混凝土压力温度在线监测
时间：2026-05-07
涉川
一、方案介绍
本方案为建筑承台、桥梁桩基、箱梁、大坝、隧道衬砌、大体积混凝土、预制构件等混凝土结构量身打造的压力（应力）+ 温度一体化在线监测系统，采用厦门欣仰邦 S‑CG 系列埋入式工业级传感器，在混凝土浇筑、养护、受力运行全周期内，对内部压力 / 应力、温度、温升速率、温差进行 7×24 小时不间断采集，通过4G/NB‑IoT/LoRa无线传输至云平台，实现远程实时监控、曲线分析、超温 / 超压自动预警、养护智能指导，可有效防控大体积混凝土开裂、预应力异常、结构受力超标等质量与安全风险，完全符合《大体积混凝土施工标准》《混凝土结构工程施工规范》要求，为混凝土结构施工质量、结构健康、安全验收提供全流程数字化监测与数据依据。
二、监测目标
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实时连续监测混凝土内部压力 / 应力、温度，实现浇筑 — 养护 — 受力全过程数据可测、可存、可追溯。
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对温度过高、温升过快、内外温差过大、压力 / 应力超标进行秒级预警，指导养护与施工调整。
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数据自动上传云平台，支持 PC/APP 远程查看、历史曲线、报表导出、验收归档。
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精准计算温升值、降温速率、内外温差，满足大体积混凝土温控防裂强制要求。
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传感器埋入式防水浇筑，适应混凝土振捣、潮湿、长期埋压环境，稳定可靠。
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监测方法、点位布设、数据精度完全符合国家施工与验收规范，可用于质量监督与竣工验收。
三、需求分析
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质量控制需求：大体积混凝土水化热易导致开裂，必须在线监测温度与温差，指导保温 / 洒水养护。
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结构安全需求：桩基、预应力箱梁、大坝需监测压力 / 应力，判断受力是否正常、是否超载。
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施工效率需求：人工测温 / 测压效率低、数据不准、无法连续，必须自动化在线监测。
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环境适配需求：传感器需IP68 防水耐压，可直接浇筑在混凝土内，抗振捣、耐腐蚀、长期稳定。
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远程管理需求：工地分散、多点位并行施工，需云端集中监控、异常实时推送。
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验收合规需求：监测数据需满足 GB 50496、GB 50666 等规范，作为养护与验收依据。
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预警应急需求：温升过快、温差超标、压力异常时必须立即预警，避免结构缺陷与返工。
四、监测方法
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埋入式同步监测法：欣仰邦 S‑CG 压力温度一体传感器直接埋入混凝土内部，压力 + 温度同点测量。
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分布式点位布设法：按混凝土中心、表层、边角、底部分层布设，真实反映内部温压分布。
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全周期连续采集法：浇筑前埋设，覆盖浇筑 — 升温 — 降温 — 受力运行全过程采集。
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无线物联网传输法：4G/NB‑IoT/LoRa 上传云平台，免布线、适合工地野外部署。
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温差 + 速率智能分析法：自动计算内外温差、温升 / 降温速率，按国标判断是否超标。
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阈值 + 趋势双判预警法：超阈值报警 + 突变趋势预警，减少误报、提升预警可靠性。
五、应用原理
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压力监测原理：采用振弦式 / 应变式传感，感受混凝土内部压应力变化，转换为电信号输出压力值。
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温度监测原理：采用高精度热敏传感，实时采集混凝土内部水化热温度与环境温度。
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数据采集原理：欣仰邦 S‑CG 采集主机统一采集、滤波、校准、时间戳打包。
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传输原理：MQTT/MODBUS 协议，无线传输上云，实现远程分发与存储。
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温控计算原理：平台自动计算入模温升、内外温差、降温速率，按国标判定风险等级。
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预警原理：对比规范阈值，温度 / 压力 / 速率任一超标，立即分级报警并推送。
六、功能特点
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欣仰邦 S‑CG 工业级埋入传感器：IP68 防水耐压、抗振捣、耐腐蚀、可直接浇筑。
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压力 + 温度一体化监测：单探头双测，布线少、安装快、数据同步性好。
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大体积混凝土专用温控算法：自动算温差、温升、降温速率，完全贴合 GB 50496 规范。
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远程云端集中监控：电脑 / 手机随时随地查看实时数据、曲线、状态。
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多级智能预警：超温、超压、温差大、温升快多条件联动报警。
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无线免布线：4G/NB‑IoT/LoRa 传输，工地无需布线，立杆即装。
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全周期数据可追溯：浇筑、养护、受力全过程数据存储，支持验收导出。
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低功耗长期运行：电池 / 太阳能供电，可连续监测数月至数年无需维护。
七、硬件清单（厦门欣仰邦 S‑CG 系列）
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序号
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设备名称
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型号
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品牌
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用途
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1
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埋入式混凝土压力温度一体传感器
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S‑CG‑PT
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厦门欣仰邦
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埋入测混凝土压力 / 应力 + 温度
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2
