第12章 工程原型观测.docx

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第12章工程原型观测

第十二章原型观测

12.1安全监测项目

12.2安全监测施工布置及进度计划

12.3程序控制性文件

12.4采用的监测仪器设备

12.5施工程序图及施工方法说明

12.6施工期观测及资料整理分析

12.7质量保证及施工安全

第十二章原型观测

12.1安全监测项目

12.1.1仁宗海厂区枢纽工程部分；

12.1.1.1应力应变监测；

12.1.1.2位移监测；

12.1.1.3渗流监测；

12.1.1.4水位监测；

12.1.2金窝首部枢纽工程部分；

12.1.2.1渗流监测；

12.1.2.2位移监测；

12.1.2.3变形监测；

12.1.2.4水位监测。

12.2安全监测施工布置及进度计划

12.2.1施工营地

施工营地的布置见总平面布置图。

营地内设置：

办公室、工作间、仓库，以满足现场施工的需要。

12.2.2施工人员

根据招标文件的技术要求、安全监测工作的特点，组建一支高素质的队伍，并严格按照ISO9001质量认证标准管理施工。

本项目组建工程安全监测班，设监测工程师2人，助工2人，监测班属工程技术部领导，另外根据工程进度分阶段组织其它技术人员和普通技工进场。

本项目在施工高峰期计划施工人员数达12人。

监测人员简历在监测仪器设备开始安装前84天报监理人审查，审查合格者方能进入施工现场。

12.2.3施工计划

安全监测的施工与主体工程的施工同步进行，施工计划进度依据土建施工的进度计划进行。

12.3程序控制性文件

12.3.1程序控制技术标准和文件

控制文件的实施和编制严格执行国家行业标准、设计、监理颁布的观测技术要求和实施方案。

本标段工程执行的技术标准如下：

⑴《防洪标准GB50201-94》；

⑵《水利水电工程等级划分及洪水标准（山区、丘陵部分SDJ21-78（试行））》及其补充规定；

⑶《混凝土大坝安全监测技术规范（SDJ336-89）（试行）》；

⑷《水闸设计规范（SL265-2001）》；

⑸《水工隧洞设计规范（SD134-84）》及修订说明；

⑹《水电站压力钢管设计规范（SL/T5141-2001）》；

⑺《水电站厂房设计规范（SL266-2001）》；

⑻《国家一、二等水准测量规范（GB12897－1991）》；

⑼本项目的施工设计图纸及技术资料；

⑽观测仪器生产厂商提供的安装、使用说明书，及其他相关规程、规范。

12.3.2控制文件和作业指导书

为了保证仪器设备的安装质量和安全文明施工，有序的开展仪器安装埋设工作，依据上述文件的要求将执行下述“过程控制性文件”。

（1）工程局质量方针和质量目标；

（2）项目部人员岗位职责；

（3）项目部人员质量职责；

（4）安全、文明生产管理办法；

（5）仪器检查、率定和保存办法；

（6）安全监测施工组织设计；

（7）观测仪器操作手册（各类仪器操作，测读，计算、维护等方法）；

（8）仪器钻孔施工方法；

（9）仪器设备安装埋设、观测、维护规定；

（10）观测成果整理、计算分析方法和上报规定。

12.4采用的监测仪器设备

本标段采用的监测设备由业主及设计指定，仪器有以下种类：

多点位移计、测缝计、钢筋计、钢板计、应变计、无应力计、岩石应力计、遥测水位计、内水压力计、锚杆应力计、渗压计、遥测量水堰、人工水尺、电缆、保护管等，仪器均采用振弦式。

