天津北辰区实验中学高支模安全监测项目案例

项目背景

天津北辰区实验中学建设工程位于北辰区果园路，由中国化学采用EPC总承包模式实施，是区域重点民生教育项目。项目总建筑面积5万余平方米，包含教学楼、体育馆、报告厅等多栋单体建筑，建成后将进一步完善片区教育配套。

项目施工阶段涉及多处大跨度混凝土结构，其中高度8米以上的高支模区域共12处，最大支模高度13.5米，最大单跨跨度27米，属于住建部《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》（第37号令）中明确的超过一定规模的危险性较大的分部分项工程，安全管控标准高、监管要求严。

为保障高支模施工安全，项目部改变传统人工巡查的管理方式，引入山东智诺安全科技的高支模安全监测系统，共部署32台监测采集终端及配套传感器，对所有超危大高支模区域实现全覆盖监测，用数字化手段管控施工安全。

现场管控难点

本项目高支模点位多、分布散，且结构荷载路径复杂，传统人工管理模式在实际管控中存在明显短板：

• 风险隐蔽性强。高支架构件数量多、受力传递关系复杂，沉降、倾斜、挠曲变形、局部受力异常等变化初期肉眼很难察觉，往往等到出现明显变形时已经接近风险临界点，处置窗口期短。

• 人工巡查覆盖不足。12 处高支模区域分散在不同单体建筑，混凝土浇筑时常多区域同步作业，仅靠安全人员现场巡检难以做到全时段盯守，容易出现管理空档。

• 数据追溯难度大。按照监管要求，高支模施工需要全程监测留痕。人工记录的数据连续性差、主观性强，既难满足验收核查要求，出现问题也无法准确溯源定责。

• 风险处置滞后。传统管理以事后整改为主，而高支模失稳发展速度快，从异常到坍塌往往间隔很短，滞后处置容易引发安全事故，造成工期和经济损失。

系统部署方案

结合项目高支模的分布特点和结构特性，山东智诺安全科技定制了整体监测方案，设备选型和点位布设均根据架体受力特点针对性设计。

现场共配置 32 台监测采集终端，配套布设轴力、沉降、挠度、位移、倾角等各类传感器上百个。其中主受力立杆、荷载集中位置加密布设轴力传感器；模板跨中、梁底等关键位置同步布设沉降传感器与挠度传感器；架体周边及边角位置布设水平位移与杆件倾斜传感器，确保关键受力点、易变形位置全部纳入监测范围，不留管控盲区。

系统由现场传感器、采集终端和云端管理平台三部分组成：传感器负责采集架体的各项力学与形变数据；采集终端就地汇总数据，在现场实时展示，同时通过网络将数据秒级上传至云端平台；平台支持电脑端和手机端同步查看，具备数据存储、超限预警、报表导出、历史回溯等功能。现场断网时，终端可本地缓存数据，网络恢复后自动补传，保证数据完整不丢失。

设备安装严格遵循施工现场安全规范，做好设备固定和线路防护。安装完成后，经过空载、加载等多工况调试校准，确保监测数据精准。正式交付前，对项目部管理人员和现场作业人员进行操作培训，明确预警处置流程和岗位职责。

主要监测功能

系统围绕高支模受力与形变的核心风险，重点监测五项关键指标，把肉眼看不到的应力变化转化为直观的数值和曲线，方便管理人员及时掌握架体真实状态。

立杆轴力监测

在关键受力立杆安装轴力传感器，实时监测立杆荷载变化，判断是否存在荷载异常集中、局部超载、受力不均等问题，从受力源头把控架体安全边界，也为混凝土浇筑顺序、布料速度调整提供数据参考。

模板沉降监测

通过高精度沉降传感器，持续记录模板体系的竖向变形情况，实时掌握沉降量和沉降速率，可区分均匀沉降与不均匀沉降。当沉降数值超出安全阈值时自动发出预警，避免沉降累积失控，同时保障混凝土成型后的平整度与结构质量。

模板挠度监测

针对本项目大跨度梁板多的特点，在梁、板跨中及挠度控制点布设专用挠度传感器，实时监测构件受荷后的弯曲变形量与变形速率。不同于模板整体沉降，挠度直接反映构件自身的挠曲变形程度，是判断模板体系刚度是否达标、浇筑荷载分布是否合理的核心指标。当挠度量值或变形速率超出规范允许阈值时，系统自动预警，避免因挠度过大造成模板开裂、混凝土成型精度超标，甚至引发架体局部失稳风险，同时保障混凝土结构成型后的几何尺寸与受力性能符合设计要求。

