监测和控制技术对施工安全度评价的研究

监测和控制技术对施工安全度评价的研究

张尚彬

中国水利水电第三工程局有限公司 陕西西安 710000

摘要：施工安全至关重要，监测与控制技术在施工安全度评价中具有关键意义。本研究聚焦于此，阐述相关技术在施工安全度评估的作用机制。探讨如何利用监测数据准确评估安全度，及控制技术对潜在风险的防范。分析现有技术的优势与局限，提出改进与创新方向，以提升施工安全管理水平，减少事故风险，保障人员与财产安全，促进建筑行业的可持续发展。

关键词：施工安全度；监测技术；控制技术；安全评价；风险防范

引言：在建筑施工领域，安全问题始终是重中之重。施工过程中面临诸多复杂因素，如环境多变、结构复杂等，这些因素都可能引发安全事故。监测和控制技术的出现为施工安全度评价提供了有效的手段。通过实时监测施工过程中的各项参数，如结构变形、应力变化等，能够及时发现潜在的安全隐患。同时，控制技术可以基于监测结果进行干预，调整施工流程或参数，从而避免事故的发生。然而，目前这些技术在应用过程中还存在一些问题，需要深入研究以更好地服务于施工安全管理。

1.监测与控制技术概述

监测与控制技术在现代工程领域中扮演着至关重要的角色。监测技术旨在对工程施工过程中的各类参数进行实时的观测与记录，这些参数涵盖了结构的变形、应力、环境因素等众多方面。通过精确的传感器和测量仪器，获取到的数据能够反映施工的实际状态。而控制技术则是基于监测所得到的数据，采取相应的措施来调整施工进程或者改善施工条件，以确保工程按照预定的目标进行。它涉及到从管理层面到技术操作层面的多种手段，是保障施工安全、质量和进度的关键环节。

2.施工安全度评价体系中的监测技术

2.1监测指标的选取

在施工安全度评价体系中，监测指标的选取是一项严谨且具有科学性的工作。首先要考虑的是与施工安全直接相关的关键因素，如结构的稳定性指标，包括结构的倾斜度、沉降量等。这些指标能够直观地反映结构是否处于安全状态。其次，环境因素指标也不可或缺，像施工现场的风速、温度、湿度等，极端的环境条件可能会对施工安全产生重大影响。再者，施工材料的性能指标也应纳入其中，例如材料的强度、耐久性等，材料的性能变化可能预示着潜在的安全隐患。

2.2监测设备与方法

监测设备与方法的选择直接关系到监测数据的准确性和可靠性。对于结构变形监测，水准仪、全站仪等是常用的设备，水准仪可以精确测量高程差，从而确定结构是否有沉降现象，全站仪则能同时测量角度和距离，用于确定结构的空间位置变化。应力监测方面，应变片是一种有效的工具，它能够将结构的应变转化为电信号进行测量。在环境监测中，气象站可用于获取风速、温度、湿度等数据。而监测方法则包括定期测量和实时监测，定期测量适用于变化较为缓慢的参数，实时监测则用于对突发状况较为敏感的指标。

2.3监测数据的分析与处理

监测数据的分析与处理是从原始数据中挖掘有价值信息的关键步骤。首先，要对采集到的数据进行初步的整理，剔除明显错误的数据点，这可能是由于设备故障或者人为操作失误导致的。然后，运用统计学方法对数据进行分析，计算平均值、标准差等统计量，以了解数据的分布特征。对于时间序列数据，还可以采用趋势分析方法，观察数据随时间的变化趋势。此外，数据的相关性分析也很重要，例如分析结构变形与应力之间的关系，通过建立数学模型来拟合数据，从而对施工安全状况进行量化评估。

