三里坪水电站安全监测监理实践.pdf

第 4 3卷 第 6期 2 0 1 2年 3月 人 民 长 江 Ya n g t z e Riv e r Vo 1 43， No 6 Ma Y 。 2 01 2 文章编号 ： 1 0 0 1 4 1 7 9 ( 2 0 1 2 ) 0 60 1 0 0 0 3 三里坪水电站安全监测监理实践 李 大 明 ， 王 娟 ， 雷 金 新 ( 湖北腾升工程管理有限责任公 司， 湖北 武汉 4 3 0 0 7 0 ) 摘要 ： 为保证三里坪水电站各主要 建筑物在施 工期 、 蓄水期和运行期的安全 ， 在各建筑物的相关部位需要埋设 大量 的监测仪 器。重点介绍安全监测监理对监测仪器在埋设前、 埋设过程 中和埋设后的过程控制。总结 了安 全监测监理 对质 量和进度控制 的要 点， 即： 首先 必须对仪 器 出厂 时的产品合 格证进行 检查和 原材料检 验 ； 其 次， 仪器到迭现场后必须做 率定检 查 ； 仪 器埋设前必须做好现场安装单位和其他施工单位的协调工作 ， 合理安 排 工期 。 关键词 ： 安 全 监 测 ；监 理 ；控 制 ；三 里坪 水 电站 中图法分类 号 ： T V 6 9 7 文献标志码 ： A 三里 坪水 利枢纽 工程 由 1 4 1 1 T I 高碾压 混凝 土双 曲 拱 坝 、 引 水洞 、 地 下 厂 房 、 尾 水 洞 、 升 压 站 等 建 筑 物 组 成。安全监测硬件设施包括温度计 、 应变计 ( 单向应 变计 、 双 向应 变 计 和七 向应 变 计 ) 、 测 缝 计 、 锚 杆 应 力 计 、 多点位移计 、 渗压计 、 基岩变形计 、 钢筋计等监测仪 器 。 各建 筑 物 主要 监 测 内容 为 ： 大 坝 的变 形 、 渗 流 、 应 力 应变 和水 力学监 测 ； 变形监 测 网 、 监测 自动 化及 料场 放 炮 时的强 震监 测 ； 地 下 厂 房 在施 工 和运 行期 的位 移 监 测 ， 引水洞 的渗 流渗 压 和料 场放 炮 时对 引 水 洞进 口 的强震 影 响监测 ； 料 场 放炮 时 对 交 通桥 的强 震 影 响监 测 。 安全监测软件系统 自动化程度高， 具有可视化 、 数 据通信及远程控制、 综合信息分析管理、 监视预警 、 自 检、 强大备份与恢复 、 系统测量精度分析等特点。 1 硬件设施埋设过程控制 1 1 温度计 ( 差 阻式仪器 ) ( 1 )埋设位置控制。按设计要求测量放样 ， 确定 埋设 高程 和平 面位 置 。 ( 2 )埋设方法控制 。在混凝土浇筑层 表面埋设 时 ， 先将一根水平 向 0 1 2钢筋 点焊在 混凝 土 的插筋 上 ， 为防止 温度计 受碰 损坏 ， 用黑 胶布将 其 密缠 3层 后 固定 在钢 筋上 。浇筑 混凝 土 时 ， 在 仪 器 周 围 1 0 m 范 围内用人工人仓并捣实， 且不得触及仪器。 在 已浇筑混 凝 土 内挖 沟 埋 设 时 ， 当 该层 混 凝 土 碾 压 密实后 ， 按设 计 高程和 平面位 置挖 坑埋 入 ， 再 用人 工 回填 昆凝土并 捣实 。 ( 3 )施工 过程 监视 和处理 。在 仪器 埋设 过程 中及 昆凝土 振捣 密实后 应 进行 观 测 ， 如发 现 异 常 应立 即处 理或更换仪器重埋 。 1 2测缝计 、 裂缝计和基岩变 形计 ( 1 )测 缝计 。在 混凝 土表 面布置 时需先 跨缝 预埋 锚头 和 固定 装置 ， 再将 测缝计 固定 在 固定装 置上 ； 内埋 时 ， 在 混凝 土先 浇块 内预埋 套 管 或 在 已浇 块 内打 孔 预 埋附件， 待混凝土后浇块浇至仪器埋设点 时再布置仪 器。埋设时应根据各部位缝的开合变化情况 ， 结合仪 器标 定资 料 ， 合 理确定 仪器 的布置 电阻 比 ， 以保 证仪 器 满 足要求 的量 测范 围 。 ( 2 )裂 缝 计 。 由 于 坝块 内 部 裂 缝 部 位 的 不 确 定 性 ， 因此 裂缝 计 采 用 测 缝 计 接 加 长 杆 ， 以 延 长 监 测 范 围。埋设 前 ， 除测缝 计 一 端 的 凸缘 盘 和 加 长杆 端 部 锚 固头外 ， 仪器和加长杆均用塑料布裹敷 ， 然后按设计埋 设高程和平面位置跨置于预料的裂缝处。 收 稿 日期 ： 2 0 1 20 11 1 作者简 介： 李大明 ， 男， 工程师 ， 主要从事 水电工程 的安全监理工作。Em a il ： l i c h e n j ia o 9 8 5 1 6 3 c o m 第 6期 李大 明， 等 ： 三里坪水 电站安全监测监理 实践 1 0 1 ( 3 )基岩变形计。在岩体设计测点处打孔径大于 9 c m、 深 5 0 c m 的钻 孔 ， 孔 内填入 一半 以上 膨胀 水 泥 砂 浆或预缩水泥砂浆 ， 将套筒或带有加长杆的套简挤入 孔中 ， 使套筒 口与孔 口齐平后 ， 在套筒 内填满棉纱 ， 螺 纹 口涂上黄油或机油， 旋上筒盖 ， 当混凝土浇至高出仪 器埋 设 位置 2 0 e m 时 ， 挖 去 捣 实 的混 凝 土 ， 打 开 套 筒 盖 ， 取出填塞物 ， 旋上基岩变形计 ， 回填混凝土。 1 3 应 变计组 、 无应 力计 ( 差阻式仪器 ) ( 1 )应变计组。 仪器埋设 ， 在碾压后 的混凝土 层内按设计位置挖坑埋设。埋设时 ， 将应变计 的支座 支杆垂直向下 ， 慢慢放人坑内后 ， j 生 应变计和周边底部 浇注少许砂浆 ， 人工向坑 内分层回填混凝土并捣实 ， 防 止位 移 。施 工过 程 中应 不 断 监 测 仪 器 变 化 ， 判 明仪 器 的工作状态 ， 同时在埋设仪器范围作好标记 ， 由专人保 护， 防止机械破坏 。 电缆敷设 ， 将 电缆集 中绑好 ， 放 入 开 挖 的沟 内时 应放 松 延 伸 ， 敷 设 完 毕 后 在 沟 内用 人 工 回填混凝土并捣实 ， 避免沿电缆方向形成渗水通道。 ( 2 )无应力计。埋设前 ， 先将无应力计桶 内壁涂 5 m m 厚 的沥 青 ， 以 防止 桶 壁 与 混 凝 土 粘结 ， 然 后 将 无 应力计用细铁丝悬挂固定在大 口朝上的无应计桶内的 指 定 中 间位置 上 ， 当 混凝 土 浇 注 到接 近 无 应 力 计 埋设 高程 时 ， 将 无应 力 计布 置在 距 应 变计 ( 组 ) 约 1 0 m左 右 并 与应 变计 ( 组 ) 距 上 、 下 游 面 相 同距 离 处 后 ， 小 心 地将混凝土从四周浇人到无应力计桶 内， 人工插扦捣 实 ， 并 注 意校正 仪 器位 置 ， 同时 检测 仪器 工作 状况 完好 时 ， 再将仪器电缆按设计方 向引到观测站。 1 4 钢筋计 、 锚杆应 力计 ( 差 阻式仪器 ) ( 1 )钢筋计。对 已率定 的钢筋计 ， 运到现场后需 进一步检测 ， 确认是否正常 ， 同时检查接长电缆的芯线 电阻、 绝缘度等达到规定的技术条件后 ， 再按设计要求 与结 构 钢筋 焊接 。 ( 2 )锚杆应力计。根据设计要求 ， 在 锚杆 的一处 或多处布置钢筋计 ， 构成布置在岩体钻孔 中的锚杆应 力计 。在锚杆上布置钢筋计的方法和要求与在结构钢 筋上 安装 钢 筋计 相似 。 1 5 多点 位移计 ( 弦式 仪器 ) ( 1 )布 置前 的钻 孔 。多 点位 移计 埋设 钻孔 孔径 不 小于 7 6 mm， 终孔深度应满足设计要求。若终孑 L 段位 于断 层处 ， 则 应 穿过 断层 带 3 0 m 以上 。仪 器 布 置 前 应对钻孔进行冲洗 ， 直至回清水达 5 ra in为止。 ( 2 )锚头、 传递杆布置。多点位移计由传感器 、 传 感器布置底座 、 不锈钢测杆 、 塑料护 管和灌浆锚 头组 成 。