大坝安全监测仪器施工质量控制

第２０卷第１１期　水利科技与经济　Ｖｏ１．２０　Ｎｏ．１１　２０１４年１１月　Ｗａｔｅｒ　Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｅｃｏｎｏｍｙ　Ｎｏｖ．，２０１４　大坝安全监测仪器施工质量控制　刘后军　（贵州金水大坝安全工程咨询有限公司，贵阳５５００００）　［摘要］在水电站大坝运行和使用中，其安全性对于整个工程的安全运行具有重要的作用。　为了保证大坝的安全运行，安全监测是一种有效的手段，对大坝进行安全监测效果进行控制的　一个有效手段就是提高大坝安全监测仪器的施工质量。主要阐述了大坝安全监测仪器施工质　量控制要点。　［关键词］大坝；安全监测；仪器检测；埋设安装　［中图分类号］ＴＶ５２３　［文献标识码］　ｃ　［文章编号］　１００６—７１７５（２０１４）１１—０１３３—０３　０　引　言　２　仪器检测、率定质量控制　在大坝安全监测过程中，仪器的安装及埋设对安全　埋设前按相关规程、规范要求对仪器、电缆等观测设　监测的效果具有直接的影响，因而在大坝安全监测仪器　备进行了检测和率定，内容包括传感器的最小读数、温度　的施工中，必须加强质量控制，保证仪器施工的质量。　系数、零度电阻值、观测仪器和电缆的绝缘电阻值等。经　１　工程概况　率定遇到有不合格的仪器立即寄回厂家更换，保证用于　埋设安装的仪器全部符合规范要求。　黄花寨水电站位于蒙江干流格凸河上，坝址地理位　现场对１９８支仪器进行率定检测，其中包括温度计　置为Ｅ１０６。２５　４９　、Ｎ２５。４０　５９　，行政区划属黔南自治州长　１００支、测缝计３０支、基岩变位计１２套、渗压计１６支、无　顺县墩操乡，距离蒙江干流格凸河与支流涟江汇口位置　应力计３４支、垂线坐标仪４台、电桥２台。经检验，所有　（双河口）１８　ｋｍ，是蒙江流域格凸河干流上的第三个梯级　仪器全部满足规范要求，可以用于安装埋设和数据采集。　电站。上级规划的穿洞电站和已建的小穿洞电站，回水　埋设前按规范要求进行电缆连接和接头热缩并逐支　长度１８．１　ｋｍ，下接已建成的河边电站，厂房距河边电站引　进行检测，完成后进行电阻比及绝缘性、密封性检验，确　水坝约３５０　ｍ。坝址以上流域面积２　１６３　ｋｍ　，主河道长　认正常后方可进行埋设。　１３５　ｋｍ，河道纵比降５．３７％ｅ，多年平均流量４１．０　ｍ　／ｓ。　枢纽建筑物由拦河坝、放空兼冲沙底孔、发电取水　３监测仪器埋设安装质量控制　口、引水隧洞、压力钢管、发电厂房等建筑物组成。　埋设安装位置的施工放样，严格遵照观测设计布置　拦河坝为碾压砼双曲拱坝，坝顶宽６　ｍ，拱坝中心线　图进行，并保证仪器安装位置及方向正确。仪器安装埋　方位角为Ｎ７５。Ｗ，顶拱中心角１０１．７２６。，顶拱上游面半径　设的施工工艺和方法，严格按照有关监测设计施工技术　１６２．０　ｍ，坝轴线长２８７．６２５　ｍ，河床坝段建基面高程　要求及相关监测技术规程规范和仪器生产厂家的技术资　６９０．０　ｍ，最大坝高１１０．０　ｍ，最大坝底宽２６．５　ｍ，大坝厚高　料进行。　比０．２４。　３．１　温度计埋设安装质量控制　水库正常蓄水位７９５．５　ｍ，死水位７７０　ｍ，总库容　３．１．１　坝基内温度计埋设　１．７４８×１０。ｍ　。引水系统布置在左岸，全长２５５．８０　ｍ，发　按设计图纸要求，现场确定温度计的高程和埋设位　电厂房为地面岸边式，装机容量２×２７　ＭＷ，保证出力　置。在坝基面按设计深度钻孔，将温度计按设计深度绑　１２．９６　ＭＷ，年发电量２．２１６×１０　ｋＷ・ｈ。