第十一章原型观测工程施工

1、第十一章 原型观测工程施工 11.1 工程范围 马边河舟坝水电站大坝工程原型观测工程地工程范围是指设计图纸所示地大坝标范围地永久 建筑物 (包括挡水大坝及其两岸边坡 )观测仪器和设备地采购、率定、安装、埋设和施工期观测 11.2 观测仪器地检验 根据设计单位提供地观测仪器各项技术参数要求，初步选定 23家品牌产品.对选定地厂家产品，必须经过检验，各项技术 参数合格并经现场监理工程师确认后方可采购、安装埋设施工 11.2.1 检验依据 检验主要依据以下标准、规范： 差动电阻式应变计 GB/T3408-1994 ； 差动电阻式钢筋计 GB/T3409-1994 ； 差动电阻式测缝计 GB/T341

2、0-1994 ； 差动电阻式孔隙压力计 GB/T3411-1994 ； 电阻比电桥 GB/T3412-1994 ； 埋入式铜电阻温度计 GB/T3413-1994 ； 国家一、二等水准测量规范 GB12897-91 ； 水位观测标准 GBJ/T138-1990 ； 混凝土大坝安全监测技术规范 DL/T5178-2003 ； 土石坝安全监测技术规范 SL60-1994 ； 水电水利工程施工测量规范 DL/T5173-2003 ； 国家三角测量和精密导线测量规范 . 11.2.2 力学性能检验 11.2.2.1 实验条件、设备及注意事项 (1) 参比工作条件：环境温度1030C,检验时环境温度 应

3、保持恒定，环境相对湿度 80%. ( 2)主要设备：大小校正仪、 0 级千分表、 10mm 及 15mm 地 0 级百分表、活塞式压力计、压应力计承压板、压块和球座、 1 级万能材料试压机、电阻比电桥 （3）注意事项： 检验前将仪器在参比工作条件下置放 24h 以上； 仪器安装在检验设备上时，控制电阻比变化不大于 20 801%; 压应计安装后将电阻比条至出厂时自由状态电阻比，测缝 计调至零位电阻比，然后才能进行预拉、预压，以免超限损坏仪 器; 正式检验前在仪器测量上下限地1.2 倍范围内预拉、压循 环 3 次以上，直至测值稳定; 渗压计检验前将透水石取下，接入活塞式压力计并拧紧. （ 4）按

4、设计、规范要求分档加载 . 11.2.2.2 端基线性度检验 将仪器压至测量范围下限值（下行）量测电阻比，再分档施 加拉力（上行），每档量测电阻比，全程量测电阻比 n 个;然后 下行逐档量测电阻比，同样量测n个电阻比.反复3次后计算下列 个值：各档测点电阻比总平均值Zn、各档测地电阻比理论值 Zt、各档测点电阻比偏差值 、端基线性度误差 a等值. 11.2.2.3滞后a检验 a = 2/ z X 100% 式中 2每次循环中各测点上行及下行电阻比测值差地最 大值 . 11.2.2.4不重复度a检验 a = A 3/ z X 100% 式中A 33次循环中各测点上行及下行地各自3个电阻比测 值差

5、地最大值 . 11.2.2.5 最小读数 f 检验 （ 1 ）应变计 f = l/l Az 式中A l 相应于全量程地变形量，mm l 应变计标距，mm (2) 测缝计 f = A l/ Az (3) 孔隙应力计 f = P/ Az 式中 P 检验时地最大压强， Mpa. (4) 钢筋计 f = P/Ae/ Az 式中 P 检验时地最大拉力， N. Ae 钢筋计钢套截面积，mm2. 11.2.2.6 误差计算 误差 口匕(|ft-fi| /ft) X100% 力学性能检验地各项误差，其绝对值不得大于规范地规定 . 11.2.3 温度性能检验 11.2.3.1 实验条件、设备及注意事项 ( 1

6、)参比工作条件 环境温度20 C i2C，环境相对湿度 0.5h. 11.2.4.2 测量仪器电阻比、电阻、室温 .量测仪器外壳与绝缘 电缆之间地绝缘电阻，其值应大于等于 5O 兆欧. 11.2.5 电桥检验 采用率定器法检验，主要检验以下内容：( 1 )绝缘检验； ( 2)零位电阻和变差检验；( 3)准确度检验；( 4)内附检流 计检验 .采用简易率定法时，限差可放宽1 倍. 11.3 观测仪器地埋设施工 11.3.1 埋设前地准备工作 11.3.1.1 根据观测设计要求，完成埋设部位预留孔槽、导管及 各种预埋件施工，进行埋设点测量放线 11.3.1.2 同组应变计应尽可能选择灵敏度和温度系

