楊靜怡，吳 桐，方 峰，何 欽，周 聰

（1、廣東省建設(shè)工程質(zhì)量安全檢測(cè)總站有限公司 廣州 510500；2、橫琴粵澳深度合作區(qū)城市規(guī)劃和建設(shè)局 廣東珠海 519000）

0 引言

根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的數(shù)據(jù)，我國(guó)既有建筑總面積已超過(guò)600億m2，其中使用年限超過(guò)20年的既有建筑面積高達(dá)總面積的1/3。許多建筑結(jié)構(gòu)已經(jīng)存在安全隱患，若采取直接拆除重建的方法去解決房屋安全問題，需要大量的人力、財(cái)力，還會(huì)引起回遷安置糾紛、建筑垃圾污染等一系列不良社會(huì)問題。

近幾年來(lái)，我國(guó)多個(gè)地區(qū)出現(xiàn)既有建筑結(jié)構(gòu)變形、傾斜甚至倒塌等安全事故，帶來(lái)了嚴(yán)重的社會(huì)危害與巨大的財(cái)產(chǎn)損失。2016 年10 月，浙江溫州市鹿城區(qū)發(fā)生一農(nóng)民自建房倒塌事故，造成20 余人死亡［1］；2020年3月初，福建省泉州市鯉城區(qū)一酒店轟然倒塌，造成29 人死亡［2］；同年8 月，山西省臨汾市襄汾縣一飯店發(fā)生坍塌事故，造成29人死亡；2022年4月，湖南省長(zhǎng)沙市望城區(qū)發(fā)生一起特別重大居民自建房倒塌事故（見圖1），造成53人死亡［3］。

圖1 長(zhǎng)沙自建房倒塌Fig.1 Self-built House Collapsed in Changsha

由于既有建筑結(jié)構(gòu)安全會(huì)受到前期設(shè)計(jì)、建筑材料、施工以及周邊環(huán)境等多因素的影響，現(xiàn)在也無(wú)法精確診斷某建筑健康壽命［4］，一旦發(fā)生安全事故，會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的后果，所以對(duì)既有建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)，在監(jiān)測(cè)值達(dá)到設(shè)定預(yù)警值時(shí)，馬上進(jìn)行預(yù)警，對(duì)維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定性非常重要。但是采用傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)手段監(jiān)測(cè)既有建筑結(jié)構(gòu)的安全狀態(tài)，無(wú)法實(shí)時(shí)獲取結(jié)構(gòu)相關(guān)信息，技術(shù)人員也無(wú)法遠(yuǎn)程在線判斷結(jié)構(gòu)情況，預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)未來(lái)變形發(fā)展規(guī)律。因此對(duì)既有建筑結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)需要解決兩個(gè)問題：①了解既有建筑結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵參數(shù)有哪些；②解決如何大面積開展經(jīng)濟(jì)合理且有效的結(jié)構(gòu)安全監(jiān)控管理工作。

1 既有建筑結(jié)構(gòu)安全事故原因及征兆

1.1 事故原因

史春樂等人［5］對(duì)1990 年后，近20 年間全國(guó)發(fā)生的49起既有建筑結(jié)構(gòu)安全事故（倒塌）進(jìn)行調(diào)查研究，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)倒塌的原因主要有以下幾點(diǎn)：

⑴原本設(shè)計(jì)不規(guī)范、施工質(zhì)量差。在既有建筑結(jié)構(gòu)中，超1/3的自建房未檢查就開工建設(shè)，結(jié)構(gòu)受力情況可能不合理，同時(shí)施工隊(duì)伍不專業(yè)，施工質(zhì)量較差，所用材料的強(qiáng)度不夠，因此很容易出現(xiàn)安全問題。大多數(shù)自建房都是房主自己繪制圖紙，沒經(jīng)過(guò)規(guī)范的設(shè)計(jì)，也沒有科學(xué)的勘察地基情況。

⑵違規(guī)進(jìn)行加建、改建、擴(kuò)建。許多結(jié)構(gòu)年代較久，結(jié)構(gòu)整體可靠性由于使用時(shí)間較長(zhǎng)、多次被私自拆改而大大降低。例如，私自改變使用用途，一些原本是居住功能的結(jié)構(gòu)被擅自改為經(jīng)營(yíng)性人員密集場(chǎng)所，如培訓(xùn)教室、影院、KTV、具有娛樂功能的餐館等，沒有經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)、正規(guī)的施工，改變使用功能后，導(dǎo)致樓（屋）面使用荷載大幅增加，嚴(yán)重降低了結(jié)構(gòu)的安全性，非常容易造成既有建筑結(jié)構(gòu)安全事故的發(fā)生。

