隨著建筑工業(yè)化發(fā)展，國家大力推動建筑工業(yè)化和智能建造?；Ｊ┕?、爬模系統(tǒng)及裝配式混凝土結(jié)構(gòu)等新型建造模式，因其高效、節(jié)能的特點被廣泛應(yīng)用于高層建筑。某地產(chǎn)建筑高層項目采用“箱模-現(xiàn)澆剪力墻體系”高層混凝土模塊化集成建筑技術(shù)，要求混凝土在動態(tài)提升模板中同步完成澆筑、振搗與初凝，像造汽車一樣建好房。

在此過程中，墻體受振搗器、混凝土澆筑流體載荷及模板摩擦力的復(fù)合作用，易誘發(fā)局部塑性變形及振動，傳統(tǒng)傳感器難以全面捕捉瞬態(tài)變形。因此，引入新拓三維XTDIC三維全場應(yīng)變測量系統(tǒng)對澆筑施工全周期進(jìn)行非接觸式三維變形監(jiān)測。

DIC技術(shù)應(yīng)用的必要性

動態(tài)響應(yīng)監(jiān)測需求：振搗器振動及澆筑過程導(dǎo)致墻體表面產(chǎn)生微米級瞬態(tài)位移，需亞像素精度測量；

全域應(yīng)變場可視化：混凝土流變特性導(dǎo)致墻體應(yīng)變分布不均，需全場應(yīng)變映射替代單點監(jiān)測；

墻體變形多階段分析：從流態(tài)混凝土到硬化過程，導(dǎo)致墻體變形的演化需連續(xù)跟蹤，揭示澆筑過程墻體動態(tài)變形機理。

DIC技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新點

1、復(fù)雜施工環(huán)境適應(yīng)性優(yōu)化

工地現(xiàn)場使用：采用主動式LED燈光補光，在夜間施工時段也可以對高對比度散斑進(jìn)行圖像采集；

抗粉塵干擾：通過多幀圖像自適應(yīng)濾波算法，消除水泥粉塵附著導(dǎo)致的散斑特征丟失；

多視角同步采集：布置2組工業(yè)相機，覆蓋墻體立面澆筑變形關(guān)鍵區(qū)域，消除遮擋盲區(qū)。

2、剛性振動分離與真實變形提取

基于DIC算法的剛體位移補償：在模板頂部采用位移傳感器，實時記錄振動位移軌跡；

DIC數(shù)據(jù)融合：建立坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型，從DIC全場位移中扣除模板剛體運動分量；

頻域濾波去噪：采用小波包變換分離振搗器基頻與環(huán)境振動噪聲，提取混凝土真實應(yīng)變信號。

DIC技術(shù)用于澆筑三階段變形監(jiān)測

1、混凝土澆筑期

核心物理過程：新拌混凝土流動沖擊模板

DIC技術(shù)監(jiān)測目標(biāo)：模板瞬時側(cè)向位移、流體壓力分布

DIC技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢：全場動態(tài)捕捉流體沖擊墻體變形

2、振搗密實期

核心物理過程：振動棒機械擾動

DIC技術(shù)監(jiān)測目標(biāo)：模板振動響應(yīng)、早期混凝土塑性變形

DIC技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢：高頻動態(tài)變形測量

3、凝結(jié)硬化期

核心物理過程：水化熱收縮、溫度梯度、自重沉降

DIC技術(shù)監(jiān)測目標(biāo)：收縮裂縫、翹曲變形、支撐系統(tǒng)沉降

DIC技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢：長時間墻體微變形監(jiān)測

墻體三維位移場分析

X/Y方向位移（側(cè)向位移）

這是DIC技術(shù)用于墻體變形監(jiān)測的核心。

位移場分布模式： 觀察澆筑過程墻體上的位移分布，是否存在明顯的“鼓包”區(qū)域（位移極大值區(qū)域），這些區(qū)域往往是爆模風(fēng)險最高的位置。

位移量級： 實時監(jiān)測位移的最大值、平均值，并與模板設(shè)計的允許變形值、混凝土側(cè)壓力理論計算值進(jìn)行比較，評估風(fēng)險。

動態(tài)響應(yīng)：分析振動棒作業(yè)時，位移的瞬時變化幅度和頻率響應(yīng)。振動是否引起了顯著的瞬時位移增大，位移的振蕩是否在安全范圍內(nèi)。

位移梯度：位移在空間上的變化率。大的位移梯度可能預(yù)示著局部應(yīng)力集中或約束條件。

Z方向位移（豎向位移）

沉降/隆起： 監(jiān)測模板支撐系統(tǒng)或地基的沉降（負(fù)位移），或由于內(nèi)部壓力導(dǎo)致的局部隆起（正位移）。

平整度變化：Z向位移的變化反映了墻面的平整度動態(tài)變化。

與側(cè)向位移的耦合：分析側(cè)向位移（X/Y）是否伴隨顯著的豎向位移（Z），這有助于理解模板系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性。

位移矢量合成： 綜合三個方向的位移，計算合位移矢量的大小和方向，全面表征每個點的空間運動軌跡。

對關(guān)鍵位置點的位移進(jìn)行時間序列分析，觀察其隨澆筑高度、時間、振動操作的變化規(guī)律。

DIC技術(shù)應(yīng)用價值總結(jié)

該混凝土模塊化高層建筑，生動演繹了工業(yè)化建造的硬核技術(shù)。通過持續(xù)探索混凝土模塊化建筑、裝配式裝修等新技術(shù)新工藝，以創(chuàng)新技術(shù)持續(xù)提升住房品質(zhì)。

新拓三維XTDIC三維全場應(yīng)變測量系統(tǒng)，基于數(shù)字圖像相關(guān)DIC技術(shù)，為新型建筑混凝土澆筑過程中墻壁變形監(jiān)測提供了一種全新的解決方案。DIC技術(shù)在解決新型建筑混凝土澆筑施工監(jiān)測難題中具有不可替代性，為質(zhì)量管控提供了高精度、全場化的科學(xué)手段。

• 精準(zhǔn)定位側(cè)向位移（X/Y）和豎向位移（Z）的最大值和集中區(qū)域。
• 識別潛在的爆模風(fēng)險點、應(yīng)力/應(yīng)變集中區(qū)。
• 量化振動引起的動態(tài)位移/應(yīng)變響應(yīng)。
• 理解變形模式（膨脹、彎曲、剪切）。
• 評估模板系統(tǒng)性能和施工工藝的合理性。
• 為優(yōu)化設(shè)計、保障施工安全、提高工程質(zhì)量提供強有力的數(shù)據(jù)支撐。