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【摘 要】依据有关技术规范、以往类似工程及相关观测项目成功的实施经验,结合招标文件在仪器选型、系统配置、目前国内外安全监测技术的发展趋势、技术工艺等方面进行认真的比选和研究,制定安全监测的实施技术方案。
【關键词】水利工程;库岸边坡;安全监测
前言
库岸治理安全监测工程主要工作项目包括(但不限于):
(1)安全监测系统仪器设备的采购、检验率定、保管
(2)观测仪器埋设工程;
(3)施工期观测及资料整编分析。
(1)库岸变形监测:库岸变形监测主要针对库岸区域进行监测,主要的监测项目包括边坡变形、地下水位、渗透压力等,采用的监测仪器主要为钻孔测斜仪、电测水位计、渗压计等。
(2)抗滑桩应力监测:抗滑桩应力监测主要针对抗滑桩内的钢筋应力进行监测,采用的监测仪器主要为钢筋计。
1.工作内容
工作内容包括(但不限于):
(1)监测仪器设备的采购、检验和率定。
(2)监测仪器设备的安装和埋设及与此相关的土建工程。与监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;2)钻孔回填;3)混凝土浇筑;
(3)合同期监测;
(4)监测资料整编、分析与安全评价。
(5)完工移交。
2. 监测仪器设备土建施工
(1)钻孔:
①钻孔放样后将地质钻机安装平整牢固,按监理指示埋设孔口管,钻孔方向按施工图纸要求确定,钻孔时必须保证孔向准确。
②开孔孔位与设计位置的偏差小于50mm。因故变更孔位应征得监理人同意,并记录实际孔位。
③在钻孔过程中,所有钻孔进行孔斜测量,并采取措施控制孔斜,如发现钻孔偏斜超过规定时,及时纠偏或采取经监理人批准的其它补救措施。纠偏无效时,按监理人的指示报废原孔,重新钻孔。
④孔深度误差不超过50mm,要求孔壁光滑。
⑤所有钻孔要进行保护。
⑥钻孔结束后,观测仪器埋设之前,进行风水清洗。仪器埋设开始前,向钻孔内送压缩空气,排除孔内积水。
(2)钻孔回填、灌浆:
①仪器设备埋设完毕,经监理人验收批准后,承包人根据施工图纸的要求和监理人的指示,及时对各类要求进行回填的钻孔进行回填作业。
②钻孔回填材料根据施工图纸的要求和监理人的指示分别采用回填水泥浆、水泥砂浆或回填砂等。
③采用水泥砂浆、水泥浆回填的钻孔,为使回填灌浆材料固化后的力学性能与钻孔周边围岩介质相匹配,回填前做浆液配合比试验,根据试验结果进行配合比设计。
④采用水泥浆回填的钻孔,其水灰比取0.5,浆液中不允许掺砂。经监理人批准可以掺入一定数量的速凝剂、膨胀剂或早强剂,其28天的结石强度不低于5MPa。
⑤承包人采取措施保证钻孔回填的密实性,防止回填料架空和阻塞钻孔。承包人根据监理人的指示,在回填作业开始前进行“注浆密实性试验”以决定注浆工艺,并报监理人审批。
⑥承包人在回填作业前检查回填设备的工作性能,水泥浆或水泥砂浆随拌随用,初凝前必须使用完毕。
⑦钻孔回填后,在水泥浆和水泥砂浆凝固前,不得敲击、碰撞和拉拨电缆等监测仪器的外露部件。
3.监测仪器设备的安装埋设
(1)水位观测孔
①终孔孔径φ109mm。采用地质钻机钻孔,钻孔结束后用清水冲洗,要达到水清砂净无沉淀,并测读地下水位,全孔段安装花管。
②测压管用金属管或塑料管加工,包括花管和导管两部分,内径φ50mm。花管段长不少于2m,透水孔孔径φ4~6mm,面积开孔率18%~20%,排列均匀。
③按照施工图纸所示或监理人指示浇筑孔口混凝土保护墩和安装孔口保护盖板。
(2)渗压计
