[发明专利]超高层建筑施工钢平台模架装备的安全监控方法

说明书

本发明的超高层建筑施工钢平台模架装备的安全监控方法，涉及建筑施工技术领域。针对现有钢平台模架安全监控技术无法对其安全状态进行定量评估，导致无法对钢平台模架进行有效的安全管控的问题，步骤如下：钢平台模架以分筒架、分区块为基础，将传感器以最小的区块为范围进行点位优化布设，将钢平台模架的监测数据预处理为与各区块相对应的局部物理量，将监测数据分配至各个区块建立区块监测数据样本，通过将区块监测数据样本与区块标准数据样本进行对比分析，得出该区块的安全评分，采用层次化分析法计算得到筒架安全综合评分以及钢平台模架整体综合评分；根据安全评估结论判断钢平台模架的安全状态，并发出相应的安全预警信息。

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，特别涉及一种超高层建筑施工钢平台模架装备的安全监控方法。

背景技术

近年来，超高层建筑采用的模架施工技术由最初的滑模、爬模逐步向整体钢平台模架（下文简称钢平台模架）发展。相较于传统的滑模、爬模技术，钢平台模架具有更优的装备整体性、建筑体型适应性及高空作业安全性，且能够有效提升施工效率和保障施工质量，因此，其已成为当代超高层建筑施工中最为重要的施工利器之一。根据爬升方式的不同，钢平台模架可分为顶升式和提升式两种类型，其共同点都是通过液压设备的运作，使钢平台模架在搁置状态和爬升状态之间反复切换，从而完成钢平台模架的自动化爬升操作。搁置状态时，钢平台模架通过侧向牛腿搁置在核心筒的混凝土预埋件或开孔内提供竖向支撑反力；爬升状态时，钢平台模架将驱动爬升的液压设备支撑点搁置在核心筒混凝土墙体，为液压设备提供反向力，通过液压设备的油缸伸长带动钢平台模架整体爬升。

钢平台模架施工过程中，受限于其体系转换及高空作业等不利条件，存在较大的安全隐患。目前，对钢平台模架进行了基于物联网的大量监测技术研究，并设计了系统性的监测技术体系，采用摄像机、风速风向传感器、应变传感器、静力水准传感器、倾角仪等传感设备，对钢平台模架进行现场施工情况、结构变形及结构内力的监测，获取了大量的监测数据，但是，对于如何通过监测数据进行钢平台模架安全状态的判别，以及如何通过安全状态的判别给出相应的主动控制决策，尚无有效的解决方案。原因分析如下：钢平台模架一般由多个规则的筒架组成，每个筒架又存在局部堆载现象，导致钢平台模架可能存在三种安全风险状态，包括筒架局部风险、筒架风险以及钢平台整体风险等。现有的安全风险判别方式存在如下缺陷：首先，现有判别方式主要为通过监测数据与理论阈值的对比，当单个测点的监测数据超过理论阈值时，则给出存在风险的结论；但是，如单个测点监测数据超过理论阈值，而其他测点监测数据均正常，则前述的三种风险状态无法有效给定，或者部分测点监测数据超过理论阈值但超过理论阈值的程度不同，也无法进行风险概率及风险水平的有效判定；其次，现有判别方式仅能够给出定性的结论，如监测数据超过理论阈值，则判别危险，但无法判别危险的程度，从而使得在实际风险较小时，仍需要停止施工的现象发生；另外，现有的用于判别的理论阈值一般通过有限元计算或经验值获取，由于钢平台模架的实际状态与有限元模型存在较大差异，且不同的钢平台模架状态亦有不同，导致理论阈值选取难度较大，且可靠性较差。

发明内容

针对现有钢平台模架安全监控技术无法对其安全状态进行定量评估，导致无法对钢平台模架进行有效的安全管控的问题，本发明将提供一种超高层建筑施工钢平台模架装备的安全监控方法，将传感器定位到区块范围内进行布点优化，通过从区块到筒架、钢平台整体的递进评分，使得有限的监测布点能够量化的反映区块、筒架、钢平台整体的安全状态，进而指导钢平台模架的安全控制决策。

本发明提供了一种超高层建筑施工钢平台模架装备的安全监控方法，其特征在于，步骤如下：

S1：对钢平台模架的每个筒架以固定堆载区边缘为边界划分为若干个区块，并记录每个区块的特征；

S2：按照区块特征，在所述钢平台模架各区块布设传感器监测并采集信息，对采集信息进行预处理并建立区块监测数据样本；

S3：给出定量的安全评估结论，所述安全评估结论包括区块安全评分、筒架安全综合评分以及钢平台模架整体综合评分；