水电站施工原型观测

水电站施工原型观测
9.1 工程概述
本标原型观测项目为本合同施工图所示的永久建筑物（拦河大坝、水垫塘）、临时建筑物以及山体和边坡稳定的观测仪器和设备的安装和埋设，包括观测仪器和设备的率定、安装、埋设、维护、施工期观测及资料整理分析。

9.1.1 主要观测内容
大坝的外部变形观测；
大坝的内部变形观测；
大坝的渗流观测；
大坝砼的应力应变、无应力应变钢筋应力及内部温度观测；
库区水位、水温等观测。

9.1.2 主要工程量
见表9-1。

表9-1 原型观测主要工程量表
观测人员、设备及埋设仪器采购
观测人员根据本工程需要，高峰期配备8名观测人员。

9.2.2 自带仪器设备
为了保证本工程顺利实施，我们将充分利用在安全监测项目上自有仪器、设备的优势，建立并完善现场试验室应具备的条件，拟配备的仪器设备见表9-2。

表9-2 拟自带仪器设备表
仪器设备采购、运输及保管
设备及仪器由发包人采购后运到工地，我公司对仪器进行外观检查，并用读数仪对仪器进行简单的测试，发现问题应采取进一步手段进行检查，若确认仪器存在缺陷应马上与厂家联系更换事宜。

仪器安装前30 天按照规程规范对仪器进行率定，不合格的仪器坚决予以淘汰。

将检验合格的仪器储存在干燥、通风、防盗的仓库内，避免相互挤压、碰撞。

9.2.4 仪器率定、检验
仪器率定检验是保证仪埋完好率、取得准确数据的重要环节，拟派一名高级工程师进行严格把关，对埋设在建筑物内的仪器设备按相应标准进行，对没有检验标准的仪器设备则参照相应标准规范进行。

现场配备率定设备并建立满足规范要求试验环境的试
验室，率定检验的项目及指标见表9-3。

9.3 原型观测土建施工
原型观测土建施工主要是各种仪器钻孔、观测站、观测墩等。

表9-3 仪器率定检验参数表
9.3.1 钻孔钻孔主要是倒垂装置、基岩变位计、测压管和渗压计等仪器的仪埋钻孔。

钻孔特性
①钻孔精度要求高，最大孔深达25m，孔径φ64mm~φ218mm；
②廊道钻孔，场地狭小，机具布置受到一定限制；
③孔位数量多，但大多数孔深度较浅，搬迁钻机频繁且搬距较远。

水、电布置
利用钻孔附近施工项目的水、电供应系统。

（3）施工程序
跟踪测斜清基→测量放样→钻机就位→钻孔→{}→仪器安装→仪器测试→灌浆回填
扫孔、清洗
钻孔与灌浆方法及技术措施
①拟用XU-300型地质岩芯钻机、金刚石钻头或合金钻头造孔，采取岩石芯样。

②钻进过程中遇失水、坍孔等特殊情况，采用套管护壁处理。

③钻孔过程认真记录钻孔进尺、回水颜色、失水、掉钻等特殊情况。

④为保证钻孔孔斜要求，采用经纬仪测量放样，用角度尽放钻孔顶角，用锚筋锚固钻机，钻进中采用加长钻具和跟踪测斜。

⑤钻孔后回填灌浆采用SNS100/50灌浆泵，浆液配比由设计监理单位审定，灌浆最大压力不超过0.5Mpa，边灌边拔护管，逐次注满。

（5）钻孔进度安排
在施工过程中，优先施工有仪埋孔部位，使仪埋钻孔与周围开挖同步进行，不占直线工期。

9.3.2 观测房、观测墩
观测房主要是将原型观测仪器埋设后的电缆集中牵引到观测房内，以便用测试仪器集中进行观测。

在施工初期，观测房还未形成前，承包人在现场设置临时观测站，将分期埋设的仪器电缆逐一集中进行测读，以便获得仪器埋设后的初好读数。

永久观测建成后，电缆再集中进行测读。

观测墩用于对大坝外部变形进行变形观测，按照《混凝土大坝安全监测技术规范》（SDJ336-89）中有关的技术要求进行观测墩的施工。

仪器埋设安装
大坝内观测仪器
（1）温度计对于观测砼内部温度的温度计，在观测部位的砼刚振捣完后，挖开此部位的砼，将温度计水平置于砼中，人工覆盖并仔细插捣。

观测库水温的温度计，事先加工好夹具和保护管，温度计置于保护管中，两端用密封胶封闭。

在浇筑砼时，将温度计用夹具固定在楼板上，砼拆模后，即露出温度计进行水温观测。

（2）渗压计
对渗压计埋设在围岩内的情况，在埋设位置先钻孔挖坑，将渗压计放入灌满砂的砂包内，砂包浸水饱和后放入坑内，坑内填砂，至坑口时用木板隔离，最后用水泥砂浆封闭坑口。

对渗压计埋设在砼水平施工缝的情况，在浇筑下层砼时，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，再用细砂将仪器埋好，孔口放一盖板，即可浇筑上层砼。