先按照设计埋设深度计算测杆长度 ， 由仪器厂家 将相应长度 的测杆 与灌浆锚头连接 ， 套上 塑料护管。 塑料护管与灌浆锚头结合处应予密封 。 布置前 ， 在现场将 多个带护管 的测杆 、 灌浆管并 列 ， 用细铅丝将 灌浆管 与最 深的锚头 扎紧 ， 每隔 1 1 5 m装一撑板 ， 两边用塑料胶带 将护管及其 连接处 用胶密封后与灌浆管缠 紧， 绑成一束。并对每米护管 用彩色胶带做出标志后缓缓送入钻孔 内， 然后根据不 同的孔深 、 倾角以及部位 ， 选择适当的注浆压力灌入水 泥砂浆 ， 当排气管持续回浆数分钟后停止灌浆 ， 封堵灌 浆管和排气管。 ( 3 )位移计布置埋设 。待埋设浆液终凝 2 4 h后 ， 打开孔 口装置 ， 经检测合格 ， 将位移计固定在多点位移 计锚头上， 活动端 固定在位移传递杆上。其轴线应 与 位移传递杆平行。按上述步骤依次将各传感器连接到 连接杆座上 ， 并与 电缆连接好后采用读数仪进行检测 ， 当位移计输出值达到预留 2 3的行程 时， 固定好位移 计 ， 且将位移计 电缆从保护罩的电缆孔中引出， 布置保 护罩 ， 用人工读数仪测读并纪录。 1 6渗压计 ( 弦式仪器 ) 安装前 ， 取下仪器端部的透水石 ， 在钢膜片上涂一 层黄油或凡士林 以防生锈 ， 但要避免堵孔 ， 再将仪器在 水 中浸泡 2 h以上 ， 使其达到饱和状态， 在测头上装干 净的饱和细砂的沙袋 ， 使仪器进水 口通畅， 并防止水泥 浆进入渗压计内。然后按厂家提供的方法建立仪器的 初始读数 ， 检查和标定仪器的参数 ， 且作好记录。 渗压 计在 基岩 内埋设 时， 先在 预定位 置钻孑 L 深 1 0 m、 直 径不 小 于 5 0 mm 的集 水 孔 ， 再 将 装入 砂 袋 的 渗压计安放在集水孔上 ， 安装就位并固定后 ， 用砂浆封 孑 L ， 待砂浆终凝后 ， 即可在其上浇筑混凝土。随施工进 程必须边埋设边用小仪表进行测量 ， 当发现仪器损坏 时要 及 时补埋 ， 从 而确 保 仪器埋 设 的成 活率 。 2 监理控制要点 2 1质量控 制要点 ( 1 )仪器 埋设 前 的质 量控 制 。首先 对仪 器 出厂 时 的产品合格证进行检查 和原材料检验。其次 ， 仪器到 达现场后必须做率定检查校验 ， 因为仪器在运输及上 下车过程 中难免会有碰撞而遭到损坏。所以对到场后 的仪器必须进行检测。以免安装后产生不必要的麻烦 及经济损失。在仪器埋设 前 ， 监理必须 审核施工单位 的施工组织设计和安 全施 工方案的合理性 和可操作 性 。 ( 2 )仪器埋设过程 的质量控制。仪器埋设前， 监 理必须做好现场监测仪器安装单位与其他施工单位的 协调 ， 合理安排工期 ， 以免由于交叉作业而影响仪器埋 1 02 人 民 长 江 设进 度及 不必 要 的仪器 损坏 。 仪器 埋设 放样 时 ， 应 跟 踪监 测 仪 器 设 备安 装 位 置 放点并填写记录表 ， 同时做好仪器的编号， 并对仪器的 型号、 规格和合同规定进行 比对 ， 鉴别仪器是否符合设 计图纸及合同要求 。 仪器安装过程 中， 监理应全过程巡视跟踪， 重要部 位和交叉作业部位监理应进行旁站并做好记 录， 对发 现 影 响安装 质量 的 问题 及 时通知 安装 单位 采取 纠正措 施 处理 。 仪器安装完成时， 组织并会同安装单位对重要部 位 、 重要工序进行质量检查验收和签证 ， 对一般工序和 部 位 则经 常性地 巡视 检查 和调 阅检查 安装 单位 的 自检 记录和安装原始记录， 对有怀疑的部位进行复查复检。 ( 3 )埋设后的质量控制。要求安装单位对仪器及 电缆及时做好保护 ， 对保护位置进行标识 ， 并安排人员 2 4 h值班， 直到已埋仪器设备不会受 到后续施 工影 响 为 止 。 要 求安装 单位 做 好仪 器安 装 的原 始记 录 ， 分 析 整 理 和鉴 别仪 器埋设 的完 好性 。