①安装前,取下仪器端部的透水石,在钢膜片上涂一层黄油或凡士林以防生锈;在渗压计的前盖空腔内灌满无气水,然后装上透水石。并将仪器在水中浸泡2h以上,使其达到饱和状态,为使仪器进水口通畅,防止水泥浆进入渗压计内部。在测头上包装有干净的饱和细砂的沙袋,放入水内浸水使其饱和。
②定孔位,在测点位置钻孔,孔径大于90mm,孔深1m。
③在埋设孔底倒入细砂(厚度约5cm),再倒入细粒卵石或粗砂(厚度约5cm)。将包有仪器的砂袋埋入钻孔内,周围回填砾石或粗砂(厚度约20cm),上部注入水泥浆或水泥膨润土球,并采用水泥砂浆回填钻孔。
④经检测合格,将电缆引出,做好标志,并对电缆线和孔口进行保护。
⑤顶部渗压计安装:把装有渗压计测头的砂袋做大,再慢慢送入孔内,固定位置,用水泥砂浆封口。
(3)钢筋计
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混凝土入仓要远离仪器,振捣时振捣器至少距离钢筋计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要作明显标记,混凝土浇筑时,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。
(4)测斜孔
①按照设计图纸要求对孔口进行放样,孔径Φ109mm,钻孔采用地质钻机钻孔,孔斜误差不大于1°。
②在钻孔过程中若有不返水地段,先进行固壁灌浆,并保证全孔段返水;所有钻孔均应取芯,并做好记录。 ③测斜管安装前进行检查,严禁使用次品和变形损坏的测斜管,安装前均由监理工程师签字;严格按照设计图确定的方位控制测斜管主槽和副槽方位;在测斜管加长时接头处一定要密封、连接牢固。
④在确认无误情况下,开始灌浆(水灰比1:1),直到浆液从孔口溢出为止。一周后测定初始读数并将该次电缆行走位置作好记号。
⑤待灌浆终凝后安装孔口保护,浇筑混凝土保护墩,并印上编号。
(5)集线箱
①用万用表检查线路是否通畅,各点接触是否良好。
②将各仪器的电缆线牵引到位,用金属膨胀螺栓将集线箱规整地固定在边墙上;根据电缆线编号和颜色依次接入集线箱插座,用螺栓拧紧;为防潮湿引起接触不良,可在接线插座灌防水绝缘材料。
③集线箱受潮后,要打开面板用风就地吹干,以恢复其绝缘性能;转换开关接触电阻增大时,用汽油清洗干净。
④从测量插座上引出电缆线,以供测量仪表使用。测量结束后,将箱门关好拧紧。
(6)观测电缆埋设
①穿线管采用φ110×2.8mm的UPVC管,接头采用PVC胶粘接,不得漏桨,混凝土浇筑前要固定好,振搗时要注意振捣棒距电缆管50cm,以免破坏穿线管。
②穿线管到达位置后,管口采用闷头封住。
③穿线管中预穿YSPZW屏蔽四芯水工电缆,在通用底座内的应预留1.5m长的电缆供联接传感器;所有电缆引线头必须引入观测间,并进行编号和加以保护。
④为以后更换电缆方便,在穿线管中再放置一根Φ8尼龙绳。底座与穿线管的连接处要包裹严密不得漏桨,防止漏桨堵塞穿线管。
⑤全部电缆接头及电缆末端均用硫化橡胶或热缩套管包封。埋设后的电缆芯线对芯线、芯线对地的绝缘电阻应大于50MΩ。
⑥穿线管走线敷设时,严格按照穿线管走线设计图和技术规范施工,尽可能减少穿线管接头及管内电缆接头。
⑦施工期观测时,电缆临时走线,根据现场条件采取相应敷设方法,并加注标志,注意保护,选好临时观测站的位置,观测电缆的保护要有切实可靠的措施。
⑧电缆敷设过程中,要保护好电缆头和编号标志,防止浸水或受潮;随时检测电缆和仪器的状态及绝缘情况,并记录和说明。
⑨穿线管埋设安装后必须绘制其实际的走线图,绘制误差不得大于30cm。走线图需在穿线管覆盖前提交监理工程师。