⑶環(huán)境因素。有的結(jié)構(gòu)建在河床旁邊或者所處工程地質(zhì)為軟弱不良地質(zhì)，當(dāng)發(fā)生臺(tái)風(fēng)、暴雨天氣時(shí)，基礎(chǔ)容易被破壞，承載力降低，地基發(fā)生不均勻沉降，最后導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)倒塌。

1.2 事故發(fā)生前征兆

許多結(jié)構(gòu)發(fā)生倒塌前都是有征兆的，大多數(shù)都是長(zhǎng)時(shí)間累積的結(jié)果（量變到質(zhì)變）。本文統(tǒng)計(jì)了近10起結(jié)構(gòu)安全事故及其倒塌前的征兆，詳見表1。

表1 結(jié)構(gòu)倒塌前征兆Tab.1 Signs of Structural Collapse

從表1可以看出，在結(jié)構(gòu)倒塌前，結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)明顯的變形，如墻體開裂、傾斜、沉降等，如果在結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞前就對(duì)這些特征進(jìn)行監(jiān)測(cè)，則能有效減少安全事故的發(fā)生。

2 主要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目

既有建筑結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)項(xiàng)目需要能夠反映出既有建筑結(jié)構(gòu)的物理力學(xué)性能：受力和變形。對(duì)于同一個(gè)監(jiān)測(cè)對(duì)象，這兩個(gè)指標(biāo)有著內(nèi)在的必然聯(lián)系，配套監(jiān)測(cè)可以幫助判斷數(shù)據(jù)的真?zhèn)?，做到去偽存真。?.1 小節(jié)總結(jié)的既有建筑結(jié)構(gòu)安全事故發(fā)生的原因和倒塌前的征兆可知，周圍環(huán)境也會(huì)影響結(jié)構(gòu)的正常使用。因此，既有建筑結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)應(yīng)該包括結(jié)構(gòu)自身變化監(jiān)測(cè)和周邊環(huán)境監(jiān)測(cè)。

2.1 結(jié)構(gòu)自身變化監(jiān)測(cè)

2.1.1 水平位移

監(jiān)測(cè)并分析水平位移的規(guī)律性，有利于了解建筑物在內(nèi)、外荷載和地基變形等因素作用下的狀態(tài)是否正常，為判斷工程安全提供依據(jù)。水平位移監(jiān)測(cè)可以采用交會(huì)法、極坐標(biāo)法、以及自由設(shè)站法等。水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)一般布設(shè)在外墻墻角、承重柱或者結(jié)構(gòu)其他重點(diǎn)位置上，當(dāng)結(jié)構(gòu)墻體中間部位有嚴(yán)重豎向裂縫時(shí)，還應(yīng)布設(shè)在裂縫兩側(cè)。

2.1.2 沉降

對(duì)結(jié)構(gòu)沉降監(jiān)測(cè)一般重點(diǎn)關(guān)注結(jié)構(gòu)的不均勻沉降，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的不均勻沉降會(huì)使得上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加變形和附加應(yīng)力，嚴(yán)重時(shí)房屋開裂，直接影響結(jié)構(gòu)安全性。同時(shí)其會(huì)引起結(jié)構(gòu)出現(xiàn)傾斜，也會(huì)引起結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，因此在監(jiān)測(cè)時(shí)沉降監(jiān)測(cè)、傾斜監(jiān)測(cè)以及裂縫監(jiān)測(cè)可以相互反映。沉降監(jiān)測(cè)可采用水準(zhǔn)測(cè)量、靜力水準(zhǔn)測(cè)量等方法。沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)位置直接影響到結(jié)構(gòu)沉降分析的準(zhǔn)確性，一般布設(shè)在：①建筑的四角、大轉(zhuǎn)角處及沿外墻每10～20 m 處或每隔2～3 根柱基上；②建筑裂縫和沉降縫兩側(cè)、基礎(chǔ)埋深相差懸殊處、人工地基與天然地基接壤處、不同結(jié)構(gòu)的分界處以及地質(zhì)條件變化處兩側(cè)；③框架結(jié)構(gòu)建筑的每個(gè)或部分柱基上或沿縱橫軸線上。