12.5施工程序图及施工方法说明

为实施本工程安全监测任务，尽早的全面获取施工过程中水工结构的变形、应力、地下水等变化情况，针对工程特点，采取“全方位管理、全过程控制”实施原则。

12.5.1施工程序图

针对仁宗海水库电站的具体特点和所设计的观测项目，整个观测工作划分成以下施工程序过程：

土建工程施工

仪器设备安装

竣工验收

观测、资料整编分析

电缆敷设保护

仪器检查、率定、保管

仪器设备采购

施工程序图

12.5.2施工程序说明

12.5.2.1准备过程

观测工作开始之前，做好前期准备工作对圆满完成观测任务至关重要。

进点后结合工程进度所涉及的测试内容，分批配备人员和机械设备。

此阶段由有经验的技术人员对安装人员进行专业技术培训和安全文明生产教育。

制定员工岗位职责和现场管理制度。

编写“观测工作实施计划”和“观测工作手册”等技术文件。

12.5.2.2仪器采购过程

在监测仪器设备安装前100天，按施工图纸要求，向监理人提交一份监测仪器设备采购计划，根据设计的技术参数要求，尽早向有关仪器厂家联系货源。

正式订货前，向仪器厂家索取技术文件，报监理工程师和其它有关部门批准。

签订的正式供销合同中应明确以下内容：

仪器的规格、技术要求、保质期、供货时间、供货地点、运输方式、运输过程中的保险等事宜。

在采购合同签订前84天向监理人报送拟采购的仪器设备详细资料，经批准后采购，向监理人提交的仪器设备资料包括：

a）制造厂家名称、地址、资质及生产许可证；

b）仪器使用说明书；

c）仪器型号、规格、技术参数及工作原理；

d）仪器设备安装方法及技术规程；

e）仪器测读及操作规程；

f）观测数据处理方法；

g）仪器使用的实例资料。

12.5.2.3仪器检查、率定、保管过程

仪器设备到场后，由监理人（或其它主管部门的代表）共同开箱验货。

对照订货合同，检查装箱单和仪器数量、外观、零配件，测试仪器的读数及检验读数的稳定性等。

检查后的仪器在仪器仓库分类存放，有特殊要求的仪器，存放在符合要求的仓库。

仪器要摆放整齐，标识齐全。

根据工程进度，对仪器进行率定。

率定在现场试验室进行。

率定仪器之前，对试验室条件、设备状况、率定人员资质进行检查；严格按照有关规程进行率定。

对于特殊、非常规观测仪器要编制“率定操作计划和说明”，供操作人员执行。

率定合格的仪器设备，建立明显标识；率定不合格的仪器设备及时与厂家或供货单位联系更换。

仓库内仪器按“率定合格”、“率定不合格”、“待率定”三种分别标识存放。

仪器率定与保管是仪器设备安装成功的重要保证。

实施前编制“仪器设备率定计划”和“率定操作手册”。

仪器全面测试、校正、率定后，在仪器安装前28天，报送监理审查。

12.5.2.4安全监测土建工程施工过程

土建施工是观测仪器埋设重要环节，施工质量是安装成功重要保证。

工程施工自始至终要以保护仪器、保证安装质量为目的。

强调“土建施工服从观测工程”的管理理念。

每个施工环节，要注意对仪器和电缆的保护。

1测量放点：

根据图纸和文件，由专业测量人员实施；

2钻孔施工：

多点位移计和渗压计孔钻孔，采用设计和监理工程师批准的工艺实施。

严格控制孔径、孔深和孔斜。

多点位移计要求取芯并对岩芯进行描述和保存；

3仪器安装回填灌浆：

依照设计要求，确定水灰比、灌浆压力、闭浆时间等参数。

安装时设“备用灌浆管”，以防灌浆管路堵塞；

4仪器安装后砼的浇筑：

在仪器安装后，严格依照程序进行砼的人工回填浇筑和插捣；

5电缆引线与保护：

仪器安装后，对观测仪器电缆在敷设时加以保护,并对整个施工过程实施全过程监护；避免浇筑、灌浆对电缆造成破坏；

6位移测点施工：

基岩上的基点和位移测点的基础开挖到设计高程，由地质工程师验槽后，进行“测墩”混凝土浇筑。

12.5.2.5仪器设备安装过程

仪器安装前56天，向监理工程师提交一份监测仪器设备安装和埋设措施计划，报送监理审批，内容包括监测仪器设备的安装项目、安装方法、安装时间与建筑物施工进度的协调、施工期监测安排和设备维护措施等。