(7)电缆的连接和保护橡胶电缆宜采用硫化连接,塑料电缆宜采用密封胶硬连接或热缩接头。
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,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分钟接头不漏气,在1.0MPa压力水中的绝缘电阻大于50MΩ。
⑦接头硫化前后要测量、记录电缆芯线电阻、仪器的电阻比和电阻。⑧电缆测量端芯线应进行搪锡,并用石蜡或橡胶护管封头。
热缩连接:
①根据设计和现场情况准备仪器的加长电缆。
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,如有要锉平。
④检查各芯线电阻,测值正常后加热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,并紧密地与芯线结合。
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层不自带热融胶,热缩前应在热缩管与电缆外皮搭接段缠上热熔胶,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,并紧密的与电缆结合。
⑧接头热缩前后要测量、记录电缆芯线电阻、仪器读数。
电缆的保护:
①电缆连接后,在电缆头处涂环氧树脂或浸入蜡,以防潮气渗入。
②严格防止各种油类沾污腐蚀电缆,经常保持电缆的干燥和清洁。
③电缆在牵引过程中,为防止开挖爆破、施工机械损坏电缆,以及焊接时焊渣烧坏电缆,要对电缆进行保护。电缆保护可采用有一定钢度的槽钢遮盖保护和钢管穿线保护的方法进行,电缆不能暴露于保护管外。
④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。
⑤电缆跨施工缝或结构缝时,采用穿管过缝的保护措施,防止由于缝面张开而拉断电缆。
4.施工期安全监测资料的整理
(1)初始值确定
各种观测仪器的计算均为相对计算,所以每台仪器必须有个计算基准值。基准值也就是仪器安装埋设后,开始工作前的观测值。
基准值的确定有三种情况:①以初始值为基准值;②取首次测值为基准值;③以某次测值为基准值。 基准值确定适当与否直接影响以后资料分析的正确性,由于确定不当会引起很大的误差。因此基准值的确定必须考虑仪器安装埋设的位置、所测介质的特性、仪器的性能及环境因素等,然后从初期数次观测及考虑以后一系列变化或情况稳定之后,才能确定基准值。
(2)观测读数及质量控制
各种仪器的读数严格按照仪器说明书及规程要求进行测读,观测数据用专用表格记录。每次观测均有2人以上互相校对,读数值须是稳定值,必须同前次测值对照检查,并仔细观察周边环境和相关特征。在观测中发现异常时,要及时复测并分析原因,详细记录说明。
1)对观测误差的控制要消除以下产生误差的原因:
①二次仪器仪表要定期标定及检修,修正其误差;
②修正由于温度、受潮、腐蚀、震动等因素造成的基准点移动和漂移;
③制定操作技术规程,进行观测人员培训,掌握正确的观测方法;
④保持观测人员和设备的稳定,避免人为误差。
2)在现场进行观测时,常用的判断读数误差方法包括:
①本次读数与前次读数比较,在原因参量没有较大变化时,读数值不会变化很大,如有异常变化时要复测并分析原因;②读数超出仪器量程;③读数值不稳定;④差动电阻式仪器正测与反测电阻比之和,远大于或小于20000时,表明读数有误或仪器已损坏;⑤弦式仪器可根据仪器量程频率范围来判断读数的可信度。
(3)施工期安全监测资料的整理