2.1.3 傾斜

傾斜是指結(jié)構(gòu)的中心線或者墻、柱頂部的某點(diǎn)，與底部對(duì)應(yīng)點(diǎn)相對(duì)偏離的現(xiàn)象［6］。其產(chǎn)生的原因主要有3個(gè)方面［7-8］：①基礎(chǔ)的地基應(yīng)力不均勻或地基承載力不足；②相鄰新建筑施工對(duì)既有建筑結(jié)構(gòu)的影響，如周邊存在深基坑開挖等；③地面水對(duì)土體的軟化作用。結(jié)構(gòu)發(fā)生傾斜變形會(huì)使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加的次應(yīng)力，結(jié)構(gòu)受力發(fā)生變化，荷載重分布，構(gòu)件的承載力也會(huì)因此受到影響，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)安全性的降低，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致結(jié)構(gòu)整體失穩(wěn)而倒塌［9］。不論是2016 年發(fā)行的《危險(xiǎn)房屋鑒定標(biāo)準(zhǔn)》，還是2022 年國(guó)家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部印發(fā)的《自建房結(jié)構(gòu)安全排查技術(shù)要點(diǎn)（暫行）》的通知中，傾斜都是判斷結(jié)構(gòu)是否安全的重要指標(biāo)之一，因此結(jié)構(gòu)傾斜需要進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)。傾斜監(jiān)測(cè)一般采用全站儀投點(diǎn)法、差異沉降法以及傾斜儀法等。傾斜監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)大多數(shù)布設(shè)在房屋頂部的角點(diǎn)處，對(duì)于已經(jīng)存在安全隱患的建筑結(jié)構(gòu)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置應(yīng)考慮主要傾斜方向，監(jiān)測(cè)數(shù)量宜適當(dāng)增加。

2.1.4 裂縫

荷載、溫度變化、地基基礎(chǔ)變形以及施工質(zhì)量都會(huì)引起結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)裂縫，可能會(huì)破壞結(jié)構(gòu)整體性，降低結(jié)構(gòu)剛度，從而影響其承載力。在一般條件下，細(xì)微的裂縫并不直接影響結(jié)構(gòu)的安全，但大多數(shù)工程的破壞與倒塌是從裂縫擴(kuò)展開始的。因此，對(duì)既有建筑結(jié)構(gòu)安全和正常使用有影響的裂縫都應(yīng)該進(jìn)行監(jiān)測(cè)［10］。裂縫監(jiān)測(cè)一般監(jiān)測(cè)裂縫的長(zhǎng)度、寬度以及裂縫的位置、走向?？梢圆捎脺y(cè)縫計(jì)、電子裂縫觀察儀等方法。結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因和形式各種各樣，需要專業(yè)技術(shù)人員判斷哪些裂縫需要進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在裂縫最寬處和末端兩側(cè)布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，同時(shí)還應(yīng)在監(jiān)測(cè)前進(jìn)行拍照存檔，以便后續(xù)分析裂縫的發(fā)展情況。

2.2 周邊環(huán)境監(jiān)測(cè)

2.2.1 地下水位

地下水位的變化可能直接影響既有建筑的安全：①可能引起地基承載力下降；②可能引起基礎(chǔ)的附加沉降，如果土質(zhì)本身不均勻，地下水位下降還將造成地面的不均勻沉降，導(dǎo)致建筑物的傾斜和破壞。

2.2.2 周邊地表沉降

周邊地表沉降會(huì)影響既有建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。如果其周邊地表長(zhǎng)期處于沉降狀態(tài)，建筑物大概率會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的傾斜，甚至損壞而成為危險(xiǎn)房屋。

2.2.3 振動(dòng)

有的既有建筑周邊會(huì)存在工程施工的情況，而施工過(guò)程中的振動(dòng)會(huì)對(duì)建筑物帶來(lái)一定的影響，可能會(huì)導(dǎo)致周邊建筑外墻飾面掉落，當(dāng)動(dòng)荷載超過(guò)一定限制時(shí)，會(huì)導(dǎo)致基礎(chǔ)產(chǎn)生不均勻沉降，結(jié)構(gòu)發(fā)生異常變形，從而被破壞［11］。