根据《水电枢纽　扎在细木棒上，小心地放人孔内。将电缆引出，用水泥砂　工程等级划分及设计安全标准》（ＤＬ　５１８０—２００３）的规　浆回填钻孔。　定，本工程为Ⅱ等大（Ⅱ）型。　３．１．２坝体温度计埋设　花寨水电站大坝安全监测项目主要包括：大坝变形　先在埋设位置铺一层厚３０　ｃｍ的碾压砼，待砼碾压密　观测（含坝体挠度、两坝端深部位移）、坝基、渗流渗压观　实后再挖沟，将仪器水平放置在设计位置，仪器上面回填　测、坝基及坝体温度观测、砼自生体积变形观测、诱导缝、　砼。仪器埋设过程中及砼碾压密实后应进行观测，如发　坝肩砼与基岩面的缝隙及厂房后边坡位移观测。　现不正常应立即处理或更换仪器重埋。　［收稿日期］２０１４—０５—１６　［作者简介］刘后军（１９７９一），男，贵州道真人，助理工程师，主要从事安全监测工作　一１３３—　第２Ｏ卷第１１期　水利科技与经济　Ｖ０ｌ＿２０　Ｎｏ．１１　２０１４年１１月　Ｗａｔｅｒ　Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｅｃｏｎｏｍｙ　Ｎｏｖ．，２０１４　３．２渗压计埋设安装质量控制　满足规范要求，以免造成仪器附近积水，影响埋设质量及　坝基渗压计埋设在大坝基础开挖验收后立即进行，　观测成果。　为不影响坝体浇筑施工进度，在坝基开挖验收前一天做　３．４测缝计埋设安装质量控制　好仪器埋设安装准备工作。在坝基浇筑前进行安装埋　测缝计安装埋设时，应确保仪器波纹管能自由伸缩，　设，坝体浇筑过程中，现场牵引仪器电缆及设置必要的保　安装埋设过程中应注意检测，还要准备所需的辅助材料，　护措施；坝体渗压计随坝体主体工程进度进行安装；两坝　如支撑三角架，预拉垫板，加长杆等。测缝计安装随大坝　肩绕坝渗漏观测于帷幕灌浆完毕后钻孔埋设安装。渗压　主体施工进度进行，在测缝计套筒焊接在一根长１．０—　计在安装埋设前，应做好以下准备：仪器检验合格后，取　１．５　ｍ的螺纹钢筋上，当碾压至埋设位置时，在埋设位置　下透水石，在钢膜片上涂一层防锈油，按需要长度接好电　预埋测缝计套筒，待砼浇筑高于仪器埋设位置２Ｏ　ｃｍ时，挖　缆。透水石放入热水中浸泡２　ｈ以上，使其充分饱和，排除　去新浇筑的砼，将测缝计外包一层牛皮纸拧在套筒上，回　透水石中的气泡和机油。用饱和水的厚土工布将测头包　填砼，周围用人工振捣密实。埋设过程始终用读数仪器　好，确保渗压计进水口通畅，并继续浸入水中。按设计要　监测，发现异常立即补救或者更换仪器。　求在孔内填入砾石，在大孔内填细砂，将渗压计埋在细砂　３．５　基岩变位计埋设质量控制　中，并将孔口用棉纱封堵。然后用水泥砂浆封孔，砂浆终　根据设计图纸要求，待砼浇筑至仪器埋设位置时立　凝后即可填筑砼。　即组织钻孔，孔深５　ｍ，孑Ｌ轴线为水平向下倾斜１５。。钻孔　３．２．１坝基渗压计埋设　完毕清洗钻孔，安装基岩变位计固定锚头，然后回填砂　根据监测设计图中埋设位置，在已经清理好的基岩　浆，待水泥砂浆初凝后安装仪器。仪器安装完毕，回填砼，　面上钻一集水孔，孑Ｌ径１０　ｃｍ、深３０　ｃｍ。取下渗压计测头透　用人工振捣密实。　水石并放入水中浸泡２　ｈ以上，渗压计未装透水石前，在大　３．６正、倒垂线安装质量控制　气中测量初始读数，将渗压计没于清水中安装上透水石　３．６．１倒垂钻孔　后置于水中备用。在坑内填人厚１０　ｃｍ的净砂，再将头部　倒垂线在大坝３　观测室内开孑Ｌ，开孔高程为　包好反滤砂袋的渗压计放入集水孔内，砂袋用砂浆糊住，　７１３．３　ｍ。钻孔深６３．