基于光纤光栅传感器的高支模安全监测技术

随着现代建筑行业的不断发展，建筑施工中使用的大型模板支撑系统逐渐增多，尤其是高支模的使用在高层建筑、地下建筑和桥梁施工中变得越来越常见。然而，传统的高支模安全监测方法往往存在着实时性差、测量精度低以及监测局限性等问题。因此，基于光纤光栅传感器的安全监测技术应运而生，成为提升高支模安全性的重要技术手段。

1. 光纤光栅传感器概述

光纤光栅传感器是一种利用光纤中布拉格光栅效应进行测量的传感器。布拉格光栅是将光纤的折射率在一定周期内发生变化所形成的结构，当光通过时，特定波长的光会被反射回来。通过测量反射波长的变化，可以推算出所受的外界物理量（如温度、应力、位移等）。

2. 光纤光栅传感器在高支模安全监测中的应用

高支模在施工过程中承受着巨大的压力和荷载，如果支撑系统发生变形或者受力不均，可能会导致安全隐患。光纤光栅传感器凭借其灵敏的测量能力和适应复杂环境的优势，能够在实时监测中提供重要的数据支持。

应力和位移监测：光纤光栅传感器能够精确测量高支模在施工过程中受到的应力变化和位移情况，通过布置多个传感器在支撑结构的关键部位，可以实时掌握支撑系统的安全状态，及时发现潜在的危险。

温度监测：在施工过程中，由于水泥硬化、环境变化等因素的影响，高支模的温度变化也可能对结构安全产生影响。光纤光栅传感器不仅能监测应力、位移，还能准确监测温度变化，为综合安全评估提供数据支持。

多点监测与数据融合：传统的监测方式往往依赖于单点测量，数据获取的范围有限，且难以实现全面的风险评估。通过在多个关键位置部署光纤光栅传感器，能够实现对高支模的全面、多维度监测。此外，通过数据融合技术，将温度、应力和位移等多项数据综合分析，能够提高监测的精准度和可靠性。

3. 光纤光栅传感器的优势

高灵敏度：光纤光栅传感器对微小的应变变化十分敏感，可以在施工过程中实时检测到支模结构的微小变形或位移。

抗电磁干扰：光纤光栅传感器不受电磁干扰，适用于高电磁环境下的监测工作，保证了在施工现场的稳定性和数据的准确性。

耐环境性强：光纤光栅传感器耐高温、抗腐蚀、抗震动，能够在复杂、恶劣的施工环境下长期稳定工作，特别适合应用在高支模的监测中。

远程监测与实时反馈：光纤光栅传感器系统可以通过网络将数据实时传输到监控中心，实现远程监控，极大地提高了安全管理的效率。

4. 光纤光栅传感器在高支模监测中的实践案例

在某高层建筑的施工过程中，通过在模板支撑系统中布置多个光纤光栅传感器，实时监测支模的应力、位移和温度变化。通过数据分析，发现某些支撑点存在超载的风险，提前调整了支撑结构，避免了安全事故的发生。

另一个案例是在某地下工程的施工中，采用光纤光栅传感器对高支模的稳定性进行监测。通过传感器反馈的实时数据，施工团队能够及时调整模板支撑方案，确保了施工的顺利进行。

5. 总结

基于光纤光栅传感器的高支模安全监测技术，以其高灵敏度、实时性、抗干扰性等特点，成为了现代建筑施工中不可或缺的安全保障工具。随着技术的不断进步和应用案例的不断增加，光纤光栅传感器必将为建筑行业的安全管理带来更多的创新与变革。