观测仪器施工方案

00目 录\l“_TOC_250002“一、施工说明 1\l“_TOC_250001“二、编制依据 1三、安装组织机构 1四、安装方法 11、沉降标点的埋设 22、单项应变计的安装 23、渗压计的安装 54、钢筋计的安装 75、土压力计的安装 86、总体安装方法及质量掌握 157、电缆埋设 16\l“_TOC_250000“五、施工期观测安排及观测资料的整理 16施工期观测安排 16观测资料的整理 1710观测仪器设备安装和埋设方案一、施工说明本标段监测断面位于DY2+747处，包括钢筋计8个〔Ф20的3个，Ф222个，Ф253个〕25个，渗压计511个。二、编制依据《南水北调中线京石段应急供水工程〔北京段〕卢沟桥暗涵工程施工第一标段招标文件》《南水北调中线京石段应急供水工程〔北京段〕卢沟桥暗涵工程施工第一标段施工图纸》《混凝土坝安全监测技术标准〔DL/T5178-2023〕各种仪器的安装使用手册已审批的南水北调卢沟桥暗涵工程施工第一标段施工组织设计发包人与监理工程师要求使用的有关标准、规程其他有关法律、法规、标准、规程等三、安装组织机构〔其履历证明附后主要负责现场安装指导，张贵平主要负责数据的采集和整理。20233月开头安装仪器。施工预备1、仪器及设备率定：到有相应资质单位进展。2、报验3、场地预备四、安装方法1、沉降标点的埋设钢管底端埋入箱涵混凝土中200～300mm深度，以保证钢管端部与混凝土结实结合；钢管涂防锈漆。钢管随土方填筑进展埋设，承受细石混凝土填筑；钢管引至涵身上方地面观测坑后，将沉陷标芯用钢筋固定在观测坑内钢管中心〔设计位置；然后承受C25填，将标点埋设；承受C15混凝土浇筑观测坑，预制保护盖板。2、单项应变计的安装2.1概述BGK-4200型振弦式应变计主要用于大体积混凝土构造中，诸如根底1。图1－BGK-4200型振弦式应变计仪器安装的主要方式是：通过预先将仪器绑扎在钢筋或预应力锚索〔或钢绞线〕上，再直接埋入混凝土；将仪器预先浇筑到混凝土预制块内，再将预制块浇筑到混凝土构造中，或灌注到混凝土观测孔中。应置于砼中，混凝土的变形使得两端块相对移动并导致钢弦张力变化，这鼓励与读数通过位于靠近钢弦的电磁线圈完成。留意以下提示：·振弦式埋入型应变计不适合测量动态或应变变化快速的场合。·制止旋转或拉伸仪器两端块以免引起永久性损坏。2.2仪器安装BGK-4200〔BGK－4200型为外置所观测的读数应在中间值位置四周，压缩仪器端部读数应减小。检测两根导线〔通常为红色与黑色〕之间的电阻。对于4200型大约假设仪器内含半导体温度计，用欧姆计测量电阻〔通常为白、绿色导线间电阻。所得到的电阻读数应与在环境温度根本相符。如有不正常读数仪器返回厂方，仪器不行在现场翻开检修。2.2.1将仪器埋入混凝土直接将仪器浇筑放进混凝土混合料中4200〔见图紧。在混凝土填筑和振捣过程中可能会产生移动，同时留神以免由于振1m范围内制止用机械振捣器振捣而应当承受人工振捣。将BGK-4200型应变计悬挂在钢筋间，留意以下说明：2所示的两位置〔捆扎点四周〕用一层自硫化橡胶带缠绕包裹，该橡胶层起振动缓冲作用，以缓冲悬挂系统的任何振动。有时候假设没有橡胶层，由于绑扎丝绑的太紧，绑扎丝的共振频率会干扰仪器谐振频率，这将导致读数不稳或根本没有读数。然而一旦在混凝土浇筑后，这些影响将会消退。选肯定长度的绑扎丝，通常用捆绑钢筋网的扎丝，绕应变计本体3cm。图2A－将BGK-4200应变计绑扎到钢筋上将仪器安装在钢筋之间，用绑扎丝末端绕钢筋缠绕两次，再将绑扎丝自身缠绕。扎紧绑扎丝并扭紧活套固定仪器装上鼓励线圈并用软管卡〔喉箍〕固定，用尼龙绑扎带将仪器电缆固定在钢筋上。图2B–在螺纹钢筋间安装BGK-4200电缆保护和终端连接从应变计引出来的电缆使用直径为8cm通过剥皮、挂锡后接到读数仪上的接线夹来进展读数。雷电防护BGK-4200埋入型应变计，内部不包含雷电防护器件，如等离子体防浪涌电压避雷器。但这通常也不是问题，由于仪器安装在混凝土或水泥浆中，多少与潜在破坏性瞬变电流有肯定隔离。但是仍有需要雷电防护的场合，例如仪器与钢筋相连，钢筋有可能直接或间接暴露在雷电攻击中。同样，假设仪器电缆是暴露的，则比较适宜安装雷电防护器件，由于电流瞬变可能会沿着电缆传递到仪器中并可能损坏仪器。3、渗压计的安装BGK-4500S异，其主要部件均用特别钢材制造，适合各种恶劣环境使用。特别是在完善电缆保护措施后，可直接埋设在对仪器要求较高的碾压混凝土中。50微米小孔的烧结不锈钢制成，以利于空气从渗压计的空腔排出。