对 埋设 有问题 的应 进行 拍 照和 做好 记录 ， 上报 监理 及时处 理 。 要求安装单位填写监测仪器设备安装基本资料和 监测 仪器设备单 元工程质 量评定表 ， 由安装 单位 按 “ 三检制 ” 自评 、 报 监理 评定 。 对 已埋仪器应及时读取初始值 ， 为后续监测提供 基本依据。 对 仪 器埋设 的施 工 资 料 及 时 进行 整 理 和 分 析 ， 为 施工期和各阶段质量验收提供依据。 2 2进度控制要点 安全监 测设 施埋 设 的现场施 工 是根据 设 计和 土建 施工进 度进 行 的 ， 所 以不 可 避 免 地 会 与 土建 施 工 形 成 交叉作业。例如埋设大坝各高程和部位 的仪器时 ， 在 埋点周 围就 不能进 行土 建 工程 项 目的施 工 作 业 ， 否则 就可 能会 破坏埋 设 的仪 器 设 备 ， 两 者 必 然 引起 施 工 单 位 间的安排 冲突 ， 因此 ， 安 全监 测监理 必 须注 重各 施工 单位间的配合与协调。当土建施工达到埋设仪器的部 位 时要及 时通 知监 测单 位 进 行 埋 设 ， 并 协调 好 土 建施 工安排。仪器设施埋设后 ， 除监测单位做好 仪器的防 护和设专人看管外 ， 还应要求土建施工在已埋设备周 边施工作业时应配合做好设备防护 ， 使得设备仪器不 会损 坏 。 总之 ， 安 全监测 设备 埋设 施 工 ， 监 理应利 用 一切 手 段排除施工单位间的相互干扰， 以保证质量并按进度 计划安装 ， 适时观测 、 整理 、 分析监测资料 ， 为各阶段鉴 别和评定工程质量及验收提供依据 ， 实现工程建设效 益 的最大化 。 3 结 语 安全 监 测 实 际上 是 一种 管 理 ， 包 括信 息 采 集 、 处 理 、 分析 和结论 的得 出 、 措 施 的制 定 及 信 息反 馈 ， 其 目 的是为工程安全、 鉴定和质量问题处理提供依据。 安全监测监理为保证监测设备埋设 的成活率和工 程 施工期 及运 行期 监测 职能 的发 挥起 到 了监督 和管 理 作用。三里坪水电站的安全监测监理与安装单位共同 努力， 使设备埋设成活率达 9 6 2 ， 当大坝挡水近 1 1 0 I n水头 ， 在机组启 动验 收时， 仪器设 备观测有效 率达 1 0 0 。 ( 编 辑 ： 徐 诗银 ) S u pe r v is io n o n s a f e t y mo nit o r ing o f Sa nl iping Hy dr o po we r St a t io n LI Da r n i ng，W ANG J u a n，LEI J in x in ( Hu b e i T e n g s h e n g E n g in e e r i n g Ma n a g e me n t C o ，L t d，Wu h a n 4 3 0 0 7 0，C h in a ) Abs t r a c t：Lo t s o f s a f e t y mo n it o r in g in s t r u me nt s we r e a r r a n g e d a n d e mbe d d e d t o e ns u r e t he s a f e t y o f Sa n l ip in g Hy d r o p o we r St a t io n in c o ns t r uc t io n a nd o p e r a t io n p e r io ds Th e p r o c e s s c o nt r o l o f t h e ins t r u me n t s d ur in g t he ir wh o l e e mbe d d in g p r o c e s s is p r e s e n t e d，a nd t he k e y po in t s o