本过程控制的措施和实施方案如下：

（1）安装前准备：

由负责本过程的技术人员填写安装所需仪器、材料、配件、工具清单。

安装复杂仪器（如多点位移计等）时，在室内进行“预安装”调试，以便参与安装人员熟练安装过程。

（2）安装前现场检查：

仪器安装前测量定位后，仪器工程师查看现场、核查仪器位置、钻孔深度及直径、安装条件（水、电设备）、土建承包商的配合等；

（3）仪器安装：

由有经验的安装技术人员依照仪器厂家说明书和“工程观测操作手册”进行操作；

（4）仪器调试与测读：

仪器安装后，检查仪器状况，测取仪器初始读数；

（5）技术档案：

仪器埋设属隐蔽工程，实施过程应作好安装记录。

该记录经监理工程师签字确认后存档；

（6）仪器保护：

仪器埋设后，将仪器安装位置和需要采取的保护措施，以书面形式通知土建承包商。

混凝土内埋设的观测仪器，在拆除模板之前，不间断的有专人值班看护，防止对仪器（电缆）的破坏。

12.5.2.6电缆敷设与保护过程

本过程是指电缆的永久敷设,严格按照设计图施工。

变更时需经设计、监理同意，并记录实际位置。

电缆连接时接头的两侧需标识，注明传感器编号和仪器设计编号。

接头或硫化以前，检查接线前、后仪器读数并记录。

已经完成的部分，及时绘制竣工图并报送土建承包商及监理，杜绝因施工对电缆造成破坏。

12.5.3主要仪器施工方法

现将本工程中主要仪器安装埋设方法进行说明。

12.5.3.1渗压计

渗压计埋设采用钻孔埋设法。

渗压计根据设计的孔深、孔径选用风钻或潜孔钻钻孔。

钻孔施工严格按照规范及设计要求进行。

一般情况下为孔径为50～100cm并伸入基岩0.5m。

钻孔冲洗干净，孔内填充干净的过滤材料；渗压计仪器置入由混合级配干净砂制成的人工滤体中；基岩内仪器安装前应得到充分浸泡；将渗压计安装在钻孔口处并用水泥砂浆固定和封堵。

12.5.3.2多点位移计

多点变位计采用三点和四点式两种多点位移计。

（1）进行多点位移计测杆的组装，整体送入孔内并作好外部预留测杆的保护，以便测头及仪器安装调试；

（2）灌浆采用0.5:

