第12章原型观测施工方法说明.docx

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1、第12章 原型观测施工方法说明书12.1 概述四川嘉陵江沙溪航电枢纽右岸泄洪冲砂闸及厂房土建工程施工的原形贯 测项目，包含坝基及闸底板扬压力、绕坝渗流、厂房流道应力、应变、上下 游水位等观测仪器设备的采购、安装、埋设和施工期观测。本标原型观测工 程主要项目及观测仪器设备见表12-1。表12-1原型观测主要项目及观测仪器设备表项目编号项目名称单位工程量备 注1原型观 测工程设备和设施的采购、安装、制作及施工 期观测2测压管m190含过滤材料等共14个孔，后期安装14 支扬压力计。配14个水龙头及相关配 套的弯头、三通、钢帽、压力表等。3绕渗孔孔深m195含钻孔、管材、过滤材料等共7孔。4电测水位

2、计台25自测水位计台2监测水库水位6双向应变计支47无应力计支48钢筋计支209渗压计支2410气温计支211电缆km15各种型号12电缆保护管km0.913二次测读仪台2含分线盒14水尺副5搪瓷15观测房座116基线箱台5人工采集系统，并具有自动采集接口12.2编制依据12.2.1 招标文件；12.2.2 国家一、二等水准测量规范G812897-91 ；12.2.3 水位观测标准(GBJ138-1993)；12.2.4 混 凝土 坝 监测 仪器系列型谱(DL/T948-2005 )；12.2.5 混 凝土 坝 安全 监测技术规范(DL/T5178-2003 )；12.2.6 水 电枢 纽 工

3、程 等级划分及设计安全标 准 (DL 5180-2003 )；12.2.7 混 凝土 坝 安全 监测资料整编规范( DL/T5209-2005 )；12.2.8 大 坝安 全 监测 自动化技术规范( DL/T5211-2005 ) ；12.2.9 水 位普 通 测量 规范 ( SL58-1993 )；12.2.10 地 震监 测管 理条 例 (国 务 院令 第 409 号 )。12.3 安 装程 序和 方法12.3.1 监测 仪器 的采 购监测仪器采购选择合格生产厂家的产品，仪器到场后进行验收(仪器运 至现场后会同监理对需要使用的仪器设备进行检查和验收，严格按检测程序 进行全面测试、校正、率定

4、)和保管，设备到场时供货方需一并提供检验合 格证书及厂家率定资料，验收合格后方可入库。督促生产厂家在仪器设备出厂前，检验全部仪器设备，并提供检验合格 证和厂家的率定资料。12.3.2 监测 仪器 安装 埋设的 程序12.3.2.1 监测仪 器安装埋 设程序 监测仪器安装跟随土建开挖、砼及安装施工进度进行并受其制约，其安 装埋设程序如下：技术准备一材料设备准备一仪器检验率定T仪器与电缆连 接f仪器及电缆编号f土建施工f安装f埋设f调试f检测。12.3.2.2 各项程序工作内容的具体要求(1) 技 术 准 备 ： 阅读监测工程设计图纸及各项技术规程，熟知设计意图和实施技术方 法与标准； 施工人员技

5、术培训和交底； 对现场条件进行全面的分析研究， 提出具体措施。(2) 材 料 设 备 的 准 备 ： 材 料 设 备 的 准 备 与 说 明 见 表 12-2 所 示 。(3) 仪器检验率定：仪器埋设前应按规程规范的规定进行率定或组装率定 检验， 检验合格方可进行安装埋设。(4) 仪器与电缆连接：仪器与电缆的连接是保证检测仪器能长期运行的重 要环节， 要求电缆接头必须可靠耐久。 并能够达到规程规范规定的耐压和绝缘要求(5) 仪器编号：编号应固定在电缆端头与二次仪表连接处，方法是用电缆 打号机把编号打在电缆上或采用其它方便可行的方式进行。土建施工：施工内容包括仪器安装埋设、电缆走线、观测站、观测