3.施工安全度评价体系中的控制技术

3.1控制目标的设定

控制目标的设定是施工安全度评价体系中的控制技术的首要任务。这个目标必须明确、可衡量且符合工程的实际需求。从安全角度出发，要确保施工过程中人员的生命安全，这就要求设定诸如施工现场事故发生率为零这样的目标。对于结构安全，要保证结构在施工过程中的稳定性，例如将结构的最大允许变形量设定在一定范围内。同时，还要考虑施工进度和成本的控制，设定合理的工期目标和成本预算目标，使施工能够在安全的前提下高效、经济地进行。控制目标的设定应该综合考虑各方面因素的相互制约关系，形成一个有机的整体。

3.2控制策略的制定

控制策略的制定需要依据控制目标以及施工过程中的实际情况。在人员安全控制方面，制定严格的安全操作规程，加强人员的安全培训是重要的策略。对于结构安全控制，根据监测数据及时调整施工顺序或者施工方法，例如在发现结构变形接近临界值时，暂停某些可能加重变形的施工工序。在进度控制上，可以采用关键路径法，识别施工中的关键工序并进行重点管理，确保工期目标的实现。成本控制则需要从材料采购、设备租赁等各个环节入手，制定详细的预算计划并严格执行，通过优化资源配置来降低成本。

3.3控制效果的评估

控制效果的评估是检验控制技术是否有效的重要手段。对于人员安全控制效果的评估，可以通过统计一段时间内的安全事故发生次数与严重程度，如果事故发生率降低且严重程度减轻，则说明控制效果良好。结构安全控制效果评估可对比结构实际变形量与控制目标中的允许变形量，若实际变形量在允许范围内且趋于稳定，则表明控制有效。进度控制效果的评估可以查看实际工期与预定工期的偏差，偏差越小说明控制效果越好。成本控制效果则通过比较实际成本与预算成本，若实际成本在预算范围内且没有不合理的超支现象，则控制效果达到预期。

4.监测与控制技术的融合与发展

4.1技术融合的必要性

监测与控制技术的融合具有极大的必要性。在施工过程中，单独的监测技术只能提供数据，而单独的控制技术缺乏准确的数据支持。两者融合能够实现信息的高效流通，监测技术所获取的数据能够及时传递给控制技术，从而使控制决策更加科学合理。例如，当监测到结构的应力异常时，融合的技术体系能够迅速启动控制措施，如调整施工荷载的分布。

4.2融合的方式与模式

监测与控制技术的融合方式与模式多种多样。一种方式是通过建立统一的信息平台，将监测设备采集到的数据实时传输到这个平台上，控制技术则可以从平台获取数据并进行分析处理，进而做出控制决策。例如，在大型桥梁施工中，可以构建基于物联网技术的信息平台。另一种模式是将监测与控制功能集成到智能设备中，这些设备既能进行数据采集又能根据内置的算法进行控制操作。例如，一些先进的建筑机器人就具备这样的功能。此外，还可以通过建立跨专业的团队，使监测和控制技术人员密切合作，实现技术的融合。

4.3未来发展的趋势与展望

未来监测与控制技术在施工安全度评价方面有着广阔的发展前景。随着传感器技术的不断进步，监测数据的精度和种类将进一步提高和丰富，例如新型的纳米传感器可能会被应用到施工现场的微观环境监测中。人工智能技术也将深度融入其中，通过机器学习算法对海量的监测数据进行分析，能够更准确地预测施工安全风险，并且自动生成优化的控制策略。

结语：监测和控制技术在施工安全度评价中扮演着不可替代的角色。监测技术为施工安全提供了全面的数据支持，使安全隐患无所遁形；控制技术则依据监测结果进行主动干预，降低风险。二者的有效结合能够构建更为完善的施工安全度评价体系。然而，随着建筑行业的不断发展，施工环境日益复杂，对监测和控制技术也提出了更高的要求。未来需要进一步深入研究，不断优化技术，提高其准确性和有效性，以确保施工安全，推动建筑行业朝着更加安全、高效的方向发展。

参考文献

[1]骆明钺.深基坑工程监测技术与模糊综合安全评价研究[D].绍兴文理学院,2020

[2]刘鑫.高层建筑基坑安全监测方案评价[J].建筑安全,2019