水平位移监测

实时监测架体的横向偏移情况，及时发现架体整体位移、滑移等问题，提前识别稳定性变化，防止因水平位移过大引发架体失稳，尤其适用于本项目大跨度、高净空的架体结构。

杆件倾斜监测

通过倾角传感器监测立杆、横杆的倾斜角度变化。杆件倾斜是架体失稳的重要前兆，系统在杆件出现轻微倾斜阶段即可触发预警，帮助管理人员提前发现隐患，把风险处置在萌芽状态。

系统设置三级预警机制，监测数值超限时，现场声光报警器立即触发，同时预警信息推送到管理人员手机端，明确标注风险位置和超标数值，确保第一时间响应处置。

管理落地与合规性

高支模监测不是替代安全管理规定，而是通过数字化手段把规范要求真正落到浇筑现场。

系统完全符合《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》（住建部令第 37 号）、《建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则》（建质〔2009〕254 号）的相关要求，沉降、挠度、位移等各项变形指标均严格对标规范允许限值。混凝土浇筑全过程中，设备持续稳定运行，架体变形数据全程自动记录，可按时间、区域查询导出，满足监管部门对监测数据可追溯、可追责的要求，为项目专项验收和安全文明工地评选提供了完整的资料支撑。

同时，项目部依托系统建立了 “报警 - 复核 - 处置 - 复查” 的管理流程，每一次预警都有对应的现场复核记录、处置措施和复查结果，形成完整的管理闭环，改变了以往报警后跟踪不到位、处置无记录的问题，让现场安全管理更规范、更扎实。

通过对监测数据的积累分析，项目部还可以总结不同浇筑工况下的架体变化规律，优化混凝土浇筑顺序、布料速度和振捣方式，让施工组织更科学合理。

项目应用效果

系统投入使用后运行稳定，数据准确可靠，顺利保障了所有高支模区域的混凝土浇筑作业，取得了实实在在的应用效果。

安全方面，实现了风险的提前发现和预警。施工期间系统多次捕捉到细微的形变趋势和局部荷载异常，挠度、沉降等关键指标均控制在规范允许范围内，项目部及时调整作业工序、采取加固措施，消除了安全隐患，整个高支模施工阶段未发生安全事故。

管理方面，远程监测大幅减少了现场巡检的工作量，管理人员通过云端平台即可掌握各区域实时情况。尤其是多区域同步浇筑和夜间施工时，远程管控能力明显缓解了管理人员不足的压力，整体管理效率有显著提升。

合规方面，完整、连续、客观的监测数据满足了超危大工程的资料核查要求，项目高支模专项验收一次性顺利通过，得到了监理单位和住建监管部门的认可。

经济方面，风险的有效防控避免了事故可能造成的设备损坏、人员伤亡、工期延误等损失；同时施工工艺的优化也提升了浇筑作业效率，缩短了关键工序的工期。

客户反馈

中国化学北辰实验中学项目部负责人表示：“高支模是我们项目安全管理的重中之重，以前靠人盯的老办法，面对这么多点位、这么高的架体，心里总是不踏实。这套监测系统把各项关键数据都实时展现出来，预警及时，也完全符合监管部门的要求，确实帮我们把高支模的安全管得更实、更稳了。”

总结

天津北辰区实验中学高支模监测项目，是数字化安全监测在民生工程超危大部位的典型应用实例。针对项目高支模点位多、管控难度大的特点，通过全覆盖的设备部署和多维度的实时监测，有效解决了传统人工管理的盲区和滞后问题，实现了高支模安全管理从事后处置向事前防控的转变。

高支模安全管理的核心，从来都不是事后处理事故，而是提前发现风险、事中控制风险。山东智诺通过数字化技术，把原本隐蔽的应力变化转化为清晰可见的数据，让安全管理更直观、更精准、更高效。未来，随着智慧工地建设的推进，数字化安全监测会逐步覆盖更多施工场景，但“让安全看得见，让风险说得清”的核心始终不会变。