随着当今世界经济的快速发展，建筑结构逐步趋向高空间、大跨度结构，导致施工过程中会出现很多高大模板支撑系统，但缺乏对其准确认识，施工过程中时有高大模板支撑系统破坏导致重大人员伤亡以及财产损失的案例发生。然而现有的监测设备主要为光学监测仪器，监控人员只能在支撑体系外监测，不能进入支撑架体内部。天网云智慧工地高支模自动化监测系统综合利用现代智能传感器技术、信号处理与分析技术、无线通信、物联网技术、网络和计算机技术，可连续在线地对高支模在浇筑施工过程中状态进行监测与分析，出现异常情况时及时采取应急措施，及时转移疏散施工人员，降低高支模突发安全事故导致的人员和财产损失。

 

一. 何为高支模

        高支模是指支模高度大于或等于8m 时的支模作业；

        根据住建部的建质[2009]87号文《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》规定：

        1、危险性较大的分部分项工程中混凝土模板支撑工程：搭设高度5m及以上；搭设跨度10m及以上；施工总荷载10kN/m²及以上；集中线荷载15kN/m及以上；高度大于支撑

水平投影宽度且相对独立无联系构件的混凝土模板支撑工程。

         2、超过一定规模的危险性较大的分部分项工程中混凝土模板支撑工程：搭设高度8m及以上；搭设跨度18m及以上，施工总荷载15kN/m²及以上；集中线荷载20kN/m及以上。

 

二. 高支模施工的危险性以及监测的必要性

   2016年8月22日18时50分左右，四川省南充阆中市七里新区华胥大道东段“宏云·江山国际”商住楼工程浇筑混凝土过程中发生支模架坍塌事故，造成6名施工人员死亡，1人重伤。

 

三. 高支模事故特点

  工期较短，重视程度低：工程施工周期短，短至几小时，长至 2 ～ 3天即可完成。

   环境复杂，影响因素多：工程影响因素较多，荷载、支撑体系、作业方法、外部环境均为安全影响因素。

   事故征兆少，应急时间短：工程事故发生前，未有较大明显事故征兆，当工程事故发生时，无法有效采取应急逃生措施。

   逃生率低，容易群死群伤：因其环境复杂，应急时间少，作业人员在事故发生中逃生率极低，往往作业人员较多，容易造成群死群伤重大安全事故。

四. 高支模监测现状

住建部2013年全国房屋市政工程发生“较大”及以上安全生产事故28起，死亡人数113人，其中，模板坍塌事故13起，占事故总数46.43%；模板坍塌死亡人数56人，占死亡人数49.56%。

      虽然住建部明文要求进行危险性较大分部分项工程进行安全监控，但具体实施的规范却基本属于空白，监测参数、监测设备、测点布设原则及监测频率等均未有明确规定，现场监测大部分由施工单位自行完成，各单位基本按自身经验以及人工观察等原始方法进行实施监测，甚至很多地区工程完全不实施监测。总结而言，现有的安全监控存在：规范缺失、方法缺失及监管缺失的问题。

五. 高支模事故原因

a：局部地面沉降导致模板沉降                          

b：模板违规堆载导致顶杆失稳

c：尺寸扣件失效导致模板沉降以及立杆倾斜      

d：架体和模板整体倾斜

 

故而为了协助广大建筑施工相关企业进一步贯彻落实《危险性较大的分部分项工 程安全管理规定》（住房城乡建设部令第 37 号），并积极预防和坚决遏制建筑 施工模板坍塌重特大事故的发生，则高支模自动化监测系统应运而生。

 六. 高支模自动化在线监测预警系统

   天网云智慧工地高支模监测系统是应用于高大模板支撑系统在浇筑施工过程中，诸多重大安全风险点 进行实时自动化安全监测的解决方案。主要监测内容包括模板沉降、整体位移、顶杆失稳、扣件失效，支撑体系倾斜，承压过大等。系统采用无线自动组网、高频连续采样，实时数据分析及现场声光报警。在施工监测过程中，秒级响应危险情况，提醒作业人员在紧急时刻撤离危险区域，并自动触发多种报警通知，及时将现场情况告知监管人员；有效降低施工安全风险，其各项性能指标均达到或超过现有高支模人工监测方法。

 

高支模自动化在线监测预警系统架构图

 

七. 监测项目

1.模板沉降、支架水平位移监测

2. 立杆轴力监测

 

3. 立杆倾斜监测

八. 自动化系统监测平台

       天网云智慧工地高支模自动化监测系统所有监测数据传输至远程云计算中心，云中心可将监测数据进行整理计算分析，并将分析结果以云平台的形式展现给用户，云平台的功能包括监测项目管理、数据处理及报告、监测数据查看、监测项目告警等。

 

 

 

九. 应用案例

地铁某工程高大支模监测