1)承包人要将监测仪器埋设的竣工图、各种原始数据和有关文字、图表(包括影像、图片)等资料,综合整理成安全监测成果,汇编刊印成册。
2)每次监测数据采集后,随即检查、检验原始记录的可靠性、正确性和完整性。如有漏测、误读(记)或异常,要及时补(复)测、确认或更正。
3)承包人在每次监测后立即进行原始数据记录的检验和分析、监测物理量的换算,以及异常值的判别等工作。如遇天气、施工等原因,造成监测数据突变时,要加以说明。
4)经检查、检验后,若判定监测数据不在限差以内或含有粗差,要立即重测;若判定监测数据含有较大的系统误差时,要分析原因,并设法减少或消除其影响。
5)承包人按监理人指示进行监测资料的整编工作,整编资料内容包括:①工程建筑物安全监测工作总报告。②工程建筑物安全监测要求和安全监测措施计划等的有关文件。③仪器资料:包括仪器型号、规格、技术参数、工作原理和使用说明,测点布置,仪器埋设的原始记录,仪器损坏、维护记录等。④监测资料:日常监测和巡检的原始记录、报表和报告,包括特征值汇总表、每个测点监测数据过程线、监测成果分析资料、物理量计算成果及各种图表等。⑤其他相关资料:包括咨询會议记录、工程安全检查报告、事故处理报告、仪器设备管理档案,以及工程竣工安全鉴定的结论、意见和建议等。⑥所有监测资料要求按发包人指定的格式或按SL169-1996、DL/T5209-2005指定的格式建立数据库,输入计算机。用光盘或U盘备份保存并刊印成册。⑦仪器设备出厂合格证明、使用说明书、仪器设备检验和率定记录;⑧仪器设备安装埋设竣工图及电缆走线竣工图。
6)承包人要保留全部未经过任何涂改的原始记录,监理人有权随时查看。若监理人发现监测数据错误、失实、缺损不全或呈报延误时,有权扣减支付费用。
7)随时进行各监测物理量的计(换)算,填写记录表格,绘制监测物理量过程线图或监测物理量与某些原因量的相关图,检查和判断测值的变化趋势。
8)每次巡视检查后,随即对原始记录(含影像资料)进行整理。巡视检查的各种记录、影像和报告等均要按时间先后次序整理编排。
9)随时补充或修正有关监测设施的变动或检验、校测情况,以及各种考证表、图等,确保资料的衔接和连续性。
10)根据所绘制图表和有关资料及时做出简要分析,分析各监测物理量的变化规律和趋势,判断有无异常值。如有异常,及时分析原因,先检查计算有无错误和监测仪器有无故障,经多方比较判断,若发现确有不正常现象或确认的异常值,立即口头上报监理人,并在24h内提交书面报告。
11)按监理人批准的编写目录(大纲)定期提交“工程监测周报”、“工程监测月报”和“工程监测年报”;“工程监测周报”、“工程监测月报”和“工程监测年报”分别报送监理人和设计单位各2份,报送发包人4份;“施工期原型观测成果报告”和“工程原型观测成果完工验收报告”须精装,报送监理人和设计单位各2份,报送发包人8份。
结束语:
通过对比分析监测物理量量值的大小及其变化规律是否合理,或建筑物和结构物所处的状态是否稳定。比较法通常有:监测值与技术警戒值相比较:技术警戒值是工程建筑物在一定工作条件下的变形量、渗漏量及应力等设计值,或有足够的监测资料时经分析求得的允许值(允许范围),在施工初期可用设计值作技术警戒值,根据技术警戒值要判定监测物理量是否正常。
警戒界限法主要用于安全评估和安全预报;监测物理量的相互对比:各自的变化量的大小、变化规律和趋势是否具有一致性和合理性;监测成果与理论的试验的成果(或曲线)相对照:比较其规律是否具有一致性和合理性。
工程中常用作图法、特征统计法和回归分析法等配合使用,即通过对所得图形、主要特征值或回归方程的对比分析做出监测结论。
2)作图法:
