第11章 大坝原型观测工程施工.docx
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第11章大坝原型观测工程施工
第十一章仪器埋设及原型观测
11.1概况
根据招标文件,本工程需要进行仪器埋设及原型观测的工程项目为大坝永久建筑物。
根据以往施工经验,在不同的监测断面布置埋设的观测仪器包括:
倒垂设备、强制对中基座、水准标点、经纬仪、自动安平水准仪、渗压计、绕坝渗流观测设备、钢筋计、二向应变计、无应力计、测缝计、基岩变位计等。
11.2工作内容及工程量
原型观测的工作内容主要包括本合同大坝工程观测仪器设备的采购、运输、验收和保管;仪器安装前的测试率定、安装埋设和维护;施工期观测及资料的整编;观测仪器设备和观测资料的移交等。
监测工程量详见表11-1《监测仪器设备工程量清单》和表11-2《监测土建工程量清单》。
监测仪器设备工程量清单
表11-1
序号
项目名称
设备名称
单位
数量
备注
1
倒垂线
倒垂装置
套
2
DC-600B
2
铟钢丝
m
48
φ1.2mm
3
收敛观测测桩保护罩
个
75
4
光学垂线坐标仪底盘
个
2
5
光学垂线坐标仪
台
1
CG-2A
6
双金属标
双金属标组建
套
1
7
视准线设备
强制对中底盘及标盖
个
6
F-1A
8
水准标及标盖
个
6
B-2
9
活动觇牌
台
2
M-400C
10
固定觇牌
台
2
M-450A
11
经纬仪
套
1
J2B
12
自动安平水准仪
套
1
S3BZ
13
渗压计
支
4
SZ-4
监测仪器设备工程量清单
续表11-1
序号
项目名称
设备名称
单位
数量
备注
14
绕坝渗流观测孔
观测管
m
85
UPVC40
15
管口保护装置
套
5
16
压力传感器
支
5
GK-4500B
17
应力应变
钢筋计
支
6
18
二向应变计
组
1
DI-25
19
无应力计
套
1
配DI-25
20
测缝计
个
1
CF-12
21
基岩变位计
传感器及组件
套
1
配CF-12
22
二次仪表、辅助及电缆
数字电桥
台
2
PRM-1
23
率定器
台
1
CM
24
钢尺式电测水位计
台
1
CPR6-30M
25
振弦仪器读数仪
台
1
VW-403C
26
五芯观测电缆
m
2300
YSZW×0.75
27
四芯屏蔽电缆
m
1500
BGK2-250V6
28
电缆热缩接头
套
2×50
29
采集装置
集线箱
台
2
监测土建工程量清单
表11-2
序号
项目名称
设备名称
单位
数量
备注
1
混凝土工程
倒垂测墩
座
2
2
混凝土测墩
个
6
3
钻孔
倒垂钻孔
m
42
φ100mm
4
双金属标钻孔
m
13
φ110mm
5
绕坝渗流观测孔钻孔
m
85
φ110mm
6
基岩变位计钻孔
m
8
φ110mm
7
观测房
座
2
4m2
11.3观测工程施工程序
根据本工程观测仪器埋设技术要求及工程施工特点,初步拟定的观测工程施工程序见框图。
观测仪器施工程序框图
图11-1
11.4引用标准和规范规程
(1)《混凝土坝安全监测技术规范》(试行)SD336-89(试行);
(2)《国家一、二等水准测量规范》GB12897-91;
(3)《土石坝安全监测技术规范》SL60-94;
(4)《国家三角测量规范》GB/T17942-2000;
(5)《水利水电工程测量规范》DLT202-81;
(6)《大坝安全自动化检测系统设备基本技术条件》SL268-2001。
11.5原型观测仪器安装埋设方法与措施
11.5.1一般要求
(1)在观测仪器设备安装前84天,按施工图纸要求和监理人指示,提交一份观测仪器设备采购计划,报送监理人审批,其内容包括仪器设备清单、各项仪器设备的采购时间和计划安装时间。