４　ｍ，其中伸入基岩４５　Ｉｌｌ，钻孔孔径为　砂浆凝固后，即可浇筑砼，准确记录埋设读数，测次按规　２２０．０　ｍ，倒垂孔全段采用ｑ￣１５４　ｍｍ的无缝钢管保护。经　范要求进行。　现场监理工程师、项目管理单位技术负责人共同见证，倒　３．２．２坝体渗压计埋设　垂孔测斜结果表明，有效孔径为１４０．３５　ｍｍ，保证其满足　根据监测设计图中埋设位置挖坑埋设，具体埋设质　设计要求。　量控制手段与坝基渗压计埋设方法相同。　３．６．２正垂钻孔　３．３　无应力计埋设安装质量控制　大坝正垂线ＰＬ　开孔高程为坝顶高程８００．００　ｍ、ＰＬ　仪器埋设时间随坝体浇筑进度同步进行。待砼碾压　为７７０．００　ｍ观测室。结合现场坝体施工实际情况，ＰＬ，于　密实后，在设计位置挖坑５０　ｃｍ深，将无应力计筒放入坑　９月３日开始钻进，９月３０日结束，钻孔深５３　ｍ。钻孔孔径　内，里面回填１０　ｃｍ砼。用１６　铅丝将应变计固定于无应　为２２５　ｍｉｌｌ，终孔有效孔径为１９５　ｍｍ。ＰＬ．于２０１１年１月５　力筒内正中。筒内筒外同时浇筑相同的砼，以人工振捣　日开始钻进，１月２０　１３结束，钻孔孔径为１８０　ｍｍ，终孔有　密实，不伤及仪器。无应力计埋设安装后，应在仪器旁插　效孔径为１５８　ＩＢｍ，满足设计要求。　上标记，并派人守护，防止碾坏或移位，但碾压强度必须　正、倒垂线钻孔测斜有效孔径详见图ｌ。　左岸（ｙ）　上游　（ｘ）　上游　右岸　注：　注：　Ｉ．本次测斜在高程７１３．３　ｍ～６４９．９　ｍ进行，倒垂套管内径为　１．本次测斜在高程７７０　ｍ～７１３　ｍ进行，钻孔内径为２２２　ｆｉｌｍ。　１５６　ａｍ。２．选各向最大偏离值作圆，经现场监理测其有效孔径为　２．选各向最大偏离值作圆，经现场监理测其有效孔径为１９５　ｍｍ。　１４０．３５　ｍｍ。　（ａ）倒垂孑Ｌ有效孔径图　（ｂ）正垂孔（Ｐ　）有效孔径图　图１　正、倒垂线钻孔测斜有效孔径　－．．．——１３４．．．．——　刘后军：大坝安全监测仪器施工质量控制　第１１期　３．６．３倒垂线安装　筑，待混凝土凝固后安装ＣＣＤ垂线坐标仪进行观测。　先将与倒垂线连接好的锚块缓慢放至孔底，注意放　３．７观测电缆埋设质量控制　人的过程中保持测线始终在保护管有效孑Ｌ径的中心位　各部位的内部观测仪器在仪器埋设完毕后按设计电　置，避免晃动。沉入管底后再将测线往上提起１０　ｃｍ，最后　缆走向将电缆引至观测室，最后与集线箱连接观测。电　在孔口将测线固定并保持其中心位置不变。将水泥球沿　缆跨施工留缝时，应采用穿管过缝的保护措施，防止由于　管壁放至管底，放入深度为１　ｍ，然后在水泥浆完全凝固　缝面张开而拉断电缆。即留有５～１０　ｅｍ的弯曲长度，穿　前禁止碰撞测线，做好保护并设警示标志。　越阻水设施时，应单根平行排列，间距２　ｃｍ，将要加阻水环　当水泥浆完全凝固（至少７　ｄ）后即可安装浮体组件，　式阻水材料回填，坝内走线时，应严防电缆线路成为渗水　安装时先将浮箱放在支架或支墩上，再将浮体装上并通　通道。在填筑过程中，电缆随着坝体升高垂直向上引伸　过连接杆连接好铟钢丝。将浮箱中注入不易挥发的变压　时，可采用钢筋角架引伸。　器油，待浮体已经浮起并能自由移动时，调整浮箱的位　置，使其在浮体不受约束保持测线处于铅直位置时，浮体　４　结　语　正好处于浮箱正中，该过程需要２—３次反复调整即可达　综上所述，在对水电站大坝进行安全监测的过程中，　到要求　对监测仪器的安装和埋设是非常重要的，必须严格按照　确认达到要求后，再往浮箱中注人变压器油，直至距　相关施工规范以及施工要求进行施工，对其施工质量进　离浮箱边沿３　ｅｍ处，最后加扣箱盖。　