（3）测缝计
①埋设在坝体横缝外的测缝计，在相邻先浇块砼施工时，在埋设位置用钢筋将测缝计的套筒固定在模板上，保持套筒垂直于模板面。

在后浇块施工到此部位后，挖开砼，将测缝计旋在套筒中固定。

②测缝计埋设在砼与围岩支界面处。

在埋设位置事先垂直围岩面钻孔，将测缝计的套筒放入孔中，用小石固定住套筒后，向孔内灌注水泥砂浆，孔口用橡胶塞塞住孔口，待水泥砂浆凝固后，取下橡胶塞，旋下套筒盖板，旋上测缝计，套筒内塞满棉纱，以防砼浇筑时灌入套筒内
损坏波纹管。

在浇筑砼中在仪器附近认真振捣。

（14）钢筋计
在埋设钢筋计的位置割掉比仪器短20~30cm的钢筋网上的钢筋，然后将钢筋计两端搭接焊在钢筋网上，在焊接过程中，钢筋计中部裹上棉纱并不断浇水，避免因焊接温度过高而损坏仪器，焊接完毕后，敲掉焊缝处的焊渣。

（15）砼应变计
在埋设位置首先将仪器的支座焊接固定在钢筋网上，支杆按照观测方向旋在支座上，应变计再旋在支杆的端头。

在浇筑砼时，时刻注意砼振捣不致使应变计移位或损坏。

（16）无应力计
在埋设位置首先将无应力计筒用钢筋固定住，仪器固定在筒的中部，在砼浇筑时，用同仓位的砼倒入筒中，人工插振密实，并保持仪器不移位，然后用木板将筒口封闭。

（17）测压管
在廊道内采用岩芯钻孔，孔径110mm，达到设计钻孔深度后，埋设PVC 管（φ60mm），孔底回填15cm厚水泥砂浆，管外上部再回填40cm厚砾石和20cm厚砂，剩余部分灌注水泥砂浆，管口设压力表保护装置。

9.4.2 大坝外观仪器
（1）三角网点、工作基点、坝体观测点
按设计图纸要求进行观测墩的施工，墩顶面上埋设强制对中基座，保持基座水平，并设有保护装置。

（2）水准基点和水准点
在岩石基础上，人工挖坑，按设计图纸要求浇筑砼墩，墩顶面上水平埋设水准不锈钢的标头，并设保护装置。

（3）量水堰
量水堰布置在坝后或廊道内，施工时按图纸要求和尺寸进行，并安插好堰板和自记水位计，然后将引水设施引到量水堰处进行测读。

（4）倒垂装置
倒垂孔钻孔结束后，孔底先放入少量水泥浆，安装φ168mm钢管，将钢管底部插入水泥浆中，并将锚块浇固在保护管底。

安装浮体组时，使浮子水平，进行垂直，位于浮桶中心，处于自由状态，并在管口设保护装置。

（5）正垂装置
正垂线埋设在坝体预留的竖井内，按设计要求安设好细钢丝和正垂装置即可进行观测。

施工期观测和资料整理
9.5.1 数据校核
各原型观测设备安装完毕后，及时对观测仪器进行测试、校正、建立初始读数。

施工期观测做到“四无”，即无缺测、随时记录、随时计算、随时校核；“四固定”，即人员固定、仪器固定、测次固定、时间固定。

9.5.2 数据处理
各类数据均存入计算机进行数据处理，及时将观测物理量转换成相应的温度、应力、位移、渗压水位等物理量，并绘制时间过程线和相关曲线。

读数频率
对每一个观测仪器测取初始读数，对卡尔逊系列仪器在埋设后，每15 分钟测取一次，至少5次。

观测仪器安装后前5天，每6小时测取一次。

从第6天到第30天，每12小时测取一次。

随后，依据中国标准SDJ336-89测取读数。

大坝位移观测在工程蓄水初期，每5天观测1次；当库水位至设计高程1年后，一般每月测1~2次。

大坝渗流观测在工程蓄水初期，每天观测1次；当库水位至设计高程1年后，若末发现异常现象，每5天测1次。

大坝上、下游水位每天观测1次。

9.6 原型观测仪器保护及配合
原型观测仪器埋设、观测工作和主体施工往往是同时进行，既是主体施工的一部分，又占主体施工相互制约影响，为了按时高质量地完成原型观测施工任务，要求施工单位之间密切配合，统一协调指挥。

必须将仪器施工纳入施工进度计划中，采取有力措施满足仪器埋设所需特殊要求和施工机械，以确保原型观测仪器及时按要求埋设。

原型观测进度计划
仪器设备安装、埋设工作应与现场土建施工进度紧密结合，将原型观测工作纳入主体工程施工总进度，搞好仪器埋设安装与土建施工的配合与协调，既不能因为仪器埋设而严重影响土建工程施工进度，也不能只顾土建工程施工而忽视原型观测。

及时整理、报送观测资料。

现场负责仪埋的人员要积极掌握现场施工进度，熟悉仪器埋设位置，提前做好仪埋准备工作，严格按设计图纸技术要求及规范进行现场放样、仪器埋设，并妥善做好电缆牵引和保护工作，同时认真收集各项资料，准确绘制仪埋草图。

观测仪器设备安装前56天，将一份详细的施工进度计划报监理工程师批准。

仪器埋设安装前7天将埋设仪器型号、率定资料、位置、高程、准备情况及保证措施等详细资料报监理工程师审核。

安装前24小时通知监理工程师现场旁站监理。