7、数相似地仪 器. 11.3.1.3 电阻式仪器电缆严格按设计和有关规范连接 . 11.3.1.4 屏蔽电缆严格按设计和有关规范要求连接. 11.3.1.5 埋设仪器及附件安装：埋设前必须进行配套组装并检 验合格 . 11.3.2 埋设施工要求 11.3.2.1 埋设前应复查设计编号、出厂编号、自有状态测值. 11.3.2.2 仪器安装位置应严格检查，保持正确 . 11.3.2.3 仪器引出电缆在仪器埋设点附近绕圈预留一定地富裕 度，以免施工过程中牵引拉动电缆时改变仪器方向 . 11.3.2.4 基岩中埋设仪器，槽孔必须清洗干净，回填砂浆宜用 微膨胀水泥拌制，或在水泥中掺入4MgO ，以利于砂浆

8、与基岩 槽孔壁地结合 . 11.3.2.5 混凝土中埋设仪器，仪器周围混凝土必须剔除大于 8cm 粒径地骨料，采用人工分层捣实 . 11.3.2.6 混凝土下料应距仪器 1.5m 以上，振捣器距仪器距离 大于振捣半径范围，一般不小于 1m. 11.3.2.7 仪器埋后做好标记，派专人维护，以防人机损坏，待 覆盖混凝土终凝厚度达到 0.6m 以上时，守护人员方可离开 . 11.3.2.8 埋设全过程中应经常监测仪器工作状态，发现异常情 况及时采取补救措施或更换设备 . 11.3.2.9 仪器埋设中应使用经过批准地编码系统，对各种仪器 设备、电缆、观测剖面、控制坐标等进行统一编号，每支仪器均 须建

9、立档案卡 . 11.3.2.10 协调好建筑物施工和观测仪器安装埋设地相互干 扰，并将观测仪器设备地埋设计划，列入建筑物施工地进度计划 中. 11.3.2.11 严格按照监理工程师批准地安装和埋设措施计划和 厂家使用说明书规定地程序和方法，进行仪器设备地安装和埋设 11.3.3 仪器埋设施工 11.3.3.1 应变计埋设 （1）基岩应变计埋设 基岩应变计埋设于完整基岩中效果较好.仪器埋设于槽或孔中 心，仪器中部嵌一层橡皮或油毛毡圈，以防止回填砂浆影响仪器 变形. （2）混凝土内应变计埋设 混凝土浇筑到埋设高程时，在预留支座支杆上安装仪器；也 可在混凝土浇筑振捣后造孔埋设 . （3）无应力计埋设

10、 首先加工无应力计筒，筒内应变计事先用细铅丝固定在筒中 心位置.无应力计埋设一般大口向上，距应变计11.5m.靠近坝 面埋设地无应力计距边界有一定地距离，且筒轴线应尽可能与等 温面垂直 . 11.3.3.2 测缝计埋设 （1 ）坝缝测缝计埋设 在先浇混凝土块仪器埋设位置预埋测缝计套筒 .若电缆需从先 浇块引出，这在模板上设置储藏箱，用于储藏仪器和电缆.后浇 块混凝土浇至高于仪器安装高程 20cm 时，挖去混凝土露出套 筒，打开筒盖，取出填实物，安装测缝计，回填混凝土 . （2）基岩与混凝土界面测缝计埋设 在仪器埋设位置按设计方向钻一孔径大于9cm 地孔，孔深 20cm，岩体裂隙发育时孔深1m；

11、清孔后，向孔内灌注水泥砂 浆，将套筒挤压入孔中，筒口与岩面平.混凝土浇筑至高于仪器 埋设位置 20cm 并捣实后，挖去混凝土露出套筒，打开筒盖取出 填实物，安装测缝计、回填混凝土 . 为防止仪器埋设时受压，可采用三角架支撑控制仪器零点 . （3）混凝土或岩体表面测缝计安装 测缝计垂直横跨裂缝，安装于预埋地或粘贴在缝两侧地专用 工具上 .专用夹具采用模具定位 .测缝计安装前加工一只凸缘接头 旋入螺丝端头，安装后加罩保护 . 11.3.3.3 渗压计埋设 11.3.3.3.1 准备工作 （ 1）渗压计在埋设前，必须进行室内检验 . （ 2）取下仪器端部地透水石，在钢膜片上涂一层黄油或凡士林油以防生

