大华桥导流洞安全监测施工方案0Word格式.docx
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单位
数量
备注
1
锚杆应力计
支
14
振弦式，与监测锚杆等直径
2
孔隙水压力计
4
振弦式，0.7Mpa
3
单向测缝计
振弦式，配支座、护筒
钢筋应力计
15
振弦式，与监测钢筋等直径
5
多点位移计（四点式）
套
振弦式
6
锚索测力计（四点式）
7
振弦式，2000kN
收敛测桩
20
不锈钢
8
收敛计
尺长30m
9
十芯屏蔽电缆
m
1500
多点位移计配套使用
10
四芯屏蔽电缆
4000
锚杆应力计、孔隙水压力计、单向测缝计、钢筋应力计配套使用
11
电缆保护管（PE管）
550
Φ60～100mm
12
电缆保护镀锌钢管
30
Φ100mm，
13
电测集线箱
个
可接入20～24支仪器传感器
Φ160mm钻孔
多点位移计孔口钻孔（含回填灌浆）
Φ90mm钻孔
325
多点位移计钻孔（含回填灌浆）
16
Φ76mm钻孔
84
锚杆应力计钻孔（含回填灌浆）
17
石方开挖
m3
7.0
包括电缆沟槽盒集线箱安装槽
18
水泥砂浆
2.5
规格为M20
以上工程量明细为设计蓝图要求工程量，根据现场地质岩石实际情况经设计、监理、施工单位针对相应规范可以现场指定。
蓝图中十芯屏蔽电缆只注明多点位移计配套使用，电缆保护管采用PE电缆保护管（Φ60～100mm）代替PVC电缆保护管。
其他根据现场实际在监理工程师的指导下进行操作。
2、施工布置
2.1、施工目的
安全监测工程是在导流隧洞及边坡施工过程中安设监控测试系统，从现场岩体的开挖和支护过程中获得围岩稳定性及支护设施的工作状态信息，通过分析研究这些信息，间接地描述围岩的稳定性和支护的作用，并反馈信息于设计和施工，便于设计、施工修正和确定开挖方案及支护参数，确保施工安全。
2.2、工作内容
按照本技术条款规定、施工图纸要求和监理工程师指示，完成大华桥水电站导流隧洞土建及金属结构安装工程安全监测工作内容包括（但不限于）：
1、观测仪器设备的采购、验收、保管和率定
根据本合同技术条款规定、施工图纸所示和监理工程师指示，完成本工程观测仪器设备（包括电缆、配件）的采购、运输、检验和验收、保管、装配、率定、耐水压等工作。
2、观测仪器设备的安装和埋设
根据本合同技术条款规定、施工图纸所示和监理工程师指示，按照监理工程师批准的埋设方法和措施，及时完成观测仪器设备的安装埋设、电缆及电缆护管敷设等工作。
3、观测仪器设备安装和埋设相关的土建工程
根据本合同技术条款规定、施工图纸所示和监理工程师指示，完成观测仪器设备的安装和埋设相关的土建工程工作内容包括（但不限于）：
（1）钻孔：
包括观测孔的钻孔、钻孔冲洗等全部钻孔作业。
（2）钻孔回填：
包括水泥砂浆、水泥浆。
4、合同期观测
观测仪器设备安装和埋设完毕后及时记录初始读数，并按监理工程师批准的观测规程即刻开展施工期的观测工作，直至向发包人移交施工期观测设施和观测资料为止。
5、观测资料整理、初步分析与安全评价
根据本合同技术条款规定和监理工程师指示，建立各种资料数据库（包括原始数据库、整编数据库、仪器库、方法库等），按发包人规定的格式将所有合同期原始观测资料录入数据库，进行观测资料的日常整理、定期整编，应用常规方法对经整编的观测资料及时进行初步分析，对工程的工作状况和安全性作出基本评估及预测工程未来的变化趋势，以指导设计和施工。
6、完工移交
负责合同完成移交前的所有观测仪器设备的维护，进行观测仪器设备和原始观测资料的移交，并为发包人永久观测人员接收合同期观测工作提供必要的条件。
3、施工措施
3.1、主要设备配置
1、监测仪器选型原则
（1）必须满足大华桥水电站右坝肩边坡、导流隧洞进口边坡及导流隧洞洞身工程特点、施工方法及设计技术要求。
（2）以“实用性、可靠性、耐久性、先进性”为原则。
（3）拟选用的各种监测仪器设备必须满足以下规定：
其生产厂家必须具有生产该类型仪器设备的“产品生产许可证”和“制造计量器具许可证（CMC认证）”（见投标文件商务部分），并已通过ISO9000系列质量体系认证（见投标文件商务部分）。