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无线数据采集传输主机
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S‑CG‑DAQ
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厦门欣仰邦
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数据采集、4G 上传、预警输出
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3
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太阳能 / 电池供电模块
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S‑CG‑SP
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厦门欣仰邦
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工地野外不间断供电
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4
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防水防护机箱
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S‑CG‑BOX
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厦门欣仰邦
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采集主机、电池防雷防水保护
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5
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安装固定辅材
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S‑CG‑ST
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厦门欣仰邦
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扎带、支架、护线套管、固定件
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6
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现场声光报警器
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S‑CG‑AL
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厦门欣仰邦
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现场异常警示
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7
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云监控平台 / APP
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S‑CG‑CLOUD
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厦门欣仰邦
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远程查看、分析、预警、报表
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八、硬件参数（量程、精度）
1）欣仰邦 S‑CG‑PT 埋入式压力温度一体传感器
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压力量程：0～1MPa / 0～2MPa / 0～5MPa（可选）
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压力精度：±0.1% FS
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温度量程：-20℃～+125℃
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温度精度：±0.5℃
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分辨率：温度 0.1℃，压力 0.001MPa
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输出：RS485/MODBUS、频率信号
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防护等级：IP68（可直接浇筑混凝土）
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材质：不锈钢 + 防水密封，抗振捣、耐腐蚀
2）欣仰邦 S‑CG‑DAQ 采集传输主机
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通信：4G/NB‑IoT/LoRa、RS485
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协议：MQTT、MODBUS‑RTU
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通道：支持 4～16 路传感器接入
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供电：DC12V、太阳能 / 电池兼容
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防护：IP65，工作温度 - 40℃～+85℃
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采集频率：1 秒～1 小时可调（养护期高频采集）
九、方案实现
1）点位布设
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大体积混凝土：中心、表层、边角、底部分层布设；平面间距 10～15m，层距 3～5m
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桩基 / 桥墩：桩底、桩身中部、桩顶各布设 1 点
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箱梁 / 预应力构件：顶板、腹板、底板、预应力断面布设
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大坝 / 隧道衬砌：按设计断面均匀布设，重点监测受力与温控区域
2）设备安装
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钢筋绑扎完成后，将 S‑CG‑PT 传感器固定在设计测点位置
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线缆穿护套管保护，避免振捣损坏
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浇筑混凝土时轻振捣，防止传感器移位
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采集主机与防水箱安装在基坑 / 墩身侧面
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接太阳能 / 电池供电，上电联网上线
3）配置与调试
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设备接入欣仰邦云平台，绑定测点位置、结构名称
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设置温度阈值、压力阈值、温差阈值、温升速率阈值
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配置预警人员、推送方式（APP / 短信 / 现场声光）
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校准传感器，试运行 24 小时，数据稳定后正式投入监测
十、数据分析
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实时监测：压力、温度同屏显示，标注正常 / 预警 / 超标
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温度趋势分析：水化热温升曲线、降温曲线、恒温段分析
