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                      動態監測

                        

                      房屋的實時監測,可以提供及時、可靠的信息判斷房屋結構是否發生不均勻沉降或者傾斜,利用該動態監測數據可以判斷出建筑物的結構是否安全。因此,通過對房屋結構的安全監測,了解房屋的沉降情況、傾斜變形以及裂縫發展等內容,掌握建筑物的變形發展趨勢,可以為房屋結構整體穩定性評價提供數據支撐。同時根據所監測的數據,對房屋進行實時動態監控,做出有關預測預報,可為業主提供預報預警數據,及早發現可能存在的危險區域,并做出快速反應,采取相應的加固措施,使建筑物保持安全,預防工程事故的發生。

                      危舊房屋近年情況

                      上世紀80年代后,我國各地城市化建設提速,大批樓房密集建成。如今,許多樓房的建設年齡已經陸續達到20年、30年。近年來,上世紀80年代和90年代建設的樓房頻頻成事故主角,見表1-1。

                      表1-1近年來發生的房屋安全事故

                      2009-8-4

                      河北石家莊市一座建于上世紀80年代的2層樓房在雨中倒塌,17人遇難

                      2009-9-5

                      寧波市錦屏街道南門社區的一幢5層居民樓突然倒塌

                      2012-12-16

                      交付20余年的寧波市江東區徐戎三村2幢樓發生倒塌,造成1死1傷

                      2013-3-28

                      浙江紹興越城區城南街道外山新村一幢建于上世紀90年代初期的4層民房倒塌

                      2013-5

                      福建福州市一棟建于上世紀70年代的建筑突然坍塌

                      2016-2-26

                      江西一樓房坍塌,6人遇難1人受傷

                      2016-10-10

                      浙江溫州民房垮塌,20人遇難

                      2017-3-30

                      溫州瑞安樓房倒塌事故,2人被困


                      為使滿足房屋的安全性,保障居民的生命財產安全,通過現場監測進行預警、預報,及時反饋房屋的各項信息,是避免事故,降低樓層使用風險的最經濟、有效的手段。


                      1.2編制依據

                      (1)《民用建筑可靠性鑒定標準》(GB50292-1999);

                      (2)《建筑結構檢測技術標準》(GB50344-2004);

                      (3)《建筑變形測量規程》(JGJ8-2007);

                      (4)《危險房屋鑒定標準》(JGJ 125-99 2004);

                      (5)《砌體工程施工質量驗收規范》(GB50203-2002);

                      (6)《砌體工程現場檢測技術標準》(GB/T50315-2000);

                      (7)《結構健康監測系統設計標準》(CECS333:2012)。

                      1.3編制原則

                      根據樓層的現場勘察資料,結合以往監測中積累的經驗,編制監測方案遵循以下原則:

                      1) 監測方案以安全監測為目的,根據工程特點確定監測對象和主要監測指標。

                      2) 根據監測對象的重要性確定監測規模和內容、監測項目和測點布置,較全面地反映房屋的實際安全狀態。

                      3) 采用先進、可靠的監測儀器、設備,以及遠程監測系統。

                      4) 為確保提供可靠、連續的監測資料,應保障儀器設備處于正常的工作狀態。

                      5) 在滿足工程安全的前提下,盡量減少對監測房屋居民正常生活的影響。

                      6) 按照國家現行的有關規定、規范及設計文件要求編制監測方案。

                      二、監測內容

                      2.1監測項目

                      根據現場勘察情況,確定老舊房屋的勘察項目為:

                      (1)實時動態沉降監測

                      (2)實時動態傾斜監測

                      (3)實時動態裂縫監測

                      (4)實時動態其他監測(應變、位移、溫度、加速度等)

                      2.2測點布置


                      2.2.1沉降監測點布置

                         根據現場勘察狀況,為了保障建筑物的安全,共布設沉降測點4個,分別位于建筑物的東南、西南、東北、西北角上。


                      2.2.2傾斜監測點布置

                            根據現場情況,傾斜測點共布設4-8個點以上,分別位于每個單元樓頂以及房屋四個角處。


                      2.2.3裂縫監測點布置

                      裂縫監測點共布置0-10個,分別位于開裂嚴重的危險布置測點處。


                      三、監測設備精度要求

                      3.1沉降傳感器

                      沉降監測采用工程沉降傳感器,這是一種高精度沉降測量傳感器,適用于土木工程房屋等結構的沉降監測,具有高靈敏度、高進度、高穩定性、溫度影響小等特點。技術指標參見表4.1。

                      表4.1沉降傳感器技術指標

                      型號

                      ZS-8110

                      示意圖

                      測量范圍

                      0~200mm


                      信號輸出方式

                      485數字信號輸出

                      精度

                      0.1mm

                      工作溫度

                      -25~+80

                      正常使用年限

                      10年

                      3.2傾斜傳感器

                      傾斜監測設備采用工程傾斜傳感器。工程傾斜傳感器具有高精度、低溫飄、響應速度快、長期穩定性好的優點,通過橫軸補償、橫軸誤差補償、濾波等技術,廣泛應用于包括房屋傾斜監測在內的眾多工程領域。其部分參數見表4.2。

                      表4.2工程傾斜傳感器技術指標

                      型號

                      ZS-8310

                      示意圖

                      測量范圍

                      o



                      信號輸出方式

                      485數字信號輸出

                      測量精度

                      o(25)

