主厂房岩壁吊车梁桥机负荷试验监测技术措施

糯扎渡水电站地下主厂房岩壁吊车梁承载试验

监测技术措施

中国水利水电第十四工程局有限公司

糯扎渡水电站项目部

二零一零年三月二九日

签发：校核：编制：

1、概述

糯扎渡地下厂房岩锚悬臂吊车梁布设在主副厂房EL:617.3~620.83高程，在厂纵0+00.00~厂纵0+396.00桩号范围内上下游边墙各设一根，吊车梁高度为3.8m，宽度为2.5m，长度为2×396m；上排受拉锚杆为Φ36@500,L=9~11m，入岩6.5m和8.5m,与水平向倾角为250；下排受拉锚杆与水平向倾角为200，其余同上排受拉锚杆，受压锚杆为Φ36@500,L=8m，入岩6m，与水平向倾角为-450。地下厂房跨度与吊车荷载均位于国内前列，主副厂房最大开挖高度达81.76m。主厂房内安装2台由太原重工股份有限公司制造的8000kN/1600kN单小车电动双梁桥式起重机，总重485t,承担糯扎渡电站水轮发电机组及其辅助设备的安装、运行维护和检修吊装任务，起吊最重件转子时，利用双桥机抬吊进行。为了及时了解和掌握岩壁吊车梁的工况安全，结合桥机负荷试验，必须对岩壁吊车梁在试验过程中各级荷载过程中进行前面系统的进行动态监测，保证岩壁吊车梁安全。

2、编制依据

本措施编制依据主要包括：

①地下厂房岩壁吊车梁承载试验技术要求

②引水发电系统安全监测仪器安装埋设及施工期监测技术要求（第A版）

③主厂房2×800/160t-27M桥机负荷试验技术措施

3、监测仪器布置

地下厂房岩壁吊车梁共有5个不对称监测断面，根据设计技术要求，选择其中3个不对称监测断面作为试验监测断面。监测内容分为位移监测和应力应变监测，位移监测有界面开合度和结构缝开合度，应力应变监测有梁内锚杆应力、钢筋应力、岩台压应力、混凝土应力应变、混凝土自生应变。监测仪器具体布置见下图。

上游岩壁吊车梁试验监测断面：

①主厂纵0+073.000、

②主厂纵0+263.500

③主厂纵0+373.000

下游岩壁吊车梁试验监测断面：

①主厂纵0+073.000、

②主厂纵0+265.000

③主厂纵0+347.000

各试验监测断面对应已有监测仪器见下表。

岩壁吊车梁承载试验监测断面监测仪器一览表

3.2 新增仪器监测布置

目前，岩壁吊车梁已出现裂缝情况，根据设计技术要求，为了更好的配合试验，在试验监测断面附近出现的裂缝上增设单向测缝计，具体数量及安装部位见下表。

新增仪器埋设统计表

4、监测的主要内容和目的

4.1、锚杆应力观测

锚杆应力观测包括吊车梁上、下排受拉锚杆和受压锚杆、岩壁吊车梁附近围岩系统锚杆应力的观测，重点观测过断层部位锚杆应力应变的变化情况。在试验加载过程中，得出受拉、受压锚杆的应力与荷载大小的关系以及锚杆应力与深度的变化情况，根据监测数据，绘制出相应的关系曲线图，对锚杆进行受力分析。

4.2围岩深部变形监测

在试验过程中观测岩壁吊车梁附近围岩深部位移，了解围岩的变形特征，绘出围岩深部位移与荷载关系曲线，分析围岩变形特征。

4.3岩壁吊车梁内钢筋应力观测

在试验过程中观测吊车梁内钢筋应力变化情况，根据监测数据，绘制出相

应的关系曲线图，对梁内钢筋应力进行受力分析。

4.4吊车梁混凝土应力应变观测

在试验中观测吊车梁体混凝土应力应变的变化情况，对岩壁吊车梁混凝土进行应力应变分析。

4.5岩台与混凝土接触面应力观测

在试验过程中观测岩台与混凝土接触面应力的分布情况以及应力随荷载的变化情况。

4.6吊车梁混凝土与岩壁接缝的开合度观测

随着荷载的增大，观测在不同地质条件下吊车梁与岩壁接缝的开合度变化情况，测出最大开合度所在的位置及宽度，绘制出开合度与荷载的关系曲线，同时对吊车梁体混凝土与岩壁结合处的裂缝变化进行描述。

4.7吊车梁整体变位观测

对吊车梁的结构缝进行水平开合度监测和剪切变位进行监测。并与相同部位的界面开合度进行比较，绘制出变形与荷载的关系曲线，得出吊车梁梁体本身在试验过程中的变化情况。

4.8岩壁吊车梁相邻部位锚索监测

在试验过程中对岩壁吊车梁相邻部位锚索荷载情况进行监测，以掌握相邻围岩支护结构在吊车梁各级荷载下围岩荷载变化，绘制相关关系曲线，对锚索荷载变化情况进行分析。

5、试验测试观测允许值

试验中，如果锚杆应力计、测缝计、钢筋计等仪器物理量变化超过下表中允许值时，必须及时上报并停止试验，分析原因后再决定是否继续进行试验。

岩锚吊车梁荷载试验监测仪器允许值一览表

6、试验准备

在进行岩壁吊车梁承载试验前，必须做好以下几方面的准备工作：

①根据试验目的及要求，准备好试验中所需要的数据采集仪器、二次仪表、通讯对讲设备等相关仪器设备，并进行检查，保证各类仪器仪表工作稳定正常；

②完成对岩壁吊车梁的荷载试验与桥机的荷载试验中要求的监测断面仪器电缆进行检查，集中统一把电缆引进集线箱以便观测；

③完成新增监测断面的观测仪器埋设及电缆引线工作。

④在试验前12~24小时，检查各试验监测断面已埋设仪器情况，并连续读数两次，取第二次测值作为试验前的初始读数记录，并参照设计规定的允许物理量变化对数据进行计算，推导出允许测值；

⑤在副厂房控制楼楼顶建立临时数据收集作业点、用于数据的初步计算，做好照明和安全防护；

⑥对各试验断面进行标示，避免桥机停留位置和试验断面不一致。

7、试验步骤

根据主厂房800/160t-27M桥机负荷试验技术措施，试验加载方式为：第一次起吊200t, 第二次起吊400t, 第三次起吊560t, 第四次起吊800t, 第五次起吊880t。桥机加（卸）载在安装间进行。

静荷载试验拟定监测断面为：上游岩壁梁0+373.00，过程如下：在每级加（卸）载完成后，将桥机大车停在试验断面处（从上游视左侧第六轮位于试验断面上），将小车移动到上游侧的极限位置，桥机大车停在断面部位5分钟后开始对监测断面进行读数，读数完成后，加（卸）到下一级荷载，重复上述步骤进行监测。

动荷载试验过程如下：加载完成后，桥机大车从安装间开始以一定速度向岩壁梁小桩号移动，当桥机大车移动到监测断面后，将小车移动到上（下）游侧的极限位置，停在预定位置5分钟后开始对监测断面进行读数，读数完成后，移动到下一个监测断面，直至全部监测断面数据读数完毕。

8、进度计划

①2010年3月28日完成各试验监测断面仪器电缆的引线，并接入集线箱，完成调试工作。