施工现场高支模体系安全监测技术应用研究

引言：

高支模体系是现代高层建筑施工中不可或缺的支撑结构，其承载能力强、施工周期短，但结构复杂、荷载分布不均容易导致事故。施工现场高支模事故多集中于支撑失稳、模板破坏及操作不当等环节，传统人工巡检难以实现全过程监控。随着传感器技术、物联网及数据分析的发展，实时监测技术逐渐成为高支模安全管理的重要手段。通过对应力、位移及振动数据的采集与分析，可以快速发现异常状态，为施工决策提供依据，减少事故隐患。研究高支模体系安全监测技术的应用，不仅能够提升施工现场安全水平，还能优化资源配置，提高施工效率和可靠性。

一、施工高支模体系安全隐患识别

施工高支模体系在高层建筑施工中承担着巨大的结构支撑任务，其安全性直接关系到施工人员和工程的整体稳定。高支模体系结构复杂，由立杆、横杆、剪刀撑和模板等构件组成，荷载传递路径多样，任何局部构件的失稳都可能引发连锁反应。施工过程中，模板受力状态随混凝土浇筑进度不断变化，支撑体系承受的垂直荷载和水平推力不均匀，极易产生局部超载现象。在风荷载或施工机械振动作用下，高支模体系可能出现微小位移积累，长期作用可能导致整体结构变形或失稳。

施工操作环节也是高支模体系安全风险的主要来源。人员在高空作业时，安装、拆除模板和支撑件的操作不规范容易造成构件松动或错位，支撑连接件未严格按设计要求锁紧会削弱整体承载能力。施工材料质量差异或尺寸偏差也可能导致局部应力集中，增加结构破坏的可能性。施工环境因素如地基沉降、场地不平整以及降雨引发的土壤松软，也会对支撑体系稳定性产生影响，增加潜在风险。

支撑体系的监测难度在于其动态性和复杂性。混凝土浇筑过程中荷载逐步叠加，支撑杆件在不同阶段承受的轴力和弯矩不同，而人工巡检难以及时发现微小变形或异常应力。尤其在大跨度模板或高层支模施工中，传统目测检查和静态验算无法反映实时状态，可能延误预警时机。施工安全管理需要结合工程实际，识别关键构件、易发生失稳的位置以及荷载作用规律，明确监测重点和潜在危险源，从而为后续的监测技术应用和风险防控提供科学依据。高支模体系安全隐患来源于结构复杂性、施工荷载变化、操作环节不规范及环境因素叠加作用，风险呈现动态性和局部集中性。对这些隐患的深入分析和识别，是实现施工现场安全管理和支撑体系可靠运行的前提，也是开展智能监测和风险控制的基础。

二、高支模安全监测技术及应用方法

高支模体系的安全监测技术在现代施工管理中扮演着关键角色，能够实现对结构状态的实时掌控和风险预警。传感器技术是高支模监测体系的核心，通过在立杆、横杆及模板关键节点布置应变计、位移计和振动传感器，可以持续获取支模构件的应力、应变和位移变化。应力监测能够反映支撑杆件受力状态是否接近设计极限，应变数据则揭示材料变形规律，而位移和倾斜数据可以判断整体支撑体系的稳定性与微小偏移趋势。这些监测数据通过无线传输或有线网络实时传送至施工管理平台，形成动态数据库，为施工人员提供决策依据。

数据采集系统是高支模安全监测技术的核心环节之一，其设计需要兼顾多点采集、同步性和高频率采样特性，以确保在混凝土浇筑或荷载变化过程中捕捉到关键数据。通过多通道传感器融合技术，可将分散的应力、位移和振动信息整合，分析构件间力学耦合关系，进而判断局部构件是否存在超载或失稳风险。在监测过程中，数据处理算法对异常信号进行自动识别和滤波，能够剔除环境干扰和施工振动噪声，从而获得准确可靠的安全参数。智能化监测平台是支模体系安全管理的关键支撑，其不仅能够实时显示各节点应力分布、位移变化趋势，还能建立预警阈值，对超限数据进行告警。平台可根据施工阶段、荷载状态及环境条件动态调整监测参数，确保监测体系适应复杂工况。同时，数据可追溯至施工记录，实现施工过程全生命周期管理。施工现场管理人员通过平台监控界面能够直观掌握关键构件状态，及时指导加固或调整措施，减少人为判断偏差带来的风险。

