国内超级厂房施工监测中的倾角传感器应用
在由中建三局一公司建造的全球世代线最高尺寸、最大工艺、难度最大的生产中国屏的超级厂房施工建设过程中,中建三局一公司研发了新型智慧建造系统平台,运用BIM、物联网、大数据、人工智能、虚拟现实等技术,在建筑工地内遍布探头和传感器,实现了建筑施工过程的数据自动采集、智能分析、智能预警和智能化控制。这其中,便不乏倾角传感器的重要应用。
武汉京东方项目正在加紧建设
应用场景一:高支模无线监测系统
作为世界最大混凝土框架单体超级厂房,中建三局一公司承建的这座主厂房,用钢材量相当于3个埃菲尔铁塔。在施工时,长2.4米、宽1.3米、厚0.2米的高大板是支撑厂房结构的核心部分,厚重的高大板浇筑,需要严格精密的施工技术,否则容易因为架体承重不足发生坍塌危险。
对此,项目首次引进“智能化高支模无线监测系统”,应用于高大板浇筑,将检测设备固定在高大板下方的高支模盘扣架体上,通过9个监测点的27个传感器,分别实时测量高大板架体沉降和位移,架体倾斜角度和承重力度,实现科学精准监测。当监测范围超出设定的预警值后,系统会自动反馈到电脑终端及时预警,项目即刻疏散员工暂停施工及时整改保障安全。
智能化高支模无线监测系统示意图
目前,常见的高支模变形监测系统,通常由传感器、智能数据采集仪、报警器及监测软件组成,用于实时监测高大模板支撑系统的模板沉降,支架变形和立杆轴力,实现高支模施工安全的实时监测、超限预警和危险报警功能。其中,通过采用位移传感器、倾角传感器、轴压传感器等,能够实时监测模板沉降、立杆轴力、水平杆倾角等多种被测量,并根据设计设定各参数的报警阀值。当监测值超过阀值,报警器会自动发出声光、短信报警。
图为塔机模型,可模拟工程项目上塔吊相互协作,规避碰撞。
应用场景二:塔吊防碰撞系统
此外,在武汉京东方项目施工现场,35台塔吊高低错落,互相交织,高峰时每天要起吊1300余次。这么多塔吊,如何防止吊臂与吊臂发生碰撞?对此,中建三局一公司设计了一套智慧塔吊系统。
防碰撞系统示意图
在该系统中,设置了防碰撞子系统,通过内置制动控制的黑匣子,角度、幅度、风速、倾角传感器和无线通信模块、地面远程监控平台,来实时监测塔吊各部件的位置状态、荷载物的重量及作业区风速风向。当倾斜角度过大、风速超过限定值、交叉作业时,相临塔吊距离小于报警设定间距时,塔吊会自动报警,进而紧急“刹车”,确保塔吊安全。