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温控指标计算：入模温升值、内外温差、降温速率自动统计
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压力变化分析：浇筑密实度、受力变化、预应力变化判断
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统计报表：日报 / 周报 / 养护报告自动生成，支持 Excel 导出
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质量评估：按 GB 50496 判定温控是否合格，给出养护建议
十一、预警决策
1）分级预警（按大体积混凝土标准）
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蓝色提示：温度接近限值、压力接近警戒值
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黄色告警：温度超标、内外温差＞25℃、压力超警戒
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橙色紧急：温升过快＞2℃/h、压力持续上升、降温异常
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红色特大：温度严重超标、应力超标、结构风险高
2）预警推送
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现场：声光报警器
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远程：APP 推送、短信、平台弹窗、微信通知
3）联动处置建议
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温差过大 → 加强保温 / 覆盖，减少散热
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温升过快 → 加强通水冷却 / 调整养护
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压力异常 → 检查密实度、预应力、结构受力
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温度过高 → 启动洒水 / 降温措施
4）闭环管理
预警→推送→处置→复核→销号→归档，全程可追溯
十二、方案优点
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欣仰邦 S‑CG 专用埋入传感器：适配混凝土浇筑环境，稳定可靠、寿命长
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压力温度同测：一套系统解决受力监测 + 温控防裂双重需求
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完全符合国标：温控算法、测点布设、数据要求满足 GB 50496‑2018
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无线免布线：工地部署快、不影响施工、改造便捷
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全自动无人值守：24 小时在线，大幅减少人工测温测压
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数据可用于验收：数字化记录完整，满足质监、监理、竣工验收
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防裂控质效果显著：提前预警风险，降低开裂、返工、质量缺陷
十三、应用领域
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大体积混凝土：建筑承台、筏板、基础、桥墩承台
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桥梁工程：桩基、墩柱、箱梁、T 梁、盖梁
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水利工程：大坝、溢洪道、衬砌、防渗墙
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隧道市政：管片、衬砌、地下综合管廊
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预制构件：预制箱梁、管桩、墙板、预应力构件
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高层建筑：核心筒、厚板、高强混凝土结构
十四、效益分析
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质量效益：精准温控防裂，混凝土开裂率下降 80% 以上，结构耐久性提升
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安全效益：实时监测应力 / 压力，提前发现受力异常，杜绝结构安全隐患
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管理效益：替代人工巡检，测温测压效率提升 90%，节省人工与管理成本
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工期效益：科学指导养护，避免返工，缩短养护周期，加快施工进度
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合规效益：满足大体积混凝土强制监测要求，顺利通过监理与质监验收
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经济效益：减少返工、修补、维护费用，单个承台 / 大坝可节省数万至数十万成本
十五、国标规范
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GB 50496‑2018《大体积混凝土施工标准》
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GB 50666‑2011《混凝土结构工程施工规范》
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GB/T 51028‑2015《大体积混凝土温度测控技术规范》
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GB/T 4208‑2017《外壳防护等级 (IP 代码)》
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GB/T 30246‑2013《物联网 感知控制设备接入规范》
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JGJ 61‑2019《混凝土裂缝控制技术规程》
十六、参考文献
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厦门欣仰邦 S‑CG‑PT / S‑CG‑DAQ 产品手册
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GB 50496‑2018《大体积混凝土施工标准》及条文说明
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GB/T 51028‑2015《大体积混凝土温度测控技术规范》
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《混凝土结构健康监测技术指南》
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《桥梁桩基与承台监测施工技术规范》
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欣仰邦混凝土埋入传感器安装与调试手册
十七、案例分享
案例 1：城市地标建筑大体积混凝土承台监测
某超高层主楼承台混凝土方量 1200m³，易产生水化热开裂。项目采用欣仰邦 S‑CG‑PT 传感器16 套、S‑CG‑DAQ 采集主机 4 套，对承台中心、表层、边角分层布设压力温度监测。系统实时计算温升与温差，成功预警 3 次内外温差超标，指导施工及时覆盖保温，未出现任何温度裂缝，一次性通过质监验收，节省修补费用约 28 万元。
案例 2：高速公路桥梁桩基箱梁监测
某高速标段 28 根桩基、16 片箱梁采用欣仰邦 S‑CG 在线监测系统，监测混凝土压力与温度，指导浇筑密实度与养护。系统在箱梁养护期精准预警温升过快，及时调整喷淋养护，箱梁优良率 100%，无裂缝、无缺陷；桩基压力数据稳定，验证承载力合格，为全线贯通提供质量保障，获业主与监理高度评价。
案例 3：水利大坝混凝土衬砌温控监测
某水库大坝混凝土衬砌施工，部署欣仰邦 S‑CG 监测站 12 套，24 小时监测温度与应力。平台自动计算温差、降温速率，完全满足大坝温控规范要求，避免大坝混凝土温度裂缝，保障结构长期安全运行。系统连续稳定运行 8 个月，数据零丢失，成为当地水利工程智能监测示范项目。