3 監(jiān)測(cè)方法選擇

合適的監(jiān)測(cè)方法是開展不同監(jiān)測(cè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)工作的前提，目前監(jiān)測(cè)方法主要分為兩大類：傳統(tǒng)人工監(jiān)測(cè)和自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。自動(dòng)化監(jiān)測(cè)相比傳統(tǒng)人工監(jiān)測(cè)效率高，且可以同步將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)測(cè)云平臺(tái)，但是自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備需要大量的安裝和維護(hù)費(fèi)，且其對(duì)環(huán)境要求較高。實(shí)際工程中需要監(jiān)測(cè)的結(jié)構(gòu)數(shù)量龐大，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，因此需要綜合考慮多方面因素，選擇最合適的監(jiān)測(cè)方法。鑒于此，本文對(duì)目前工程監(jiān)測(cè)作業(yè)常用的儀器進(jìn)行了匯總，如表2所示。

表2 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目Tab.2 Monitoring Item List

⑴水平位移：目前監(jiān)測(cè)水平位移可以采用測(cè)量機(jī)器人（自動(dòng)全站儀）或者GNSS位移監(jiān)測(cè)儀等。測(cè)量機(jī)器人和GNSS 位移監(jiān)測(cè)儀有著精度高，效率高的特點(diǎn)，還可以和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)接，方便后續(xù)數(shù)據(jù)處理。但是，在測(cè)量高層建筑時(shí)，需要將測(cè)量機(jī)器人放在視野開闊的地方，使用環(huán)境受限，且對(duì)既有建筑結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)是長(zhǎng)期的，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)環(huán)境復(fù)雜，若將測(cè)量機(jī)器人長(zhǎng)期放在監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)，很容易受到損壞。而GNSS 位移監(jiān)測(cè)儀監(jiān)測(cè)覆蓋范圍小、點(diǎn)位較少，且安裝和維護(hù)的成本很高。因此，對(duì)水平位移的監(jiān)測(cè)宜用傳統(tǒng)人工監(jiān)測(cè)。

⑵沉降：沉降監(jiān)測(cè)目前常用的自動(dòng)化設(shè)備有靜力水準(zhǔn)儀、測(cè)量機(jī)器人等。靜力水準(zhǔn)儀雖然監(jiān)測(cè)精度相對(duì)比人工測(cè)量高，但是靜力水準(zhǔn)儀必須等到液面徹底平靜時(shí)才能測(cè)量，因此無(wú)法及時(shí)反映出變化的位移，只能用在中長(zhǎng)期的位移沉降趨勢(shì)變化監(jiān)測(cè)中，如果測(cè)點(diǎn)溫度不穩(wěn)定或附近有打樁機(jī)工作、列車經(jīng)過(guò)或其他振動(dòng)源的存在，將極大的干擾靜力水準(zhǔn)儀的液位，導(dǎo)致數(shù)據(jù)嚴(yán)重錯(cuò)誤，完全無(wú)法使用。特別是需要在位移超限時(shí)立即報(bào)警的項(xiàng)目中，誤報(bào)極其嚴(yán)重。用測(cè)量機(jī)器人監(jiān)測(cè)沉降和水平位移一樣，需要考慮其視野開闊以及成本等問題。因此對(duì)沉降進(jìn)行監(jiān)測(cè)宜采用傳統(tǒng)人工監(jiān)測(cè)。

⑶傾斜：傾斜監(jiān)測(cè)可以采用全站儀、傾角傳感器等進(jìn)行監(jiān)測(cè)。全站儀需要通視才能找到監(jiān)測(cè)點(diǎn)，而絕大多數(shù)需要監(jiān)測(cè)的建筑結(jié)構(gòu)都排列密集，受場(chǎng)地條件限制，大部分位置難以找準(zhǔn)上部監(jiān)測(cè)點(diǎn)，且其受光照等環(huán)境因素影響較大。舒國(guó)志等人［12］指出傾斜監(jiān)測(cè)是結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)的一個(gè)重要指標(biāo)，可以衡量結(jié)構(gòu)是否安全，同時(shí)也能夠作為房屋是否能夠正常使用的判定依據(jù)，所以及時(shí)有效的傾斜預(yù)警非常重要。相比于全站儀，傾角傳感器可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、連續(xù)、長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)，不間斷將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳到監(jiān)測(cè)平臺(tái)上，便于查看結(jié)構(gòu)傾斜情況，當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超過(guò)平臺(tái)設(shè)定限值時(shí)，可以立刻預(yù)警。同時(shí)，對(duì)于需要長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)既有建筑結(jié)構(gòu)傾斜情況來(lái)說(shuō)，其設(shè)備和安裝成本相對(duì)較低，可以大面積開展自動(dòng)化傾斜監(jiān)測(cè)工作。因此，對(duì)于傾斜監(jiān)測(cè)建議采用自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。