6、墩 及保护设施的施工，这是一项比一般土建要求更高更细的施工内容，一般土 建项目施工时应着重保护监测仪器设备。表12-2 材料设备准备内容与说明项目内容说明1. 土建设备 钻孔和清基开挖机具 灌浆机具与混凝土施工机具 材料设备运输机具在岩土体内部安装埋设仪器 时，需要钻孔、凿石、切槽和 灌浆回填，机具的型号根据实 际需要结合土建现状确定2.仪器安装设备、工具 仪器组装工具 工作人员登高设备及安全装置 仪器起吊及运输机具 零配件加工：如传感器安装架及保护装置安装仪器要使用一些附件，根 据设计要求和现场情况自行设 计加工3.材料 电缆及电缆连接与保护材料 灌浆回填材料 电缆走线及脚手架材料 观测墩浇

7、筑用材料 观测房修建及装修用材料4.办公系统 各种仪器专用记录表 文具、纸张等 电脑、打印机等记录表应使用专用标准表格5.测试系统 有关的二次仪表 仪器检验率定设备、仪表 仪器维修工具 数据自动化采集系统12.4 监测仪器安装埋设施工方法12.4.1 一般要求12.4.1.1 按施工图纸和生产厂家使用说明书的要求，进行仪器设备的安 装和埋设。12.4.1.2 按招标文件技术条款规定的内容和时限，提交监测仪器设备安 装和埋设措施计划、仪器设备埋设布置图和保护措施报送监理人审批。12.4.1.3 在监理人的主持下协调好监测仪器设备安装、埋设与建筑物施 工的相互干扰，并将监测仪器设备的埋设计划列入建

8、筑物施工的进度计划中， 以便及时提供监测仪器设备安装和埋设所必需的工作面及工作时间。12.4.1.4 所有仪器和设备应进行检验，并经监理人批准后方可进行安装 和埋设。12.4.1.5 严 格按 批准 的安 装和 埋设 措施 及厂 家使 用说 明 书规 定的 程序 和 方法进行仪器设备的安装和埋设。12.4.1.6 如运 输、保管 、安 装 过 程中 不慎 造成 任何 监测 仪器 设备 的损 坏， 及时修复或更换，造成仪器移位应立即校正，直至监理人认可，并作好详细 记录。12.4.1.7 监 测仪 器设 备安 装和 埋设 以及 有关 的所 有工 作 在事 先通 知监 理 工程师的情况下进行。12

9、.4.1.8 仪 器电 缆敷 设应 根据 现场 情况 尽可 能减 少接 头 ，拼 接和 联接 应 按设计和规程规范要求进行。12.4.1.9 从 仪器 设备 安装 和埋 设地 到观 测站 之间 的电 缆 埋设 的走 向和 电 缆沟、电缆保护管的布置应根据施工图纸和监理人的指示进行。12.4.1.10 仪 器 设 备 及 电 缆 在 安 装 和 埋 设 之 后 应 进 行 检 查 和 校 正 ，并 提 交 现场校准签证单。经监理人检查验收后应立即测读初始值。12.4.1.11 施工期 间，施工 单位应 在所 有仪 器的 电缆 上，用 电 缆打 字机 打 上或采用其它方式标识耐久的、防水的标签，以

10、保证识别不同仪器所使用的 电缆和仪器的编号。12.4.1.12 在施工 过程中 ， 所有仪 器设 备( 包括 电缆 ) 和设 施应 予保 护， 监理人要求保护的部位应提供保护罩、标志和路障。所有未完成的管道和套 管的开口端应加盖，管道和套管应保 证没有异物进入。12.4.1.13 施工 单位应 根据施工图纸 要求和 监理人的指示对 观测站安装 避雷针等设施。12.4.1.14 经 监 理 人 批 准 用 于 本 合 同 所 有 仪 器 和 设 备 在 第 一 次 使 用 前 应 进行检验和校正，现场观测的二次测读仪表在使用过程中应按有关要求进行 定期标定，确保仪表在有效期内使用。12.4.2