根据分析的要求,画出相应的过程线图、相关图、分布图以及综合过程线图等。由图可直观地了解和分析观测值的变化大小和规律,影响观测值的荷载因素和其对观测值的影响程度,观测值有无异常。
【關键词】水利工程;库岸边坡;安全监测
前言
库岸治理安全监测工程主要工作项目包括(但不限于):
(1)安全监测系统仪器设备的采购、检验率定、保管
(2)观测仪器埋设工程;
(3)施工期观测及资料整编分析。
(1)库岸变形监测:库岸变形监测主要针对库岸区域进行监测,主要的监测项目包括边坡变形、地下水位、渗透压力等,采用的监测仪器主要为钻孔测斜仪、电测水位计、渗压计等。
(2)抗滑桩应力监测:抗滑桩应力监测主要针对抗滑桩内的钢筋应力进行监测,采用的监测仪器主要为钢筋计。
1.工作内容
工作内容包括(但不限于):
(1)监测仪器设备的采购、检验和率定。
(2)监测仪器设备的安装和埋设及与此相关的土建工程。与监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;2)钻孔回填;3)混凝土浇筑;
(3)合同期监测;
(4)监测资料整编、分析与安全评价。
(5)完工移交。
2. 监测仪器设备土建施工
(1)钻孔:
①钻孔放样后将地质钻机安装平整牢固,按监理指示埋设孔口管,钻孔方向按施工图纸要求确定,钻孔时必须保证孔向准确。
②开孔孔位与设计位置的偏差小于50mm。因故变更孔位应征得监理人同意,并记录实际孔位。
③在钻孔过程中,所有钻孔进行孔斜测量,并采取措施控制孔斜,如发现钻孔偏斜超过规定时,及时纠偏或采取经监理人批准的其它补救措施。纠偏无效时,按监理人的指示报废原孔,重新钻孔。
④孔深度误差不超过50mm,要求孔壁光滑。
⑤所有钻孔要进行保护。
⑥钻孔结束后,观测仪器埋设之前,进行风水清洗。仪器埋设开始前,向钻孔内送压缩空气,排除孔内积水。
(2)钻孔回填、灌浆:
①仪器设备埋设完毕,经监理人验收批准后,承包人根据施工图纸的要求和监理人的指示,及时对各类要求进行回填的钻孔进行回填作业。
②钻孔回填材料根据施工图纸的要求和监理人的指示分别采用回填水泥浆、水泥砂浆或回填砂等。
③采用水泥砂浆、水泥浆回填的钻孔,为使回填灌浆材料固化后的力学性能与钻孔周边围岩介质相匹配,回填前做浆液配合比试验,根据试验结果进行配合比设计。
④采用水泥浆回填的钻孔,其水灰比取0.5,浆液中不允许掺砂。经监理人批准可以掺入一定数量的速凝剂、膨胀剂或早强剂,其28天的结石强度不低于5MPa。
⑤承包人采取措施保证钻孔回填的密实性,防止回填料架空和阻塞钻孔。承包人根据监理人的指示,在回填作业开始前进行“注浆密实性试验”以决定注浆工艺,并报监理人审批。
⑥承包人在回填作业前检查回填设备的工作性能,水泥浆或水泥砂浆随拌随用,初凝前必须使用完毕。
⑦钻孔回填后,在水泥浆和水泥砂浆凝固前,不得敲击、碰撞和拉拨电缆等监测仪器的外露部件。
3.监测仪器设备的安装埋设
(1)水位观测孔
①终孔孔径φ109mm。采用地质钻机钻孔,钻孔结束后用清水冲洗,要达到水清砂净无沉淀,并测读地下水位,全孔段安装花管。
②测压管用金属管或塑料管加工,包括花管和导管两部分,内径φ50mm。花管段长不少于2m,透水孔孔径φ4~6mm,面积开孔率18%~20%,排列均匀。
③按照施工图纸所示或监理人指示浇筑孔口混凝土保护墩和安装孔口保护盖板。
(2)渗压计
①安装前,取下仪器端部的透水石,在钢膜片上涂一层黄油或凡士林以防生锈;在渗压计的前盖空腔内灌满无气水,然后装上透水石。并将仪器在水中浸泡2h以上,使其达到饱和状态,为使仪器进水口通畅,防止水泥浆进入渗压计内部。在测头上包装有干净的饱和细砂的沙袋,放入水内浸水使其饱和。