⑷裂縫：裂縫監(jiān)測(cè)常采用游標(biāo)卡尺、測(cè)縫計(jì)等。游標(biāo)卡尺是一種傳統(tǒng)的測(cè)量工具，將游標(biāo)放置在裂縫兩側(cè)，并讀取游標(biāo)與刻度尺之間的數(shù)值，即可得到裂縫的寬度，適用于快速測(cè)量和常規(guī)裂縫評(píng)估測(cè)量。裂縫計(jì)是一種專門設(shè)計(jì)用于測(cè)量裂縫寬度的儀器，其精度高，可以自動(dòng)記錄監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。裂縫監(jiān)測(cè)方法應(yīng)該根據(jù)裂縫類型和尺寸、測(cè)量精度需求以及監(jiān)測(cè)頻率等因素選擇。由于裂縫數(shù)量較多，全采用自動(dòng)化監(jiān)測(cè)，則成本過(guò)高。因此，如果裂縫較為嚴(yán)重，需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)其變化情況，可以采用裂縫計(jì)等設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)測(cè)，如果只需要了解其是否發(fā)展等，宜定期進(jìn)行人工測(cè)量。

⑸地下水位：地下水位可以用鋼尺位移計(jì)或者滲壓計(jì)等監(jiān)測(cè)。滲壓計(jì)雖然可以做到自動(dòng)化監(jiān)測(cè)，但是其精度比鋼尺位移計(jì)低。由于目前對(duì)地下水位的監(jiān)測(cè)一般是定期監(jiān)測(cè)看其變化情況，相對(duì)來(lái)說(shuō)采用自動(dòng)化監(jiān)測(cè)成本高，因此宜采用傳統(tǒng)人工監(jiān)測(cè)。

綜上所述，可以看出自動(dòng)化監(jiān)測(cè)由于受到使用環(huán)境、成本、監(jiān)測(cè)頻次的影響，其應(yīng)用場(chǎng)景十分有限。針對(duì)不同監(jiān)測(cè)項(xiàng)目而言，傾斜監(jiān)測(cè)采用自動(dòng)化監(jiān)測(cè)是最優(yōu)選擇，而其他監(jiān)測(cè)項(xiàng)目難以長(zhǎng)期、大面積開展自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。

4 “人防+技防”的監(jiān)測(cè)方案

對(duì)既有建筑結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)的目的是為了實(shí)時(shí)掌握結(jié)構(gòu)情況，及時(shí)預(yù)警，以保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全，維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定性。然而，現(xiàn)有監(jiān)管技術(shù)手段相對(duì)落后，缺乏成熟、完善的監(jiān)測(cè)管理方法，難以大面積開展和落實(shí)行之有效的結(jié)構(gòu)安全監(jiān)控管理工作。因此，本文提出了一種既有建筑結(jié)構(gòu)安全智能監(jiān)測(cè)方法——“人防+技防”的監(jiān)測(cè)方案。具體流程如圖2所示。

圖2 結(jié)構(gòu)安全智能監(jiān)測(cè)Fig.2 Intelligent Monitoring of Structural Safety

4.1 “技防”

“技防”是指利用信息化手段，以最優(yōu)的監(jiān)測(cè)方式對(duì)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，及時(shí)反饋房屋安全狀態(tài)，開展房屋實(shí)時(shí)隱患防治工作。由第3 節(jié)分析可知，不同監(jiān)測(cè)項(xiàng)目所適宜的監(jiān)測(cè)方法不同，例如傾角監(jiān)測(cè)更適合采用自動(dòng)化監(jiān)測(cè)，而裂縫監(jiān)測(cè)更適合用傳統(tǒng)人工監(jiān)測(cè)，因此，需要將傳統(tǒng)人工監(jiān)測(cè)與自動(dòng)化監(jiān)測(cè)結(jié)合起來(lái)，以達(dá)到“技防”的目的——控制成本的同時(shí)又做到多方面監(jiān)測(cè)。

4.2 “人防”

“人防”由專業(yè)巡查與日常巡查組成。其中，專業(yè)巡查是指專業(yè)技術(shù)人員每年定期對(duì)結(jié)構(gòu)、周邊環(huán)境以及安裝的監(jiān)測(cè)設(shè)備等進(jìn)行檢查；日常巡查是指社區(qū)網(wǎng)格員按照相關(guān)要求對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行的檢查。兩者相輔相成，相互補(bǔ)充。