11、主 要观 测仪 器的 安 装埋设12.4.2.1 测压 管(1) 埋设 在坝 底基 岩面 的单 管式 测压 管 在 设 计 点 位 上 下 游 方 向 50cm 的 范 围 内 ，选 择 基 岩 节 理 较 发 育 的 岩 石 处 作为埋设的位置。记录点并描述地质情况。 在 确 定 的 位 置 手 风 钻 打 孔 ， 孔 径 为 150mm， 孔 深 离 建 基 面 不 大 于 1m。 将75mm的镀锌管，按照第一层混凝土浇筑咼度架立，架立万法采用 预埋插筋，焊接拉筋固定。 每层管长不宜过高，根据现场施工机械、施工方法而定，在浇筑过程 中继续上接安装埋设。 测压管在安装、埋设上接过程中，应保证

12、管子垂直，管口应加盖保护。 对于从廊道中打孔补埋的测压管，必须严格控制深度和垂直度，如有 孔斜，应测出其斜度，以便准确计算底部高程。深孔单管式测压管 在设计定位处钻孔，孔径110150mm,孔深依据设计的要求而定。 在钻孔底部灌注15cm厚的水泥砂浆或水泥膨润土浆。 把内径60mm的塑料管（下部管应钻小孔）放入孔内。 先填入1020mm砾石约40cm，再填入20cm厚的细砂。 上部全部灌注水泥砂浆或膨润土浆。 管顶加盖保护。测压管的安装埋设见图12-1。有孔管头（包无纺布）砾石反滤水泥砂浆后期钻孔埋设Q管盖1 I. H水泥砂浆混凝土:钢管:细砂I有孔管头（包无妨布） 砾石反滤 水泥砂浆预埋渡锌

13、钢管埋设图12-1 测压管安装埋设示意图12.422绕坝渗流观测孔本标绕渗孔钻孔为390m。采用地质回转钻机造孔，钻孔孔径110130mm。在软弱夹层或破碎带处下管保护，防止坍孔。钻孔时应控制好孔斜，钻孔完成后应及时组织验收，并加盖保护。绕渗孔结构见插图12-2图12-2 绕渗孔结构示意图1242.3 双向应变计双向应变计的埋设，无论是在现浇混凝土内，还是在老混凝土面（基岩 面）上埋设，均预埋角钢或钢筋，按设计方向固定支座、支杆、装上应变计。 埋设仪器的角度误差不超过1o,位置误差不超过2cm。双向应变计的应变计 保持相互垂直，仪器的电缆沿混凝土内部钢筋引入永久观测房。在混凝土浇 筑时，仪器周

14、边的混凝土采用一级配，人工振捣密实，并用 100 x 60cm厚 1.0mm的白铁皮圆筒保护仪器，圆筒边浇筑，边提升。其埋设方法见图12-3。图12-3 双向应变计埋设示意图12.4.2.4 无应力计无应力计埋设，先将无应力计的大口向上，按设计位置固定，然后在筒 内填满与埋设部位相同的混凝土，人工振捣密实。埋设时尽量使无应力计筒 的轴线与等温面垂直。仪器埋设完成后做好标记，防止人为破坏，妥善保护。 埋设方法见图12-4。200r1?周边焊接KI、:7. 电缆锯沫）外筒；1 n:/ 内筒- 应变计应变计-护!I 100图12-4 无应力计埋设示意图12.425 钢筋计钢筋计是焊接在与其直径相同的

15、钢筋上。钢筋计与受力钢筋焊在同一轴 线上，焊接强度不低于原钢筋强度。焊接工作事先在“对焊机”上进行，然 后运送至现场绑扎至钢筋网上。焊接时仪器内部温度不超过70 C。焊接完成 后检验仪器工作状态，确信正常后按规定和要求牵引、绑扎电缆，埋设时避 免在仪器埋设位置直接下料，以防仪器损坏。埋设方法见插图12-5。电缆钢筋计钢筋坡口焊接连杆坡口焊接带螺纹的钢筋计接头图12-5钢筋计埋设示意图12.4.2.6 渗压计(1) 安装埋设前，做好以下准备工作 仪器室内处理，仪器检验合格后，取出透水石，钢膜片上涂一层防锈 油，按需要长度接好电缆。 将渗压计放入水中浸泡2h以上，使其完全饱和，排除透水石中气泡。