(2)在采购合同签订前56天向监理人报送拟采购的仪器设备详细资料,经批准后方可采购。
根据工程施工进度,提前订购仪器及电缆,仪器及电缆订购量以满足一定的施工时段为原则,避免存放过久。
(3)在仪器埋设前56天将观测仪器设备的安装、埋设及维护的施工措施详细说明报送监理人审批,内容包括安装埋设方法、埋设时间以及与工程施工进度的协调、施工期维护措施等。
在监理人的直接监督下进行全部埋设工作,及时向监理人报告埋设中发生的问题,并提供有关质量检查记录。
(4)对埋设的全部设备、电缆、控制标点等进行统一编号,并建立档案卡片,绘制埋设竣工图,报送监理人。
在整个施工期直至竣工验收前,保持仪器编号数字的清晰。
(5)将观测仪器设备的埋设计划列入建筑物施工进度计划中,防止建筑物施工与观测仪器设备埋设段间的相互干扰。
在施工过程中对埋设点要进行测量放样。
并做好明显标志,同时设现场监护看守及必要的保护装置,防止一切观测仪器设备、电缆受到机械或人为的破坏。
(6)依据设计图纸进行仪器设备选型,要求该仪器设备性能稳定,已在相应的大型水利水电工程中有成功的工程实践。
对仪器的选购由专业工程师负责,经监理人批准后,按设计图纸和技术规范要求进行采购,保证仪器规格、型号、技术指标等均满足设计要求,并按照有关规范要求对全部仪器进行相应的率定测试,测试记录存档备查并上报监理人。
(7)提前20天做好各种附件的加工,并在仪器埋设前7天,先在室内试安装,发现问题,及时改进。
(8)仪器运抵现场后,在仪器埋设前,提前一个月对仪器进行现场温度及力学等性能率定,温度性能率定采用恒温水箱进行。
(9)仪器率定后,按监理人批准的仪器编码系统,对各种仪器进行统一编号,并建立档案卡片。
(10)根据灌浆施工进度,向监理人提交仪器埋设开工申请表,监理人审核批准后,方可进行仪器埋设施工。
(11)严格按照招标文件、技术规范要求进行仪器设备的埋设施工、原型观测及资料整理、报送。
11.5.2安装埋设前的准备工作
11.5.2.1仪器的采购、运输和储存
采购符合设计要求、性能稳定、质量可靠、精度符合要求的仪器设备,仪器出厂时,应用兆欧表分别检查每根芯线与仪器外壳之间的绝缘电阻,阻值应大于500MΩ,用万用表检查电缆的每根芯线,是否有断线。
仪器设备在运输过程中,轻拿轻放,平稳放置,避免受挤压、撞击和振动。
仪器储存在干燥、无腐蚀品的仓库中,禁止其它人员翻动仪器设备,以免损坏。
11.5.2.2仪器的测试、率定
仪器在出厂时必须经过严格检验,购买仪器后还需要对其率定,以检查仪器的准确度及是否损坏或失灵。
仪器经过测试、率定后才能安装、埋设。
11.5.2.3技术准备工作
仪器安装人员要熟悉设计图纸、技术规范、仪器使用说明书等技术资料,了解工程的体型、结构、土建施工进度计划等。
11.5.2.4仪器电缆的加长及编号
仪器使用的水工电缆,用专用的热缩套管进行连接,每支仪器在安装前检查其常温绝缘电阻是否大于50MΩ,电缆联接前,先套上大、小热缩套管,用松香和锡焊接每根芯线,也可以用电炉将锡条融化,芯线接头在融化的锡液中蘸一下。
芯线焊接完成后,用热风枪吹小热缩套管使其紧缩,再用热风枪吹大热缩套管使其紧缩,然后用兆欧表测试其绝缘电阻,若小于50MΩ,应切去接头重新焊接。
每支仪器按图纸要求的设计编号每20m电缆编一个号,电缆的两端至少各编一个号。
编号用纸写上设计编号卷在电缆上,用透明胶带缠紧。
11.5.2.5土建施工准备和其它准备
土建施工准备工作在仪器安装前均应完成,如基岩变位计、双金属标、绕坝渗流观测孔及倒垂设备的钻孔,测缝计套筒的锚固等,均应提前完成。
另外安装工具如兆欧表、万用表、塑料焊枪、电烙铁、钳子、扳手、螺丝刀等均应提前做好准备。
11.5.3主要观测仪器的安装埋设方法
