隨著我國國民經濟的快速發展和城市化進程的加快，大型復雜工程項目的建設日益增多，高支模系統作為此類工程的模板支撐體系得到了越來越廣泛的應用。

由于高支模系統本身具有多樣性、復雜性及高危性的特點，近年來，高支模系統坍塌事故頻繁發生，嚴重威脅大型建筑的施工安全。

本工程為長春龍嘉機場二期擴建項目，是吉林省的重點工程，也.是形象工程，本工程中存在大量高支模區域，為保證施工安全，在機場施工現場內設置高支模監測設備。

1 工程概況

長春龍嘉國際機場二期擴建工程T2航站樓建筑面積12.8x104m2，結構為全現澆的鋼筋混凝土框架結構，設置64根鋼管錐形柱支撐屋面網架體系。地下室層高6.3 m，一層層高8.6 m，夾層層高4.3 m，柱子凈高最小1.8 m，14. 67 m，且尺寸不集中；框架梁按空間角度變化、梁柱節點極不規則，存在10種高支模標高，架體高度航站樓區域分別為8.475 m，8.347 m，10. 175 m， 10. 475 m，9. 875m，8.375 m，8. 205 m，8. 305 m，塔臺區域高度為23.55m，46.60 m，現場采用輪扣式腳手架，步距1200 mm，縱橫向間距900 mm。

2 高支模事故原因分析

2.1事故主要原因

高支模安全事故主要是承載過大或變形所致，鋼管板支撐體系坍塌破壞的模式主要有六種：（1）支架頂部失穩造成的（局部）坍塌破壞；（2）支架底部失穩造成的整體（ 局部）坍塌；（3）支架中部失穩造成的整體（局部）坍塌破壞；（4）支架破壞造成的整支架垮塌破壞；（5）支架過大沉降變形造成的整體（局部）垮塌破壞；（6）支架過大沉降變形造成的整體傾覆垮塌破壞。

以上破壞形式總結出高支模架體的關鍵部位及薄弱部位，跨度較大的主梁跨中、跨度較大的雙向板中、跨度較大的拱頂及拱腳、懸挑構件端部以及其它重要構件承受荷載較大或穩定性較差的部位。

2.2主要原因分析

（1）設計方面：設計人員對高大空間支撐體系的技術特性不熟悉，計算出現錯誤或取值不合理；模板支撐體系荷載計算錯誤或考慮不周，未能充分考慮施工過程中的附加荷載；計算模型不合理，未考慮立桿的偏心受壓影響等；設計構造措施設置不足。

（2）材料方面：鋼管和扣件的質量低劣；使用殘舊喪失工作性能的構件，如帶有裂縫、硬彎、壓痕等鋼管等。

（3）施工方面：模板支撐體系搭設不規范；未編制施工方案；澆筑順序不當；泵管靠在支模架上，使之產生晃動；澆筑與加固交叉作業；混凝土養護時間不足即拆模。

2.3事故原因總結

高支模發生局部坍塌，主要是高支模局部立桿失穩彎曲，由相連水平鋼管牽動相鄰立桿，引起連鎖反應，同時模板下陷，混凝土未固結時會在下陷處聚集加重荷載導致高支模局部坍塌；混凝土已初凝但強度不足時，則構件會“超筋”脆性破壞下墜，亦導致高支模坍塌。

3 高支模監測方案對比

3.1高支模原有監測方法

原有的高支模施工安全觀察采用光學儀器，實際只能觀測到支模體系外圍的變形情況。加之高支模外圍體系有安全網，往往連觀測外圍的變形情況都不可行。原有的方法觀測間隔較長，實現不了實時監測，一旦出現變形超限，很難及時撤離危險區域。

3.2無線高支模實時監測系統

（1）高支模搭設完成后，通過安裝位移傳感器，實時監測該部位的位移（豎向下沉和水平位移） ，通過安裝壓力傳感器實時監測該部位的壓力值；通過安裝傾角傳感器，實時監測立桿的傾斜情況。

（2）混凝土澆筑過程中，監測系統實時監測，數據通過無線終端傳送給采集儀，并通過現場的監控計算機，進行數據分析和判斷。

（3）當監測值達到預警值時，提醒現場項目負責人、監理、監督員等排查原因。

（4）當監測值達到報警值時，觸發現場聲光報警器，提醒作業人員迅速逃離現場，避免人員傷亡。

4現場監測點布置及監測實施原則

4.1 布置原則

以既有混凝土柱、剪力墻等固定結構為參考點，設置水平位移傳感器，監測高支模支架的整體水平位移；以支模體系地面為參考點，在梁底，板底模板安裝豎向位移傳感器，監測模板沉降；選取荷載較大或有代表性的立桿，在立桿頂托和模板之間安裝壓力傳感器，監測立桿軸力；選取對傾斜較敏感的桿件（如荷載較大或易產生水平位移的立桿），在桿件上端部安裝傾角傳感器，監測桿件傾角。

4.2各監測參數預警值和報警值設置

（1）監測頻率。為保證監測的實時性和有效性，在監測過程中數據的采樣頻率應大于或等于1 Hz。

（2）監測實施要點。監測人員依據《高支模專項施工方案》制定《高支模實時監測方案》，明確監測參數和布點，由委托方組織設計、施工和監理等單位確定監測參數的預警值、報警值，明確監測的起始、終止時間。監測人員根據專項方案和監測方案的要求，在現場技術人員協助下完成傳感器和報警器安裝。

4.3混凝土澆筑過程監測

混凝土澆搗開始即進行不間斷監測，如遇監測現場斷電，在使用后備電源保證連續監測的同時，應要求委托方立即協調恢復供電。

保證監測過程中傳感器工作正常，保護傳感器不受破壞。當監測參數超過預警值時，應立即通知現場項目負責人和監理人員，以便及時排除影響安全的不利因素；當監測值達到報警值而觸發報警時，立即通知現場作業人員停止施工并迅速撤離。

5 結語

機場項目高支模區域監測設備的應用，對目前高支模的施工安全起到了很大的保障措施，產生了巨大的社會效益及經濟效益，得到業主和監理的一直好評。

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