同时，必须均具有在国内大型水电工程中成功应用的实例，要求不少于5个工程，满足正常运行5年以上（见投标文件商务部分）。
2、主要观测仪器设备的技术指标
（1）多点位移计
采用振弦式多点位移计，含不锈钢传递杆、测头基座。
量程0～100mm，分辨率：
0.025%F.S；
精度：
±
0.1%F.S；
非直线度≤0.6%F.S，温度范围-20℃~80℃，耐水压0.5MPa。
采用配套十芯屏蔽电缆。
（2）锚杆应力计
采用与锚杆等直径的振弦式锚杆应力计。
应力测量范围：
拉300MPa，压100MPa，分辨率0.025%F.S，精度：
0.25%F.S，非直线度≤0.6%F.S，温度范围：
－20℃～+80℃。
耐水压为0.5MPa。
（3）锚索测力计
锚索测力计采用振弦式仪器（4点传感器），测量范围：
1500～2500kN，分辨率±
0.025%F.S，非直线度≤0.6%F.S，精度：
0.25%F.S。
采用十芯屏蔽电缆。
（4）单向测缝计
采用振弦式单向侧缝计，量程50mm，分辨率0.025%F.S，非直线度≤0.6%F.S，精度±
0.2%F.S，温度范围-20℃～+80℃，耐水压为0.5MPa，采用4芯屏蔽电缆。
（5）孔隙水压力计
采用振弦式孔隙水压力计。
量程0～0.7MPa，分辨率0.025%F.S，精度±
0.2%F.S，非直线度≤0.6%F.S；
采用配套4芯屏蔽电缆。
（6）钢筋应力计
采用与钢筋等直径的振弦式钢筋应力计，测量范围：
压100MPa，拉300MPa，分辨率≤0.025%F.S，精度±
0.25%F.S，非直线度≤0.6%F.S，温度测量范围：
-20℃～+80℃，耐水压为0.5MPa。
（7）收敛测桩及收敛计
收敛测桩：
不锈钢。
收敛计：
钢尺收敛计，尺长30m，最小读数0.01mm，恒力：
120N。
（8）振弦式读数仪
与振弦式仪器配套，测量范围：
400Hz～4500Hz，最小读数0.4Hz；
频率模数160～20250，最小读数0.1；
温度-10℃～+70℃，最小读数0.1℃。
（9）集线箱及保护箱
集线箱：
可接入约20～24支仪器传感器（振弦式），防护等级：
IP65，转换速度：
5s～30s，绝缘电阻≥200Ω，接触电阻：
0.0005Ω，环境温度-20℃～+60℃。
保护箱：
根据施工图纸自制。
（10）水工电缆
多点位移计和锚索测力计采用十芯屏蔽电缆，其它仪器选用四芯屏蔽电缆。
芯线：
镀锡铜线
性能：
质地柔软，耐酸、碱，防水，绝缘电阻大于20MΩ；
（12）其它设备
其它设备，如：
校正仪、电缆热缩管接头、硫化器、数字万用电表、气压计、气温计等，应满足本工程监测的要求。
3、监测仪器的质量是安全监测系统能否正常运行的关键，各类仪器的生产厂家满足以下要求：
（1）具有国家质检总局颁发的《全国工业产品生产许可证》或国家技术监督局颁发的《制造计量器具许可证》（CMC认证）。
（2）具有“计量认证合格证”，即CMA认证。
（3）通过ISO9000系列质量体系认证。
（4）本合同工程采用全部监测仪器设备，必须均具有在国内大型水电工程中成功应用的实例，要求不少于5个工程，满足正常运行5年以上。
（5）以上认证文件见投标文件商务部分。
3.2、主要仪器设备的安装埋设方法
仪器设备的安装埋设应严格按照规程规范、设计文件、监理工程师指示进行。
在每项（支）监测仪器设备安装埋设完毕后，我方应会同监理工程师立即对仪器设备的安装埋设质量进行检查和检验，经监理工程师检查确认其质量合格后，方能进行后续施工。
3.2.1、多点位移计
（1）安装的基本方法
多点变位计需要现场组装，如果空间允许，可以在地面上组装传递杆；
如果空间紧张，考虑在孔口安装传递杆。
两种情况都需要使用安全绳，必要时可以将传递杆拉回。
地面组装：
锚头、隔离套、传递杆及其护管、支撑环、灌浆基座完全组装好，固定灌浆管、通气管。
在钻孔附近停一辆吊车或搭设支架，将多点变位计吊起后向下放入钻孔中。
孔口组装：
