移的测定。应用优势为:提升了传感器应用的便捷性、灵敏度较好、精度较高。
其布设方式如下:将无线位移传感器利用铁丝固定在模板上,用以测定模板在预压条件下(水箱加水加载过程)中产生的变形;将无线压力传感器固定在模板及立杆的U型顶托之间,用于完成立杆轴力参数的测定;将无线倾角传感器固定在立杆上,用于测定立杆在加载过程中倾角产生的变化。本次监测活动的监测对象较多,为了保证无线智能监测仪监测结果的准确性,这里共布设10个不同类型的传感器。
(3)基于无线传感器的高支模预压监测程序。为了更好地了解该会所大堂高支模工程的性能,将无线智能监测仪的监测程序设定为:在无线智能监测仪的监测条件下,于上午9:00分别向工程的6个水箱中按照均匀的速度进行加水处理,即当晚21:55,该工程的前期处理工作达到预设荷载参数。
(4)基于无线传感器智能监测的高支模预压监测结果。本次监测工作共包含10个测点。当加载处理的水位达到0.4m时,高支模体系的各个部件压实度较高。此时,立杆倾角最大值出现在监测体系中的测点5位置,其倾角参数为1.4°,出现时间为20:19:37。随着加载处理的逐渐深入,所有测点位置的立杆轴力参数及模板沉降参数逐渐增加,测点8位置出现立杆轴力最大值,为10.5kN,出现在15:48:32。该测点立杆轴力参数的增大变化具有周期性特点:当达到一个较高的数值时,立杆轴力参数会停止变化,然后再次逐渐变大,直至达到限值10.5kN。此外,整个监测体系中的模板沉降参数最大值出现在测点3位置,其沉降参数为4.5mm,出现时间为21:36:48。在整个监测过程中,立杆轴力、立杆倾角、模板变形这三种参数的变化情况都处于无线声光传感器的安全范围内(即高支模处于安全状态),因此整个监测过程并未出现传感器报警现象。
为了判断无线传感器监测结果的准确性,将水准仪在会所高支模工程各个位置的模板沉降测定结果与无线传感器得出的测定结果对比,结果表明:二者关于模板沉降参数的最大值测定出现了差异,其中,水准仪的监测结果为6.8mm,而传感器的监测结果为4.5mm。从本质角度来讲,引发这种偏差的原因主要是由二者的测定位置差异。
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