②定孔位,在测点位置钻孔,孔径大于90mm,孔深1m。
③在埋设孔底倒入细砂(厚度约5cm),再倒入细粒卵石或粗砂(厚度约5cm)。将包有仪器的砂袋埋入钻孔内,周围回填砾石或粗砂(厚度约20cm),上部注入水泥浆或水泥膨润土球,并采用水泥砂浆回填钻孔。
④经检测合格,将电缆引出,做好标志,并对电缆线和孔口进行保护。
⑤顶部渗压计安装:把装有渗压计测头的砂袋做大,再慢慢送入孔内,固定位置,用水泥砂浆封口。
(3)钢筋计
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混凝土入仓要远离仪器,振捣时振捣器至少距离钢筋计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要作明显标记,混凝土浇筑时,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。
(4)测斜孔
①按照设计图纸要求对孔口进行放样,孔径Φ109mm,钻孔采用地质钻机钻孔,孔斜误差不大于1°。
②在钻孔过程中若有不返水地段,先进行固壁灌浆,并保证全孔段返水;所有钻孔均应取芯,并做好记录。 ③测斜管安装前进行检查,严禁使用次品和变形损坏的测斜管,安装前均由监理工程师签字;严格按照设计图确定的方位控制测斜管主槽和副槽方位;在测斜管加长时接头处一定要密封、连接牢固。
④在确认无误情况下,开始灌浆(水灰比1:1),直到浆液从孔口溢出为止。一周后测定初始读数并将该次电缆行走位置作好记号。
⑤待灌浆终凝后安装孔口保护,浇筑混凝土保护墩,并印上编号。
(5)集线箱
①用万用表检查线路是否通畅,各点接触是否良好。
②将各仪器的电缆线牵引到位,用金属膨胀螺栓将集线箱规整地固定在边墙上;根据电缆线编号和颜色依次接入集线箱插座,用螺栓拧紧;为防潮湿引起接触不良,可在接线插座灌防水绝缘材料。
③集线箱受潮后,要打开面板用风就地吹干,以恢复其绝缘性能;转换开关接触电阻增大时,用汽油清洗干净。
④从测量插座上引出电缆线,以供测量仪表使用。测量结束后,将箱门关好拧紧。
(6)观测电缆埋设
①穿线管采用φ110×2.8mm的UPVC管,接头采用PVC胶粘接,不得漏桨,混凝土浇筑前要固定好,振搗时要注意振捣棒距电缆管50cm,以免破坏穿线管。
②穿线管到达位置后,管口采用闷头封住。
③穿线管中预穿YSPZW屏蔽四芯水工电缆,在通用底座内的应预留1.5m长的电缆供联接传感器;所有电缆引线头必须引入观测间,并进行编号和加以保护。
④为以后更换电缆方便,在穿线管中再放置一根Φ8尼龙绳。底座与穿线管的连接处要包裹严密不得漏桨,防止漏桨堵塞穿线管。
⑤全部电缆接头及电缆末端均用硫化橡胶或热缩套管包封。埋设后的电缆芯线对芯线、芯线对地的绝缘电阻应大于50MΩ。
⑥穿线管走线敷设时,严格按照穿线管走线设计图和技术规范施工,尽可能减少穿线管接头及管内电缆接头。
⑦施工期观测时,电缆临时走线,根据现场条件采取相应敷设方法,并加注标志,注意保护,选好临时观测站的位置,观测电缆的保护要有切实可靠的措施。
⑧电缆敷设过程中,要保护好电缆头和编号标志,防止浸水或受潮;随时检测电缆和仪器的状态及绝缘情况,并记录和说明。
⑨穿线管埋设安装后必须绘制其实际的走线图,绘制误差不得大于30cm。走线图需在穿线管覆盖前提交监理工程师。
(7)电缆的连接和保护橡胶电缆宜采用硫化连接,塑料电缆宜采用密封胶硬连接或热缩接头。