从最深的锚头开始，将每个锚头或连杆逐根组装，同时做好传递杆编号标记，以防混淆。
（2）灌浆管和排气管的安装
钻孔方向向上或斜向上安装：
将灌浆管深入孔内5m或至孔深的一半，排气管则需深入孔底。
若需要备用灌浆管，可将灌浆基座上的排气管转换堵头旋开，作为备用灌浆管出孔使用，备用灌浆管深入孔内1.5m，排气管从灌浆保护管外侧引出。
钻孔方向向下或水平安装：
灌浆管随最深的锚头一起放入孔底，深度加深0.5m，而排气管可不安装或仅伸入孔内即可。
若需要备用灌浆管或者二次灌浆时，可将灌浆基座上的排气管堵头旋开，作为备用灌浆管出孔使用。
（3）锚头、传递杆及传递杆护管组装
第一步：
将传递杆外螺纹涂密封粘合剂，传递杆上的小孔可插入小螺丝刀，与灌浆锚头旋紧。
第二步：
将锚头外螺纹涂密封粘合剂，与传递杆护管旋紧。
注：
密封粘合剂只需在外螺纹处涂抹少许即可（通常只需一至两滴）。
将螺纹拧紧后，粘合剂初始凝固时间约15分钟。
锚头、传递杆与传递杆护管的组装传递杆、连接螺套与传递杆护管的组装
（4）传递杆、连接螺套与传递杆护管的组装
将传递杆外螺纹涂密封粘合剂，利用两根传递杆上的安装孔进行对接旋紧。
将传递杆护管端部涂PVC胶，插入连接套。
第三步：
将另一根传递杆护管端部涂PVC胶，插入连接螺套。
第四步：
连接处外侧裹电工胶布。
将螺纹拧紧后，粘合剂初固时间约15分钟。
PVC胶需涂抹充分、均匀，连接后保护管做少许旋转，使粘合剂充分融合。
（5）连接安装基座
图3.2-1模拟传杆器图3.2-2连接安装基座
截取最后一段保护管，截取长度等于仪器的量程，如对于量程为100mm的位移传感器，C=100mm（超过150mm量程的位移传感器，其C值根据预计的压缩量或设计要求定）。
传递杆保护管末端涂PVC胶，并将转换接头套入。
将导向接头套入传递杆，注意传递杆顶部与导向接头锥形口的下底口持平；
固定止头螺钉，确保无相对移动。
滑动杆导管涂PVC胶后插入转换接头。
第五步：
将所有传递杆及护管安装到位后，将模拟传感器与传递杆连接，固定安转板。
（6）模拟传杆器的安装
模拟传感器主要用于固定传递杆及锚头位置，防止灌浆时发生移动。
灌浆完成后进行拆除；
它与传递杆的连接是暂时的，所以螺纹处不得涂密封胶。
模拟传感器与传递杆的连接如上图右所示。
（7）橡胶隔离套及支撑环的安装
支撑环：
主要用于传递杆保护管、灌浆管、及排气管的径向定位，避免交叉影响测量精度，一般每隔2m布置一件，外裹电工胶布固定。
橡胶隔离套：
套在靠近锚头的地方，主要作用是隔断灌浆体，防止灌浆体形成整体而影响测量效果。
（8）灌浆
①孔口封堵
孔口封堵可采用水泥砂浆或者环氧锚固剂，尤其是向上的钻孔，必须使用灌浆保护管，采用速凝水泥或环氧锚固剂封堵灌浆保护管及灌浆基座与孔壁的间隙。
还有一个办法就是使用棉纱与速凝水泥的混合材料来封堵，速凝水泥的固化时间满足要求，封堵时保证灌浆保护管及灌浆基座与孔壁密实，避免灌浆时将整个基座顶出孔外。
②灌浆
采用粒径小于1mm的清洁细砂与500＃水泥，按l:
0.5水灰比配制而成。
灌浆孔口处压力一般小于0.5Mpa，向上灌浆，可根据孔深适当增加。
灌浆前首先将管路用泵打入清水以降低摩擦。
向上灌浆的孔在测杆安装时，备用灌浆管随传递杆及护管一同埋入，备用灌浆管埋入深度1.5m，从安装基座的备用灌浆管孔引出。
用泵将浆液从第一根灌浆管注入孔中，当浆液从通气管返回，说明钻孔已经完全灌满。
通常只需要一根灌浆管，但为防止管路堵塞，可在安装传递杆时再安装一根备用灌浆管，备用灌浆管一端埋设在孔深的一半处，另一端从安装基座的备用灌浆管孔引出，当第一根灌浆管堵塞时，可使用此灌浆管。
（9）孔口组件的安装
①仪器安装基座的组装
灌浆完成后，待水泥浆达到初凝状态即可进行仪器安装座的安装。
拆除模拟传感器。
沿灌浆安装基座面切除灌浆管及排气管。
清理安装基座表面，清洁“O”型密封圈及安装槽中的杂物。
在“O”型密封圈表面抹一层硅胶，使安装更方便，防水性能更好。
将测头或者传递杆的标号标注于仪器安装孔的接头上。