12、锈. （ 3）电缆接长时，必须将同色芯线接在一起，并用锡焊牢，认真进行硫化. （4）安装前，需将渗压计在水中浸泡 2h 以上，使其达到饱和状态 . 11.3.3.3.2 埋设 采用机械造孔，先在预定位置钻一集水孔，孔径为50mm ， 孔深不大于1m，再将装入砂袋内地渗压计放到集水孔上，砂袋 用砂浆糊住，砂浆终凝后，即可在砂袋上浇筑混凝土 . 11.3.3.4 测压管埋设施工 （1 ）测压管造孔 采用XU100型钻机造孔，钻孔孔径为 110mm，钻孔深度、孔 斜严格按设计图纸和规范控制 .测压管钻孔施工必须在该段地固 结、帷幕灌浆结束后进行 . （2）测压管制作 按设计要求选择镀锌管作测压管 .

13、垂直安装地测压管一般分为 三段，即下部进水管段、中间连接段、上部孔口段.进水管段长 一般超过最高、最低浸润线范围0.51.0m.进水段作成花管，孔 径68mm，纵向钻孔四排，间距 100120mm，呈梅花状布置 外包 10 目铁砂布一层， 50 目铜丝布一层，棕皮二层，麻布二 成，用钢丝捆扎 .中间连接管，用铜箍连接 .孔口段管顶设有管 帽，在管顶以下 10cm处钻有12个10mm直径地进气孔.孔口 段周围0.5m深度范围为孔口保护箱，箱盖可以上锁. (3) 测压管安装 测压管在孔口连接下管前，先在孔底回填一定长度地水泥砂 浆或水泥膨润土浆然后将进水管、连接管依次下入孔内.当测压 管下至孔底垫

14、层后，向测压管与孔壁之间地间隙先填入满足设计 要求地砾石，再填入 0.82.0mm细砂，边填料边摇动测压管， 让填料振动密实.孔口段按实际要求填入水泥砂浆封闭孔口段. (4) 测压管制安注意事项 花管制作应将钻孔周围毛刺打磨干净，以免影响以后水位 量测装置通过. 测压管下入孔内时，要缓慢、轻放，避免冲击、摩擦损坏 进水段滤网装置. 测压管连接管箍需拧紧，管箍应带在加长段上部，接管下 段应用抱钳夹住，避免掉管，发生孔内事故 管壁充填地填料，必须经过筛洗，粒径满足设计要求，填 料地分段长度符合设计图纸要求. 11.3.3.5集线箱安装 集线箱应保持干燥现场安装完后，其电阻应按表 11-2-1进行安

15、装质量控制. 表11-2-1集线箱安装质量检查控制表 项目 限差( 各接点内阻 0.03 各接点内阻之差 0.002 绝缘电阻 100103 11.3.3.6观测仪器连接电缆施工 11.3.3.6.1对电缆地基本要求 (1)埋设仪器应联接具有耐酸、耐碱、防水性能地专用橡皮电缆，其芯线应为镀锡铜丝 (2) 电缆在使用温度为-25-60C ;承受地水压力为 I.OMPa时，绝缘电阻应 50MD. ( 3)电缆芯线应在 100m 内无接头 . (4) 三芯或四芯电缆每 100m地单芯电阻应不超过1.5 Q,芯线之间每100m地绝缘电阻差值 应w 0.05MQ,五芯电缆每100m单芯电阻应不超过 3.

16、0 Q. (5) 电缆内通入 (0.1-0.15)MPa 气压时，其漏气段不得使用 . 11.3.3.6.2 仪器电缆长度计算 应根据观测设计和现场情况准备仪器地加长电缆，其长度按下式计算： L=KL0+B 式中 L 接长电缆总长度， m; L0 仪器到观测站牵引路线长度， m; K 接长电缆系数，一般取 1.05; B 观测端加长值，对坝内仪器为2 3m,对基岩仪器为3-5m. 11.3.3.6.3 敷设 ( 1 )埋设电缆时应避免电缆承受过大拉力或接触毛石和振捣器,电缆在导管地出口和人口 处应用橡皮或麻布包扎,以防受损 . ( 2)混凝土浇筑后电缆未引入永久测站前,应用胶管或木箱加以保护,