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,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分钟接头不漏气,在1.0MPa压力水中的绝缘电阻大于50MΩ。
⑦接头硫化前后要测量、记录电缆芯线电阻、仪器的电阻比和电阻。⑧电缆测量端芯线应进行搪锡,并用石蜡或橡胶护管封头。
热缩连接:
①根据设计和现场情况准备仪器的加长电缆。
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,如有要锉平。
④检查各芯线电阻,测值正常后加热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,并紧密地与芯线结合。
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层不自带热融胶,热缩前应在热缩管与电缆外皮搭接段缠上热熔胶,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,并紧密的与电缆结合。
⑧接头热缩前后要测量、记录电缆芯线电阻、仪器读数。
电缆的保护:
①电缆连接后,在电缆头处涂环氧树脂或浸入蜡,以防潮气渗入。
②严格防止各种油类沾污腐蚀电缆,经常保持电缆的干燥和清洁。
③电缆在牵引过程中,为防止开挖爆破、施工机械损坏电缆,以及焊接时焊渣烧坏电缆,要对电缆进行保护。电缆保护可采用有一定钢度的槽钢遮盖保护和钢管穿线保护的方法进行,电缆不能暴露于保护管外。
④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。
⑤电缆跨施工缝或结构缝时,采用穿管过缝的保护措施,防止由于缝面张开而拉断电缆。
4.施工期安全监测资料的整理
(1)初始值确定
各种观测仪器的计算均为相对计算,所以每台仪器必须有个计算基准值。基准值也就是仪器安装埋设后,开始工作前的观测值。
基准值的确定有三种情况:①以初始值为基准值;②取首次测值为基准值;③以某次测值为基准值。 基准值确定适当与否直接影响以后资料分析的正确性,由于确定不当会引起很大的误差。因此基准值的确定必须考虑仪器安装埋设的位置、所测介质的特性、仪器的性能及环境因素等,然后从初期数次观测及考虑以后一系列变化或情况稳定之后,才能确定基准值。
(2)观测读数及质量控制
各种仪器的读数严格按照仪器说明书及规程要求进行测读,观测数据用专用表格记录。每次观测均有2人以上互相校对,读数值须是稳定值,必须同前次测值对照检查,并仔细观察周边环境和相关特征。在观测中发现异常时,要及时复测并分析原因,详细记录说明。
1)对观测误差的控制要消除以下产生误差的原因:
①二次仪器仪表要定期标定及检修,修正其误差;
②修正由于温度、受潮、腐蚀、震动等因素造成的基准点移动和漂移;
③制定操作技术规程,进行观测人员培训,掌握正确的观测方法;
④保持观测人员和设备的稳定,避免人为误差。
2)在现场进行观测时,常用的判断读数误差方法包括:
①本次读数与前次读数比较,在原因参量没有较大变化时,读数值不会变化很大,如有异常变化时要复测并分析原因;②读数超出仪器量程;③读数值不稳定;④差动电阻式仪器正测与反测电阻比之和,远大于或小于20000时,表明读数有误或仪器已损坏;⑤弦式仪器可根据仪器量程频率范围来判断读数的可信度。
(3)施工期安全监测资料的整理
1)承包人要将监测仪器埋设的竣工图、各种原始数据和有关文字、图表(包括影像、图片)等资料,综合整理成安全监测成果,汇编刊印成册。