在应用实践中，安全监测技术与施工工艺密切结合，支模体系布置、节点设计及材料选择都需要为传感器安装和数据采集预留条件。针对高层及大跨度模板，监测方案会重点关注剪刀撑、底座支撑和模板受力最集中的区域，通过多点布置形成力学链条监测网络，实现整体与局部状态同步监控。监测数据不仅用于施工阶段风险管理，也为结构验收提供数据支撑，可辅助分析施工荷载分布规律和支撑体系变形特征，为未来类似工程提供参考。针对高支模体系的安全监测技术涵盖传感器布置、数据采集与分析、智能监测平台及现场应用策略，通过应力、位移和振动等关键参数的实时监控，实现施工全过程的安全掌控，为施工管理提供科学、精准、动态的技术支撑。

三、监测数据应用与风险防控效果

高支模体系的监测数据在施工现场安全管理中具有直接指导作用，通过对应力、应变、位移和振动等关键参数的持续采集，可实时评估支模结构的承载状态和稳定性。施工期间，混凝土浇筑速度、局部荷载变化以及风荷载和机械振动的叠加效应，都会在监测数据中表现为应力波动或位移变化。将数据与设计承载力和安全阈值进行比对，可以及时发现局部杆件超载、支撑节点松动或模板倾斜等异常情况，促使施工管理人员采取加固或调整措施，从而降低事故风险。

数据分析技术对高支模风险防控的作用尤为显著。通过对历史监测数据的趋势分析，可识别荷载集中区域和易发生变形的关键节点，实现施工全过程的动态评估。在大跨度或高层模板施工中，微小位移或倾斜的累积效应可能导致整体失稳，而监测数据提供了直观的力学信息，使潜在风险能够在早期得到预警。结合可视化平台，施工管理人员可以对支模体系整体状态进行实时掌握，同时通过数据模型模拟不同荷载工况下的结构响应，为现场调整和施工组织提供科学依据。

监测数据的应用还延伸至施工质量控制和技术优化层面。通过分析应力分布和位移变化规律，可优化支撑杆件布置和模板连接方式，提高结构受力均匀性。数据反馈能够指导施工方案调整，如控制混凝土浇筑速度、调整模板支撑间距或增加剪刀撑加固，减轻局部应力集中。监测数据可形成施工记录档案，为工程验收提供客观依据，也为后续类似工程提供经验参考。高支模体系的监测数据不仅为风险识别提供量化依据，也通过实时反馈和数据分析实现对施工现场的动态防控。通过科学应用这些数据，可有效降低施工事故发生概率，提高支模体系的安全性和施工管理水平。

结语：

高支模体系在施工现场具有复杂结构和高风险特性，通过应用先进的安全监测技术，可以实现对应力、位移和振动等关键参数的实时监控。监测数据的采集与分析为施工管理提供了科学依据，使潜在安全隐患能够及时发现并采取防控措施。技术与施工工艺的紧密结合，不仅提升了支模体系的运行安全性，也优化了施工组织和资源配置，为高层建筑施工安全管理提供了可靠的技术支持和实践经验。

参考文献：

王建国 . 高层建筑高支模体系施工安全监测研究 [J]. 建筑结构学报 , 2020,41(6): 15-22.

刘晓东 , 陈志强 . 高支模体系应力与位移监测技术应用 [J]. 土木工程学报 ,2019, 52(4): 67-74.

[3] 赵鹏 , 李华 . 高层建筑模板支撑安全风险分析 [J]. 建筑施工技术 , 2018,49(9): 112-118.

作者简介：吴德骖（1990—），男，人，西安欧亚学院本科生，员工。研究方向：工程管理。