11.5.3.1表面变形监测点
(1)表面变形监测点标墩为现浇钢筋混凝土墩,表面变形监测点标墩高于地面1.2m,在基岩或原状土层(本土层)埋深0.5~1.3m。
(2)标墩顶部设置强制对中盘。
(3)埋深时,强制对中盘应调整水平,其倾斜度不得大于4°。
(4)水准测量标志为不锈钢标志,在边坡开挖至设计安装水准标志测点的高程后,随即设置相应的水准标志。
边坡上的每个标点应在规定位置和高程的20mm内设立。
已经安装好的每个标点的周围应设置合适的保护设施,以防边坡继续开挖和修坡的落石损坏。
11.5.3.2收敛测桩保护罩
(1)收敛观测断面应紧靠掌子面布置,距离不得超过1m。
(2)安设计要求布置测点(线)。
(3)清除测点埋深处的松动岩石,用钻孔工具垂直洞壁打孔,孔径视测桩大小而定,埋深深度不易大于20cm。
安装必须牢固,外露挂钩圆环(或球头、锥头),应尽量靠近岩面,不宜出露太长。
(4)测桩埋设好后,接着安装上测点保护装置(保护罩)。
保护罩应有足够的钢度,安装要牢固。
11.5.3.3基岩变位计安装
(1)钻孔
钻孔采用地质钻机钻孔,取岩芯,并做地质描述。
钻孔孔径110mm,严格按照设计要求的孔位孔深施钻,孔位偏差不得大于20cm,孔口0.6m段同轴线扩大至不小于130mm(具体视仪器尺寸确定)。
当钻孔穿越破碎带时,必须进行灌浆处理。
钻孔完成后应冲洗干净,保证孔壁光滑畅通。
钻孔施工和洞挖、钢筋安装施工应协调安排,不影响其它工程施工。
(2)装配和安装
仪器安装前首先进行孔口密封,并将保护管放入钻孔中,用砂浆回填,固定保护管。
待孔口砂浆凝固后装配测杆和锚头,测杆与测头部分应密封好,以防灌浆时浆液流入测杆保护管。
将测杆、锚头、灌浆管和排气管放入钻孔中,接在连接管上,固定测杆,并接入压浆机。
基岩变位计的测杆和PVC护管的各接头应连接牢固,并逐段向孔内送进。
安装过程中应在护管和测杆上编号,以防混淆。
(3)灌浆
测杆和护管及灌浆管安装就位后,用水泥浆进行全孔灌浆,灌浆浆材的水灰比为0.5:
1,灌浆压力为0.2MPa。
灌浆利用压浆机将水泥浆灌入钻孔中以锚固锚头,灌浆直至水泥浆从排气管中排出,并保持一段时间,停止灌浆。
待水泥浆凝固后安装孔口装置:
取下灌浆管,将传感器和测杆连接,调节传感器量程至适当位置,锡焊连接传感器和外引电缆线,装上保护帽。
11.5.3.4测缝计安装
(1)在设计位置进行钻孔,直径不小于90mm,孔深1m。
(2)在孔内填满水泥砂浆,砂浆应有微膨胀性,将带有加长杆的套筒挤入孔中,使筒口和孔口平齐。
(3)混凝土浇至高出仪器埋设位置20cm时,挖去捣实的混凝土,打开套筒盖,取出填塞物,旋上测缝计,回填混凝土。
(4)混凝土浇筑时,守护人员应加强保护,避免混凝土拌合物直接冲击仪器。
11.5.3.5钢筋计安装
(1)钢筋计与钢筋的连接接头要求满足同级别、同直径的要求,仪器安装前,应除去表面的铁锈,以保证和混凝土良好结合。
(2)安装、绑扎带钢筋计的钢筋,将电缆引出点朝下。
(3)将钢筋计与钢筋焊好,应保证中心线对正,必须由技术水平较高的焊工完成,专业人员现场及时检查,如发现有焊接质量较差的部位必须重新焊接。
(4)焊接时仪器两端要包上棉纱并不断浇冷水,直至焊接完毕,钢筋冷却至常温,焊缝在发黑(未冷尚红)之前,切忌浇上冷水,焊接过程要不断监测仪器温度,不超过60℃。
一般可控制在30~40OC以内。
(5)装有钢筋计的钢筋不能做为电弧焊的地线连接。
(6)混凝土入仓应远离仪器,振捣时振捣器至少应距离钢筋计0.5m,振捣器不可直接插在带钢筋计的钢筋上。
11.5.3.6混凝土应变计安装
(1)按设计
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