16、用饱和细砂袋将测头包好，确保渗压计进水口通畅，并继续浸入水中。在基岩面上埋设渗压计先在预定位置钻一集水孔，孔径为150mm,孔深不大于1m,再将装入砂 袋内的渗压计放到集水孔上，砂袋用砂浆糊住，砂浆终凝后再浇砼。勿使水 泥浆渗入渗压计内部。(3) 在施工缝上埋设渗压计在浇筑下层混凝土时靠缝面预留一个深30cm，直径20cm的孔，在预留孔 内铺一层细砂，将渗压计放在砂垫层上，再将仪器埋好，孔口放一盖板，即 可浇筑砼。在深孔内埋设渗压计在深孔内埋设渗压计时，深孔直径应满足要求，埋设前测量好孔深，先 将仪器放入能放入孔内的砂包中，包中装细砂，向孔内倒入40cm深的砾石， 其粒径为1020mm,然后将

17、装有仪器的砂包吊入孔底。如孔太深，砂包及电 缆自重超过电缆强度时，可用钢丝吊住砂包，并把电缆绑在钢丝上进行吊装， 以免电缆损坏。再在上面填入40cm细砂，然后填20cm粒径1020m m的砾石， 再在余孔段灌入水泥膨润土浆或水泥浆。渗压计埋设见图12-6。150mm电缆反滤料y渗W * ;*-压计yyy y透水石图 12-71242.7温度计的埋设渗压计埋设示意图回填砂浆温度计安装在闸墩的迎水面侧，且距坝面510cm，用于观测水库水温， 通常在混凝土浇筑时先将温度计电缆固定在钢筋上，待砼浇注结束后，人工 挖坑埋入温度计，然后回填混凝土后人工捣实；在浇筑层底部或中部埋设温 度计时，也可挖坑埋人，

18、然后回填混凝土，振捣时振动器距离温度计不小于0.6m。检查安装位置是否与图示一致，仪器读数是否正常。灌浆前、后各测读一次；引线至临时接线箱并检查仪器标识。48小时测初读数，填写安装记录，浇筑砼前，要有专人保护仪器 温度计埋设见图12-7。图12-7 温度计埋设安装示意图12.4.3 水工电缆连接12.4.3.1 橡胶电缆的连接橡胶电缆的连接采用硫化接头方式，具体要求如下：(1)根据设计和现场情况准备仪器的加长电缆。按照规范的要求剥制电缆头，去除芯线铜丝氧化物。(3)连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。 芯线搭接部位用黄蜡绸、电工绝缘胶布和橡胶带包裹，电缆外套与橡

19、 胶带连接处应锉毛并涂补胎胶水，外层用橡胶带包扎，外径比硫化器钢模槽 大2mm(5)接头硫化时必须严格控制温度，硫化器预热至100 C后放入接头，升 温到155 C160 C ,保持5分钟后，关闭电源，自然冷却到80 C后脱模。将1.5 个大气压的空气通入电缆，历时15分钟接头应不漏气，在 1.0Mpa压力水中的绝缘电阻应大于50MQ。(7) 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。(8) 电缆 测量 端芯 线应 进行 搪锡 ，并 用石 蜡 封。12.4.3.2 塑料 电缆的连 接 塑料电缆的连接根据要求采用常温密封接头方式，常温密封接头具体要 求如下：(

20、1) 根据 设计 和现 场情 况准 备仪 器的 加长 电 缆。将电缆头护层剥开5060mm,不要破坏屏蔽层，然后按照绝缘的颜色 错落(台阶式)依次剥开绝缘层， 剥绝缘层时应避免将导体碰伤。(3) 电缆连接前将密封电缆胶模具预先套入电缆的两端头，模 具头、管 套 入一头， 盖套入另一头。(4) 将绝缘颜色相同的导体分别叉接并绕接好。用电工绝缘胶布包扎使导 体不裸露， 并使导体间、导体与屏蔽间得到良好绝缘。(5) 接好屏蔽(可以互相压按在一起)和地线， 将已接好的电缆用电工绝 缘胶布螺旋整体缠绕在一起。(6) 将电缆竖起(可以用简单得方法固定)，用电工绝缘胶布将底部的托 头及管缠绕几圈， 托头底部

