[01222619]城市桥梁施工支架安全稳定监控系统

1.课题来源与背景 碗扣式钢管满堂支撑架体系因其通用性强、承载能力强、使用成本相对较低等原因在土木工程中得到广泛应用,但随着社会经济的快速发展,为适应大量涌现的现代化大跨度桥梁以及高大建筑的施工需求,模板支架的高度不断提升,导致近年来模板支架系统坍塌的工程事故屡见不鲜,不仅给工程各方带来不可预见的经济损失,还严重危害着施工人员的安全。为解决这一难题,大量学者和专家通过对碗扣式支撑架进行试验,并对比大量的事故原因,提出许多有利于碗扣式支架发展的方法和理论。2012年经西安市科学技术局、西安市财政局批准,本课题作为西安市的重点科技计划项目《城市建设应用技术的开发与研究（5）城市桥梁施工支架安全稳定监控技术研究》予以立项并开展研究。 2.技术原理及性能指标 技术原理：通过研究横杆与立杆之间节点的不同连接类型来对比在荷载效应组合下对支架的稳定性影响,并从支架搭设的主要尺寸、构造要求、剪刀撑的设置等方面分析其对满堂支架的影响。为后续的桥梁施工过程中满堂支撑架的设计、搭设提供科学合理的理论依据,尤其是通过实际工程来验证研究的正确性。本课题在前人研究的基础上,在施工现场建立支架实测系统,并通过SAP2000有限元软件进行支架建模,初步形成支架稳定监控系统,对支架的安全稳定性进行研究。 性能指标： （1）通过对本课题的研究,达到了合同要求的以下几个主要的技术指标：碗扣式钢管支架安全健康状况分级、节点刚度、局部稳定系数、系统的几何控制参数。本课题的研究在数据、成果和研究方法上对城市桥梁支架的研究做出了重要的贡献。 （2）在研究过程中,共发表了3篇论文。 3.技术的创造性与先进性 （1）设备方面：通过研究和完善城市桥梁施工支架检测、监测和控制系统,模拟城市桥梁施工支架,得出有利于支架安全稳定性的结论。 （2）构造措施方面：总结出碗扣式钢管满堂支撑架设计和施工过程中应注意的问题,并给出一些参考性建议,使得施工规范化,减少了不必要的损失。 （3）研究方面：在研究过程中理论联系实际,通过SAP2000有限元软件进行支架建模,对实际工程支架的安全稳定性进行研究。 4.技术的成熟程度,适用范围和安全性 碗扣式钢管满堂支撑架的稳定监控技术在工程中已逐渐推广应用,为适应施工需求模板支架高度的不断提升,在大跨度桥梁以及高大建筑施工过程中,碗扣式钢管满堂支撑架的稳定监控技术的采用也较为普遍。通过对支架的安全稳定性研究,得出了扫地杆、立杆步距和间距、立杆伸出顶层水平杆长度、水平加强层以及竖向剪刀撑等构造因素对支架安全稳定性的影响,并总结出了重要的结论;同时,总结出碗扣式钢管满堂支撑架设计和施工过程中应注意的问题,并给出一些参考性建议,从而使该技术在工程中使用的安全性大大提高。 5.应用情况及存在的问题 应用情况：碗扣式钢管满堂支撑架在工程中的应用,保证了支架在设计、搭设、使用和拆除等过程顺利进行,减少了不必要的损失,并为施工人员提供了参考建议。 存在的问题： （1）检测、监测和控制系统还不够完善; （2）成果还需要更多的工程实例来验证。