仪器安装调整到位后，将仪器保护罩套入仪器安装座，确认顶端固定螺母已经安装到位（并紧后可旋开固定螺母，仪器安装杆与保护罩顶端齐平即可），如下图所示。
②仪器的组装
将限位接头推入仪器保护管的限位槽内。
将位移传感器插入安装孔，达到导向接头后，施加一定压力顺时针旋入传递杆顶部连接孔中，连接时不可使用粘合剂，以防维修时给更换传感器带来困难。
将位移传感器连接到便携式钢弦频率指示仪，移动位移传感器至设计要求的初始读数（如无特殊要求，一般预拉值是量程的25%）。
将位移传感器固定接头上的螺帽用扳手拧紧。
待所有位移传感器安装完成后，将位移传感器引线与输出电缆相连接，再次确认位移传感器是否正常。
第六步：
将仪器保护罩安装到位。
第七步：
并紧输出电缆压帽，压紧O型密封圈后，将电缆引出孔口。
仪器组装如上图所示。
（10）当传感器固定好后，将配套读数仪接到仪器的导线上，读取初读数。
3.2.2、锚杆应力计
（1）实施要求
一旦开挖掌子面推进到锚杆观测断面或略超过观测观测断面（不超过2m）时，应立即埋设拱圈上测点或腰部上测点（如条件具备，否则应在二层开挖时进行），必须在12h内且在下一循环开挖前埋设完毕并记录初始读数。
（2）钻孔
1）依据观测布置进行施工放样。
2）锚杆应力计钻孔直径90mm，孔深与支护锚杆相同。
要求钻孔平直，其轴线弯曲度应小于钻孔半径，且还应防止孔壁沾油污。
3）钻孔工作结束后，监测仪器埋设之前，用压力风水进行冲洗，将孔道内的钻孔岩屑和泥沙冲洗干净。
（3）测点安装
1）按锚杆直径选配相应规格的锚杆应力计。
2）将仪器两端的连接杆分别与锚杆焊接或采用螺纹连接，要求连接后锚杆整体强度不低于锚杆强度。
3）在已焊接应力计的观测锚筋上安装排气管，将组装检测合格后的观测锚杆送入钻孔内，引出电缆和排气管，插入灌浆管，用水泥砂浆封闭孔口。
4）安装检查合格后进行灌浆，按规范要求进行监测，并作好记录。
接头
灌浆管
锚杆
通气管
图3.2-3锚杆应力计安装示意图
3.2.3、收敛测桩
一旦开挖掌子面推进到收敛观测断面或略超过收敛观测断面（不超过2m）时，应立即埋设拱圈测点及腰部测点，必须在12h内且在下一循环开挖前埋设完毕并记录初始读数。
2）依据施工现场设备可选用手风钻、台车等钻孔设备。
收敛测点钻孔直径16～20mm，孔深20cm，钻孔时应严格控制垂直度。
3）钻孔工作结束后，监测仪器埋设之前，用水进行冲洗，将孔道内的钻孔岩屑和泥沙冲洗干净。
1）将收敛基座放入钻孔内，旋转外螺栓使基座直径膨胀达到与钻孔牢固结合后，旋转测环外丝与基座孔内丝牢固的连接，进行测读。
2）安装测环橡皮塞。
见图3.2-4。
图3.2-4收敛测桩示意图
3.2.4、锚索测力计
（1）待锚索内锚固段与承压垫座混凝土的承载强度达到设计要求后，在锚索张拉前，将锚索测力计安装在孔口垫板上，并将测力计专用的传力板安装在孔口垫板上，要求垫板与锚板平整光滑，并与测力计上下面紧密接触，测力计或传力板与孔轴线垂直，其倾斜度应小于0.5°
，偏心不大于5mm。
（2）安装锚具和张拉机具，并对测力计的位置进行检验，检验合格后进行预紧。
（3）测力计安装就位后，加荷张拉前，应准确测量其初始值和环境温度，连续测三次，当三次读数的最大值与最小值之差小于1%F.S时，取其平均值作为监测的基准值。
（4）锚索施工时，观测锚索应在对其有影响的周围其它锚索张拉之前进行张拉加荷。
（5）基准值确定后应按设计技术要求分级加荷张拉，逐级进行张拉监测：
一般每级荷载应测读一次，最后一级荷载应进行稳定监测。
每5min测读一次，连续测读三次，最大值与最小值之差小于1%F.S时则认为稳定。
（6）张拉荷载稳定后，应及时测读锁定荷载；
张拉结
束后应根据荷载变化速率确定监测时间间隔；
最后进行锁定后的稳定监测。
（7）锚索测力计及其电缆应设置保护装置。
见图3.2-5。
图3.2-5锚索测力计埋设示意图
3.2.5、单向测缝计
（1）按照设计参数在岩体中钻孔，孔径不小于90mm，孔深1.0m。
（2）在孔内填入一大半膨胀性水泥砂浆，将带有加长杆的套筒挤入孔中，筒口与孔口齐平。
（3）将套筒内填满棉纱，螺纹口涂上机油或黄油，图3.2-6基岩面测缝计埋设示意图（单位：