通過(guò)“技防”可以得到定量的數(shù)據(jù)，從而進(jìn)行定量分析；而以目測(cè)為主的“人防”更加簡(jiǎn)便，可以起到定性、補(bǔ)充的作用，以避免片面的分析和處理問題。因此將“人防”和“技防”結(jié)合起來(lái)，能夠全方位的對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)，避免結(jié)構(gòu)安全事故的發(fā)生。

4.3 智能監(jiān)測(cè)云平臺(tái)

將上述方法得到的監(jiān)測(cè)信息上傳至房屋安全智能監(jiān)測(cè)云平臺(tái)，平臺(tái)可以持續(xù)記錄結(jié)構(gòu)傾斜、沉降、裂縫變化等變形信息，同時(shí)自動(dòng)繪制出監(jiān)測(cè)成果圖，以便專業(yè)技術(shù)人員對(duì)結(jié)構(gòu)狀況進(jìn)行科學(xué)分析，當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)達(dá)到設(shè)定的預(yù)警值時(shí)，立刻進(jìn)行預(yù)警，實(shí)現(xiàn)對(duì)既有建筑結(jié)構(gòu)的智能化監(jiān)測(cè)。

4.4 工程實(shí)例

應(yīng)用上節(jié)介紹的“人防+技防”監(jiān)測(cè)方案，對(duì)廣州市番禺區(qū)某處30 余棟老舊房屋進(jìn)行了安全監(jiān)測(cè)與預(yù)警，在監(jiān)測(cè)云平臺(tái)上可以查看實(shí)時(shí)傾斜監(jiān)測(cè)曲線以及各建筑結(jié)構(gòu)的安全狀態(tài)，同時(shí)對(duì)社區(qū)網(wǎng)格員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，以達(dá)到群防群治的目的。當(dāng)傾斜值達(dá)到限值時(shí)，相關(guān)人員能立刻收到信息，做到第一時(shí)間給出預(yù)警房屋的位置及其目前情況。

以某棟建筑結(jié)構(gòu)為例：其地基基礎(chǔ)有明顯的不均勻沉降，門廊地面產(chǎn)生嚴(yán)重開裂現(xiàn)象。部分墻體產(chǎn)生水平、豎向及斜向裂縫，裂縫主要集中出現(xiàn)在門窗洞角邊、墻體與板底之間連接處及板底下方墻體；門廊磚柱及地面產(chǎn)生開裂，墻體局部飾面出現(xiàn)龜裂、滲水、起鼓及剝落現(xiàn)象；陽(yáng)臺(tái)及天面護(hù)欄個(gè)別鋼筋混凝土構(gòu)件出現(xiàn)混凝土保護(hù)層開裂、剝落、露筋及銹蝕現(xiàn)象。由于附近工程施工回填土自重對(duì)地基土產(chǎn)生較大的附加應(yīng)力使房屋的傾斜有所發(fā)展，因此重點(diǎn)監(jiān)測(cè)其傾斜情況。結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀如圖3所示，監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)位置如圖4所示，該結(jié)構(gòu)傾斜監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)如圖5所示，可以看出在原本傾斜量的基礎(chǔ)上，其傾斜量有所增加，但是還未達(dá)到設(shè)定的預(yù)警值，因此未觸發(fā)預(yù)警系統(tǒng)。同時(shí)，專業(yè)技術(shù)人員和社區(qū)網(wǎng)格員定期開展的巡視檢查工作也發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)傾斜相較之前嚴(yán)重，且房屋墻面的裂縫也有所發(fā)展。

圖3 結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀Fig.3 Structure Status

圖4 監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)Fig.4 Distribution of the Monitoring Points

圖5 傾斜實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)Fig.5 Inclination Real-time Monitoring Data

5 結(jié)論

在環(huán)境、外荷載作用下，既有建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不均勻沉降、傾斜、開裂等病害將降低結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與可靠性，影響結(jié)構(gòu)的正常使用，甚至危害結(jié)構(gòu)的安全。將傳統(tǒng)人工監(jiān)測(cè)與自動(dòng)化監(jiān)測(cè)結(jié)合起來(lái)，對(duì)既有建筑結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可以實(shí)時(shí)了解結(jié)構(gòu)的狀態(tài)，再輔以巡視檢查，形成“人防+技防”的全方位監(jiān)測(cè)模式，實(shí)現(xiàn)既有建筑結(jié)構(gòu)的安全監(jiān)控管理，做到及時(shí)預(yù)警，盡可能減少安全事故的發(fā)生。