21、距接好的电缆接头根部 30mm。(7) 将厂家提供的胶混合搅匀后，从模口上部均匀地倒入，待满后将模口 上部盖上盖子(8) 不小于10m长的电缆，在2.0Mpa压力水中的绝缘电阻应大于500MQ。(9) 24h 后用万用表通电检测， 若接线良好， 即可埋设电缆。12.4.3.3 仪器 编号每支仪器连接好电缆后应立即编号， 编号应使用经过批准的编码系统， 仪器编号应能区别各种仪器设备、电缆、监测断面、控制坐标等， 每支仪器 须建立档案卡， 并将仪器资料按发包人规定的格式录入仪器档案库中 。 在所 有仪器的电缆上， 用电缆打字机打上至少 3 个耐久的、防水的、间距为 10m 的标签， 以保证识别不同

22、仪器所使用的电缆。12.4.3.4 电缆走线保护从设计阶段到施工阶段均重视电缆的走线保护工作。(1) 设计阶段， 应充分考虑电缆的走线， 做好电缆走线图。(2) 连接电缆在敷设时必须留有余度，并禁止相互交绕。敷 设余度依据敷 设的介质材料、位置、高程而定， 一般约为敷设长度的 5%10%。(3) 观测仪器至监测站的电缆尽可能少用接头。在 电缆接头处涂环氧树脂 或侵入蜡，以防潮气渗入。(4) 应严 格防 止各 种油 类玷 污腐 蚀电 缆， 经 常保持电 缆的干燥 和清洁。(5) 电缆在牵引过程中，要 严防开挖爆破、施 工机械损坏电缆，以及焊接 时焊渣烧坏电缆。(6) 沿电缆牵引线路挖槽形成电缆沟

23、，电 缆应埋设于电缆沟中，并 穿管保 护，保护管采用PVC管，周围回填石渣。(7) 电缆一时不能引入观测站时，要 设临时测站，可采用预埋电缆储藏箱 作为临时测站。(8) 电缆跨施工缝或结构缝时，应 留有足够的长度，并 采用穿管过缝的保 护措施， 防止由于缝面张开而拉断电 缆。(9) 在电 缆走 线的 线路 上， 应设置警告 标志。 尤 其是 暗埋 线时 ， 应 对准 确 的暗线位置和范围设置明显的标志。 设专人对观测电缆进行日常维护。(10) 在电缆敷设过程中， 要保护好电缆头和编号标志， 应随时监测电缆 和仪器的状态及绝缘情况， 并记录和 说明。(11) 埋 设的电 缆应 作好 记录 和布

24、线图 。12.5 施工 期观 测及 观 测资 料的 整编12.5.1 施 工期 观测施工期观测包括巡视检查和仪器观测,巡视检查和仪器观测的频次按设 计或混凝土坝安全监测技术规范(DL/T5178-2003)执行。巡视检查依靠目视、耳听、手摸并辅以简单工具进行。 观测仪器埋设安装后， 及时进行观 测取得初始读数， 即确定观测基准。 测读时， 应认真仔细， 以确保观测系统 相应的最高精度和观测资料的可靠性。 在开始测一组新读数之前， 应对观测 仪表进行校核， 以确保其良好的功能。仪器读数应记录在专用表格中， 与以前的读数应随时比较， 检验数据的 变化或由于仪器的失灵和错误引起的异常。12.5.2

25、观测资料的整编每次巡视检查和仪器观测后都要做好记录，并对原始数据加以检查和整理， 并应及时作出初步分析，绘制测值变化过程线，编制监测报告。观测报表、监测报告及时报送监理单位和有关单位。在监测中发现不正常和确认的异常，应立即 向主管人员报告。12.6 质量检查和验收 质量检查实行过程控制和竣工验收，对观测仪器设备的采购、安装和埋设各 环节进行质量检查验收。每次观测仪器设备安装埋设完毕后，会同监理单位立即 对仪器设备的安装埋设进行质量检查和验收，经检查确认其质量合格后，再继续 进行施工。在交付验收前，向监理提交以下资料：（ 1）仪器设备编号和仪器设备说明书；（ 2）仪器的率定和检验记录；（ 3）仪器安装埋设施工记录；（ 4）仪器设备安装埋设完工图；（ 5）隐蔽部位的验收记录；（ 6）施工期的观测原始资料以及观测成果分析报告。