1水灰比纯水泥浆灌浆，灌浆压力控制在0.2MPa以内，做到钻孔内灌浆密实；

（3）传感器安装：

钻孔内灌浆完成待凝后，进行传感器的安装及调试，确定基准读数，并予以记录；

（4）保护罩安装及引线：

仪器安装完成后即可安装保护罩，观测电缆引入永久观测站。

仪器安装、调试均按照相关的规程规范和仪器制造商提供的仪器使用说明书进行。

12.5.3.3应变计

（1）埋设仪器周围的混凝土要小心填筑，去除大于8cm的骨料，由人工分层振捣密实；

（2）混凝土下料时应距仪器1.5cm以上，振捣时振捣器与仪器的距离应大于振动范围的半径；

（3）埋设时，使仪器保持正确位置及方向，及时对仪器进行检测，发现问题及时处理或更换仪器；

12.5.3.4无应力计

（1）埋设时在无应力计筒内填满混凝土，人工振捣密实。

（2）无应力计埋设时，无应力计筒的轴线尽量与等温面垂直。

12.5.3.5测缝计

（1）在先浇混凝土或岩石内预埋单向测缝计套筒。

（2）在后浇块混凝土或衬砌混凝土浇到高于仪器埋设位置20cm时，振捣密实后挖去混凝土露出套筒或埋件，安装测缝计，回填混凝土。

12.5.3.6钢筋计

（1）在仪器设计位置处截取钢筋与钢筋计等长，采用坡口焊或绑条焊将钢筋计与钢筋焊接。

焊接时应使仪器中心线与钢筋中心线保持在同一轴线上，保证仪器温度不超过60℃；

（2）钢筋计周围回填混凝土时，采用人工插捣密实。

仪器埋入砼中后，应再次检测仪器性能，确认性能良好无损；若检测发现仪器损坏或性能异常，应立即采取补救措施；

（3）仪器埋设后，记录仪器实际埋设位置、方向、时间及仪器埋设过程中有关情况。

12.5.3.7钢板计

（1）在钢管道设计位置上用电容焊机快速焊接钢板计支架。

（2）将仪器按设计方向安装在钢板计支架上。

（3）混凝土回填到钢板计位置时细心回填，用小型振捣棒插捣，避免损坏仪器。

（4）仪器埋设后，记录仪器实际埋设位置、方向、时间及仪器埋设过程中有关情况。

12.5.3.8岩石变力计

在设计位置按要求造孔，经验孔合格后开始安装。

安装时，先将锚固头50cm以上测杆部位缠裹水工布及防水胶带后插入孔内，事先随测杆安装好的灌浆管内注水灰比为0.5：

1的水泥浆灌浆灌满为止。

经24小时后安装岩石变位计支架及测缝计，支架螺杆调整后仪器高出套筒部位缠裹水工布及防水胶带、套筒孔口与测缝计之间用棉纱填塞，最后用砂浆对支架、仪器防护。

12.5.3.9遥测水位计、遥测量水堰、内水压力计

按设计位置将遥测水位计、遥测量水堰、内水压力计的传感系统安装在设计位置上，做好安装记录，确定初始读数。

12.5.3.10沉降标点、工作基点、基准点

沉降标点采用不锈钢水准标点，采用大地测量方式进行观测，观测精度不低II等，工作基点和基准点采用混凝土墩，其构建、观测仪器的选用应满足观测精度要求。

12.5.3.11观测电缆

采用振弦式仪器专用观测电缆，电缆质量要求符合技术质量要求并检验合格。

a）电缆联接

仪器电缆联结接头采用硫化连接或热缩管连接，各类电缆的芯线必须焊接连接。

连接后电缆质量符合技术规范质量要求。

b）电缆敷设保护

（1）电缆敷设按监理工程师批准的设计图纸实施；

（2）所有电缆用PVC管保护。

（3）电缆跨缝或穿越阻水设施时应加伸缩节和阻水环或阻水材料；面板内走线或垂直向上、下牵引时，电缆周围回填要密实，以防在电缆线路形成渗水通道；

（4）观测仪器及电缆设置统一的编号标志，施工过程中要保护好电缆头和编号标志。

电缆头应防止浸水受潮，经常检测电缆和仪器状态和绝缘状态，并记录和说明；

（5）观测电缆在未引入永久测站前，须设置临时电缆保护箱保护，防止意外损坏；

（6）仪器及电缆埋设好以后，及时绘制电缆的位置图。

12.6施工期观测及资料整理分析

在观测工作开始前56天，按有关技术规范、施工图纸及设计文件、仪器使用说明书等编制一份施工期观测规程，报送监理人审批，其内容包括：

（1）测点的位置和埋设时间；

（2）各种监测仪器设备的监测要求及监测程序和方法；

（3）监测仪器设备的维护；

（4）监测资料的整编方法。

12.6.1施工期观测

（1）按监理工程师批准的方法、步骤和频次进行监测，遇特殊情况和工程出现不安全征兆时增加测次,若监测过程中发现异常情况即复测分析，出现工程异常情况立即上报监理人，如果是其他原因应记录原因；

（2）按照设计和规范的要求，对仪器进行施工期及运行初期测读，并定期提交观测报告。

各监测项目仪器埋入后即进行施工期观测，保证观测工作及时实施；

（3）在施工期监测期间，仪器设备安装完毕、建立初始读数和正常运行90天，并经监理人检验合格后，将监测仪器设备（包括仪器的档案卡、埋设施工记录和完工资料等）全部移交给业主指定部门。

12.6.2资料整理分析

（1）按照设计和规范的要求，观测后及时对观测资料进行整理分析；

（2）使用批准的格式将各项仪器的有关参数、仪器埋设的准确位置、安装埋设后的初始读数、仪器设备编号、安装埋设考证表、观测记录和全部仪器设备档案卡等整编成册。

（3）采用监理人批准的数据处理方法，对观测数据进行误差处理，并绘制相关线、物理过程线，简单分析各物理量的变化规律，以及与周围环境量的相关性和发展趋势，并写出文字说明；

（4）定期对观测资料进行简单分析，每月提交观测分析月报，以便监理人、业主在工程中采取有效施工措施；

（5）根据施工安排，对安全监测工作进行全面的资料分析、评价，并将报告提交业主。

（6）按发包人要求进行安全监测的日常巡视检查工作，做好巡视检查的记录。

12.6.3完工验收资料提交

监测仪器安装施工完成后，将其与配套的设备移交时向监理人提供以下完工资料。

a）仪器设备编号和仪器设备说明书；

b）仪器的率定和检验记录；

c）仪器设备安装埋设的施工记录；

d）仪器设备安装埋设竣工图；

e）验收记录；

f）施工期的观测原始资料以及观测成果分析报告等。

12.7质量保证及施工安全

12.7.1质量保证体系

（1）建立了质量保证体系组织机构。

根据合同文件、监理工程师提供的有效设计文件及图纸，制定安全监测工程各个环节的质量控制方法、标准和制度，建立质量保证体系。

（2）从事监测工程施工人员的责任、权限和相互关系；制定完善的质量检验制度，加强全员质量教育，强化全体人员的质量意识，保证质量体系有效运行。

（3）对监测工程中使用的二次仪表还要求每月校检一次；每年均应送到国家批准的计量部门或制造厂家进行检定一次，过期未检或未按规定检验的仪器设备严禁使用。

（4）做好安全监测施工项目的仪器安装埋设、维护等工作，保证仪器完好率满足工程要求。

12.7.2文明安全施工

（1）加强对现场施工人员的安全施工、文明施工教育，努力做到文明施工、安全施工，严格执行安全监测施工安全管理规定的内容。

（2）施工中服从监理人和建设单位的现场管理，协调好与其他承包人的关系。

（3）施工中注意使用绿色环保材料，注意环境保护，防止污染环境。