cm）旋上筒盖。
（4）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，预拉3～4mm后固定，回填混凝土，见图3.2-6。
1－测缝计；
2－套筒；
3－测缝计电缆；
4－钻孔；
5－砂浆；
6－支撑三脚架；
7－预拉垫板；
8－加长杆
3.2.6、孔隙水压力计
（1）埋设前的准备工作
仪器检验合格后，将渗压计放入水中浸泡24小时以上，使其充分饱和，排除透水石中的气泡。
（2）基础渗压计埋设方法
1）用饱和细砂袋将测头包好，砂袋直径约为钻孔直径的70%，以保证进水口通畅，并继续浸入水中。
2）在钻孔底部先放入沙砾石，高度20cm后，将装入砂袋内的渗压计放到沙砾石上，砂袋上部钻孔空腔用砂浆封堵。
安装示意图见图3.2-7。
3.2.7、钢筋应力计图3.2-7孔隙水压力计安装埋设示意图
（1）按钢筋直径选配相应规格（一般选择等直径）的钢筋计，将仪器两端的连接杆分别与钢筋焊接在一起，焊接强度不低于钢筋强度。
焊接过程中应采取措施避免温升过高而损伤仪器。
（2）安装、绑扎带钢筋计的钢筋，将电缆引出点朝下，把电缆线引出并做好保护。
（3）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。
（4）带钢筋计的钢筋绑扎后应作明显标记，混凝土浇筑时，应留人看护。
待仪器周围50cm范围内混凝土浇筑完毕后，守护人员方可离开。
图3.2-8钢筋计埋设流程图
3.3、电缆的连接和保护
3.3.1电缆连接
本工程橡胶电缆采用硫化连接，屏蔽电缆采用热缩接头或密封胶硬连接。
1、硫化连接
（1）根据设计和现场情况准备仪器的加长电缆。
（2）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。
（4）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℃后放入接头，升温到155℃～160℃，保持15分钟后，关闭电源，自然冷却到80℃后脱模。
（6）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50MΩ。
（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。
2、密封胶硬连接
（2）将电缆头护层剥开50～60mm，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的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（可以用简单的方法固定），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500MΩ。
（9）24h后用万用表、读数仪通电检测，记录电缆芯线电阻、仪器电阻比和电阻。
若接线良好，即可埋设电缆。
（10）电缆测量端芯线应进行搪锡，并用石蜡封。
3、热缩连接
（2）在要连接的电缆一端预先套上的里层带有热融胶的热缩套管，再在电缆的每根芯线的一端分别套上一根细的热缩套管。
（3）把铜丝的氧化层用砂布擦去，按同种颜色互相搭接，铜丝相互叉入，拧紧，涂上松香粉，放入已熔化好的锡锅内摆动几下取出，使上锡处表面光滑无毛刺，如有应锉平。
（4）检查各芯线电阻，测值正常后加热热缩每根芯线的热缩套管，用火从中部向两端均匀的加热，排尽管内空气，使热缩管均匀的收缩，并紧密的与芯线结合。
（5）将芯线并在一起，用专用的自粘胶带紧紧的把芯线裹在一起，裹时一圈一圈地依次进行，并用力拉长胶带，边拉边缠，使粗细一致，包扎体内不能留空气。
（6）接好电缆的屏蔽层（可以互相压按在一起），重复上述第（5）步的做法，包裹之后的电缆外径略小于外层热缩管的内径为宜。
（7）将预先套在电缆的外层热缩套管移至缠胶带处加温热缩，如果外层热缩套管的内
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