                      分辨率

                      o

                      簽。o


                      零點偏置

                      o

                      3.3裂縫傳感器

                      裂縫傳感器裂縫監測采用工程裂縫傳感器。工程裂縫傳感器采用高精度非接觸式測量原理,直接把直線位移轉變為數字信號輸出,具有良好的環境適應性,廣泛用于測量工程結構中可以變成位移的物理量。參見表4.3。

                      表4.3 裂縫傳感器技術指標

                      型號

                      ZS-8120

                      示意圖

                      測量范圍

                      10mm


                      信號輸出方式

                      485數字信號輸出

                      線性誤差


                      長期穩定性

                      優于/年

                      工作溫度

                      -25~+80°C

                      正常使用年限

                      10年

                      四、方案執行

                      4.1沉降傳感器安裝

                      根據現場勘察情況,將沉降傳感器分別安裝于建筑的四個角上,每個角數量為1個,共計4個沉降傳感器,最終安裝示例結果圖見圖4.1、圖4.2。


                      東南側沉降傳感器


                      東北側沉降傳感器

                      圖4.1北側沉降監測點布置圖


                      西南側沉降傳感器


                      西北側沉降傳感器

                      圖4.2東側沉降監測點布置圖

                      4.2傾斜傳感器安裝

                      根據現場勘察情況,將傾斜傳感器分別安裝于建筑的樓梯間樓頂處以及四個角處,共計4-8個傾斜傳感器,最終安裝結果示例圖見圖4.3。


                      傾斜傳感器


                      傾斜傳感器

                      圖4.3傾斜監測點布置圖

                      4.3裂縫傳感器安裝

                      根據現場勘察情況,將裂縫傳感器分別安裝于建筑物的開裂處,最終安裝結果示例圖見圖4.4。


                      裂縫傳感器


                      裂縫傳感器

                      圖4.4裂縫監測點布置圖

                      4.4采集系統安裝

                      建筑物健康數據收集利用先進的采集儀能夠實時、高密度的收集傳感器的健康數據,包括裂縫展開情況、建筑物的不均勻沉降情況、建筑物的局部傾斜情況。

                      實時預警功能,當設備出現斷電、斷網等問題時,能夠自動切換到備用電池、手機網絡,及時通知相關維護人員進行檢修。當建筑物出現緊急情況時,還可以使用現場聲光報警、短信報警等方式獲取告知相關人員。采集模塊主要由以下幾個部分組成:

                      A、監測預警系統綜合采集模塊;

                      B、標配220VAC轉DC24V電源模塊;

                      C、標配GPRS遠程無線傳輸模塊(不含手機卡及數據流量費用);

                      D、標配后備鋰電池;

                      E、預留擴展采集模塊安裝導軌;

                      F、標配防雨機箱。

                      采集模塊技術參數見下表:

                      表4.4采集模塊技術指標

                      型號

                      Z1-9504

                      通道數

                      4

                      信號輸出方式

                      485數字信號輸出

                      供電方式

                      DC12~28V

                      工作溫度

                      -40~+85

                      2)采集頻率

                      采集頻率可按照實際要求,自主設定監測頻率。

                      3)設備安裝

                      采集系統安裝于采集箱內,可根據現場網絡條件以及信號線纜的走線,合理布設采集箱位置。


                      五、監測預警系統

                      5.1信息采集、處理與信息反饋

                      1)自動化監測:24小時實時監測獲取工程的變形數據,經過無線或有限網絡傳輸至接受終端;

                      2)信息處理:根據工程所在地傳輸回來的數據,監測預警系統進行數據處理,并將其傳輸至公司云平臺:

                      3)信息化管理:相關人員可以隨時登錄云端下載監測現場的數據,對數據進行分析,對工程進行安全風險評估;

                      4)報表抄送:監測結果實時顯示發布,定期將監測報告推送給用戶;

                      5)多重分級預警:當結果出現異常信息時,系統根據已經設定好的監測預警系統,自動進行預報警,并通過短信或者郵件的方式轉達給相關的管理人員,并提示后臺及時對工程當前狀態進行安全評估。

                      5.2監測預警系統

                      1、工程安全監測預警系統由如下幾方面構成:傳感器,數據采集與存儲單元,數據傳輸模塊,數據云平臺,數據分析模塊,工程數據預警模塊等組成。安全監測預警系統整體架構示意如下圖6.1。


                      圖6.1工程結構安全監測預警系統示意圖

                      2、監測預警系統:為了達到在不同變形狀態下,采取不同的措施,結合國內外在監測變形方面的研究以及工程經驗,將監測預警系統暫定分為四個等級:安全、注意、預警以及危險。對于各監測預警級別量值的劃分,根據現行相關規范或者根據建設方的實際要求進行調整。

                       

                      六、質量保證措施

                      1)制定切實的監測實施方案

                      監測工作中必須遵守國家與相關部門的技術規范和規程,結合現場情況,制定切實可行的監測實施方案,。

                      2)儀器、元件需進行標定、合格方可使用

                      保證監測所需儀器設備在標定有效期內,在儀器設備使用前進行檢查、調試,保證進場測試數據的科學性和準確性。

                       

                      七、安全保證措施

                      1)人員安全

                      所有工作中首先以人為本,安全工作必須從思想上抓起。每位工作人員都應牢固樹立“安全第一”的工作思想。在安裝調試現場,有關安全事宜應遵守相關安全規章制度,保證人員安全。

                      2)儀器設備安全

                      儀器設備的安全是現場監測工作的基礎。監測期間應愛護儀器設備,進行必要的操作和維護。

                      3)財物安全

                      妥善保管監測儀器設備等財物、避免丟失。