行严格的控制，保证大坝监测成果的准确性。　在观测室合适位置修建观测台板，观测台板采用混凝　土浇筑，待混凝土凝固后安装ＣＣＤ垂线坐标仪进行观测。　［参考文献］　３．６．４正垂线安装　［１］王迎春．大坝安全监测仪器埋设安装施工质量控制　在高程８００．００、７７０．００　ｍ安装垂线悬挂装置，待预埋　［Ｊ］．水利建设与管理，２００７（１０）：２３—２４．　件固定后，用卷线装置将垂线固定在悬挂装置上。在观　［２］温新平．张峰水库大坝监测仪器安装经验［Ｊ］．山西　测室内的垂线下端吊重锤，并将重锤放入油桶内，油桶上　水利科技，２００７（３）：５６—５７．　侧的垂线上安装挡尘罩并使其与油桶保持５　ｃｍ间距。在　［３］ＤＬ／Ｔ　５１７８—２００３，混凝土安全监测技术规范［ｓ］．　观测室合适位置修建观测台板，观测台板采用混凝土浇　（编辑：赵琳琳）　（上接第１３２页）　和照明设备及排水设施，以确保施工人员的安全；所有进　３）混凝土浇筑情况进行严格的质量控制，必须做好　入地下建筑物进行施工的人员都必须佩戴安全防护用　各种原材料的质检工作，并对模板及具体支撑情况进行　具；在施工过程中必须配备对有害气体的检测和报警装　认真检查，同时还要对混凝土仓面进行质量验收，并检查　置，如防爆灯、报警器等等，当发现有害气体泄漏时，应及　混凝土的坍落度和浇捣情况，严格控制混凝土的内在强　时停止施工并疏散人员；所有可能遭遇雷击的电器设备　度和外观质量以及内外温差。　都必须安装避雷装置。　４）大坝帷幕灌浆、固结灌浆及隧洞回填灌浆。灌浆　作业可将检查的重点放在孔位、孔深、冲洗以及灌浆压力　３　结　语　等指标的检查上，并对实际灌浆质量进行严格控制。大　总而言之，大沙河水库灌溉工程项目建设是一项较　坝防渗灌浆应当根据先固结灌浆后帷幕灌浆的顺序进　为复杂且系统的工作，由于其中涉及的环节相对较多，从　行，隧洞回填灌浆必须在衬砌混凝土强度达到设计要求　而使得影响工程质量的因素也比较多。为了确保工程项　的７０％以上时才能进行。浆液可采用的水灰比见表１。　目的整体质量，除了要有合理可行的设计和技术过硬的　对于空隙相对较大的部位应当灌注水泥砂浆或是高流态　施工队伍之外，施工现场的监理工作也绝对不容忽视。　混凝土，砂浆的掺砂量不得超过水泥重量的２００％。　只有通过各方携手，才能真正确保工程项目按质、按量、　表１　浆液可采用的水灰比　按时完成。　浆液　广　而　［参考文献］　５）在设计规定的灌浆压力下，当浆液注入率　［１］旷黎明．水库工程施工监理质量和进度控制浅析　＜０．４　Ｌ／ｍｉｎ时，应当延续灌注时间６０　ｍｉｎ；如果注入率　［Ｊ］．东方企业文化，２０１１（５）：１３９—１４０．　＞１．０　ｌＭｍｉｎ时，继续灌注９０　ｒａｉｎ便可结束灌注。　［２］徐仁．监理工程师在希尼尔水库工程施工中的组织　２．３．６施工成品质量的监理控制措施　协调工作浅析［Ｊ］．水电站设计，２０１０（６）：１１８—１２０．　应对混凝土试块等成果进行相应的试验检测，借此　［３］李贵智，孙宗武，李晓明．建设监理制在观音阁水库　来对施工成品质量进行有效控制；对施工完毕的分项工　工程建设中的实践［Ｊ］．水利水电技术，２００９（８）：２６　程及工序应进行相应的质量评定，对不符合设计和规范　—２８．　标准要求的应及时予以跟踪处理，直至合格为止。　［４］刘永森．测量监理工程师在水库工程施工中的监理　２．３．７确保施工人员安全　依据和方法［Ｊ］．工程与建设，２０１２（６）：３４６—３４８．　在隧洞等地下建筑施工中，必须确保有足够的通风　（编辑：赵琳琳）　一１３５—