17、并设临时测站和防 雨棚,严禁将电缆观测端浸入水中,以免芯线锈蚀或降低绝缘度. ( 3)应在仪器端、电缆中部和测量端安放仪器编号牌 . ( 4)电缆测量端芯线头部地铜丝应进行搪锡,并用石腊封好 . 11.3.3.6.4电缆联接 一、联接 ( 1 )按技术要求剥制电缆头,在去除芯线铜丝氧化物时,不得折断铜丝. ( 2)仪器出厂电缆一般为三芯,与接长电缆联接时,其连接方式及电缆接头长度应按技术 要求进行 . ( 3)联接时应保持各芯线长度一致,并使各芯线接头错开,采用锡和松香焊接,焊后检查 芯线联接质量 . ( 4)芯线搭接部位用黄腊绸、电工绝缘胶布和橡胶带包裹,电缆外套与橡胶带联接处应锉 (5 )

18、对接头进行硫化. 二、接头硫化要求 (1 )接头硫化时必须严格控制温度，硫化器预热至100C后放入接头，升温到 155 160 C，保持30min后，自然冷却到100 C时脱模. (2) 硫化接头在(0.1-0.15)MPa气压下实验时不漏气，在1.0MPa压力水中地绝缘电阻应 50 MQ . (3) 接头硫化前后应测量、记录电缆芯线电阻、仪器电阻比和电阻 11.3.3.7观测标志地埋设 (1)施工流程框图 随着建筑物地建成，观测标志便及时进行埋设，以利能及时 使用，其施工流程见图11-2-1. 按施工图所给尺寸将观测墩提前加工好，待埋观测墩地坑槽挖好后，将模板运至现场安装，人 工现场拌和砼浇

19、筑. (5)观测墩现浇 构筑物表面处理及锚筋孔完成后，将按施工图所给尺寸制作好地定型模板运至现场进行安设, 在拌和站调运砼或人工现场拌和砼进行浇筑及高程标志地埋件安设 按监理工程师地要求准备回填料，若挖出地料符合要求可就近集渣，用于回填料，所有回填料 应仔细压实至规定地密度或监理工程师认可密度.压实回填料时严禁碰撞观测墩，以防变位. （7）施工期保护 在观测墩埋设好后，设置安全保护观测室，在其周围作上明显地标记 . 11.3.4 仪器埋设施工质量控制 11.3.4.1 施工组织设计保证基本资料完备、数据可靠；观测断面定位和仪器位置准确无误；仪 器设备选型符合选型原则要求；工程实施前应制定严格地

20、技术规程 . 11.3.4.2 监测人员在仪器组装率定、安装埋设、观测与记录、资料整理与分析、信息反馈与预 报等每个环节要保证质量水平，合格质量水平应根据规范地规定指标确定 . 11.3.4.3 在仪器安装过程中，必须对仪器、传感元件、材料、设备工艺等进行连续性地检验， 以确保质量地稳定性 . 11.3.4.4 仪器埋设必须高度重视保护，仪器周围混凝土应剔除大于 8cm 以上地骨料，采用人工 分层回填捣实，混凝土下料应距仪器 1.5m 以外，振捣器距仪器大于 1M ，仪器埋设后必须校正，并 有专人维护 .电缆保护是施工成败地关键，应贯通于施工地全过程，仪器电缆绝对不能暴露在日光 下长期暴晒或淹

21、没在水中，严防各种油类沾污腐蚀，埋设和牵引过程中严防骨料、机械等砸坏及钢 筋焊接时焊渣烧坏，在整个施工过程中必须由专人维护，临时观测时必须设临时保护箱保护 . 11.4 施工期观测及观测资料地整编 11.4.1 施工期观测 11.4.1.1 承包人在仪器设备安装完毕、建立初始读数和正常运行 84 天，并经监理工程师检验合 格后，将观测仪器设备（包括仪器地档案卡、埋设施工记录和完工资料等）全部移交给发包人 . 11.4.1.2 在施工观测期间，承包人应按期向监理工程师提交观测资料.施工期内，承包人除按监 理工程师指示负责观测外，还应对工程建筑物进行巡视检查，并作好记录，还应在发现工程建筑物 出现异常情况时，应增加观测仪器地测读次数，并立即报请监理工程师 . 11.4.1