2)每次监测数据采集后,随即检查、检验原始记录的可靠性、正确性和完整性。如有漏测、误读(记)或异常,要及时补(复)测、确认或更正。
3)承包人在每次监测后立即进行原始数据记录的检验和分析、监测物理量的换算,以及异常值的判别等工作。如遇天气、施工等原因,造成监测数据突变时,要加以说明。
4)经检查、检验后,若判定监测数据不在限差以内或含有粗差,要立即重测;若判定监测数据含有较大的系统误差时,要分析原因,并设法减少或消除其影响。
5)承包人按监理人指示进行监测资料的整编工作,整编资料内容包括:①工程建筑物安全监测工作总报告。②工程建筑物安全监测要求和安全监测措施计划等的有关文件。③仪器资料:包括仪器型号、规格、技术参数、工作原理和使用说明,测点布置,仪器埋设的原始记录,仪器损坏、维护记录等。④监测资料:日常监测和巡检的原始记录、报表和报告,包括特征值汇总表、每个测点监测数据过程线、监测成果分析资料、物理量计算成果及各种图表等。⑤其他相关资料:包括咨询會议记录、工程安全检查报告、事故处理报告、仪器设备管理档案,以及工程竣工安全鉴定的结论、意见和建议等。⑥所有监测资料要求按发包人指定的格式或按SL169-1996、DL/T5209-2005指定的格式建立数据库,输入计算机。用光盘或U盘备份保存并刊印成册。⑦仪器设备出厂合格证明、使用说明书、仪器设备检验和率定记录;⑧仪器设备安装埋设竣工图及电缆走线竣工图。
6)承包人要保留全部未经过任何涂改的原始记录,监理人有权随时查看。若监理人发现监测数据错误、失实、缺损不全或呈报延误时,有权扣减支付费用。
7)随时进行各监测物理量的计(换)算,填写记录表格,绘制监测物理量过程线图或监测物理量与某些原因量的相关图,检查和判断测值的变化趋势。
8)每次巡视检查后,随即对原始记录(含影像资料)进行整理。巡视检查的各种记录、影像和报告等均要按时间先后次序整理编排。
9)随时补充或修正有关监测设施的变动或检验、校测情况,以及各种考证表、图等,确保资料的衔接和连续性。
10)根据所绘制图表和有关资料及时做出简要分析,分析各监测物理量的变化规律和趋势,判断有无异常值。如有异常,及时分析原因,先检查计算有无错误和监测仪器有无故障,经多方比较判断,若发现确有不正常现象或确认的异常值,立即口头上报监理人,并在24h内提交书面报告。
11)按监理人批准的编写目录(大纲)定期提交“工程监测周报”、“工程监测月报”和“工程监测年报”;“工程监测周报”、“工程监测月报”和“工程监测年报”分别报送监理人和设计单位各2份,报送发包人4份;“施工期原型观测成果报告”和“工程原型观测成果完工验收报告”须精装,报送监理人和设计单位各2份,报送发包人8份。
结束语:
通过对比分析监测物理量量值的大小及其变化规律是否合理,或建筑物和结构物所处的状态是否稳定。比较法通常有:监测值与技术警戒值相比较:技术警戒值是工程建筑物在一定工作条件下的变形量、渗漏量及应力等设计值,或有足够的监测资料时经分析求得的允许值(允许范围),在施工初期可用设计值作技术警戒值,根据技术警戒值要判定监测物理量是否正常。
警戒界限法主要用于安全评估和安全预报;监测物理量的相互对比:各自的变化量的大小、变化规律和趋势是否具有一致性和合理性;监测成果与理论的试验的成果(或曲线)相对照:比较其规律是否具有一致性和合理性。
工程中常用作图法、特征统计法和回归分析法等配合使用,即通过对所得图形、主要特征值或回归方程的对比分析做出监测结论。
2)作图法:
根据分析的要求,画出相应的过程线图、相关图、分布图以及综合过程线图等。由图可直观地了解和分析观测值的变化大小和规律,影响观测值的荷载因素和其对观测值的影响程度,观测值有无异常。