BGK-4500SV型弦式渗压计承受专用通气电缆连接，可有效抑制气压对测值的影响。图3振弦式渗压计构造示意图安装初步检验及率定在验收时就应对渗压计读数进展检查和记录。每支仪器都供给了率定系数，包括温度修正系数。以下过程可用来检查随率定表供给的率定系数。①浸透过滤器透水石，并在透水石和膜片之间的空腔里布满水。②用电缆将渗压计沉到测量孔的底部以测量实际深度。③让渗压计热平衡15～20分钟，用读数仪记录该液面的读数。④将渗压计提升一个的高度，记录读数，计算这个系数，给出压力和读数的变化。与率定表中的值进展比较，必要时可重复这个试验。0.05级的标准活塞式压力计率定是最恰当的率定方式。创立零读数每一只渗压计都需要得到一个准确的零读数〔即初始读数〕，而这个读数将用于随后的数据处理〔除非监测相对压力〕。一般来说，是在仪器安装之前〔即未加压力时〕读取的数值。以下是各种检查,以保证渗压计能得到准确的零读数：使渗压计的温度到达平衡：经过渗压计体的不均衡温度变化可能产生错误的读数。4、钢筋计的安装BGK-4911型振弦式钢筋计包括一段高强度钢体，焊接在两段钢筋端面之间。它是设计用于焊接在钢筋混凝土构造的待测钢筋断面之间，电缆通过压紧接头从应变计中引出。见图4图4－BGK-4911型钢筋计BGK-4911〔直径于12毫米〔或＂姊妹杆＂〕包括一段高强度钢筋，焊接在两段长钢筋断面之间。小直径的钢筋可削减应变计中引出。见图5。图5－4911型小直径钢筋计这两种型号的应变计均耐用、牢靠、易于安装和读数，并不受潮湿、电缆长度和接触电阻影响。安装初始检验在安装开头前，检查钢筋计的正常功能是格外明智的。每一支钢筋计都配有率定表，该率定表给出了读数数值与微应变〔或荷载〕间的关系，同时也给出了初始无荷载零读数。应变计的电缆导线〔通常红色和黑色导线在经过温度修正后，这两个读数差值不大于25个字。在应变计上施加拉力，应使读数数值变化，应力增加会使读数上升。使用一个欧姆表可检测电缆的连接性。应变计线圈电阻应在大约190Ω±10Ω之间。当检测时，记住加上电缆电阻〔芯线电阻大约为或48.5Ω/K225在任何导线和屏蔽线之间的绝缘电阻应超过20兆欧。留意：不允许用钢筋计上的电缆来提起钢筋计！4.24911型钢筋计安装将钢筋计直接焊接到现场的待测钢筋上。钢筋计有足够的长度，可以在不损坏其内部的应变元件而焊接就位。然而，仍应留神以确保应变计中心局部不要变得太热，由于线圈骨架和防护环氧树脂可能会溶化。或焊接时在应变计部位浇水。同时，当焊接时还要留神不要损坏或烧着电缆。特别留意的是电缆头的金属线头不要搭接在待测钢筋网上，以防止焊接时形成回路电弧打火损坏应变计。焊接完后，仪器电缆应沿着钢筋走线，用尼龙扎线每隔1米绑扎好，避开用铁丝绑扎线固定电缆，由于电缆可能因此受到损伤。当安装应变计时，肯定要注明全部仪器的位置和编号，在进展数据处理时，对于供给正确的率定系数和打算应力特性是格外必要的。5、土压力计的安装工作原理的压力，土压力计不仅反映土体的压力，而且也反映地下水的压力或毛细管的水压，术语即总压力或总应力。毛细管水压〔μ〕可以用渗压〔Terzagh中分别出来：σ＝σ＇＋μ这些参数连同土体强度特性将确定负荷状态下的土体工况。这里所说土压力计都是液压式的；两块平板沿其园周焊到一起，两板中间留出一个很小的间隙，并充以液体。土压力的作用是将两块板压合，这样就使板槽内的液体产生压力。假设板有足够的柔性，即相对足够的薄，那么在板的中心区域，焊接四周的支撑效应可以无视不计，而在土压计的中心部位，外部土压力正好与内部液体压力完全平衡。只有在感应板偏离零位保持最小的状况下，这一点才是精准的，因而土压计的结实是很重要的。作为一种实际的传递手段，流体可能不被压缩，因而压力计在测量压力时，压力的增加只应有很小的容积变化。很多争论试验〔如Dunnicliff1988年的报告〕都说明，将平面应力度，也取决于纵横比，即土压计的宽度对其厚度之比，厚的土压计比薄的更能转变土体应力状况。具此，用薄的刚性土压力计是最好的，争论20：1为好。在抱负状况下，土压计应当有土体一样的刚度〔可压缩性。但是，实际上这是困难的。假设土压计刚度比土体刚度大，那么它将超记录〔over-register〕土压力，由于仪器四周的土层区域由于仪器的影响将不6所示：图6-应力重分布，软土用刚性土压计可以看出有，在仪器硬边缘有应力集中，但是在土压计的中心处，高一点。图7-应力重分布，硬土用刚性土压计在硬土中，土压计比起土体来硬度可能显得缺乏〔更可压缩〕，在这种状况下，土压计将欠记录〔under-register〕平均土体应力，尤其是图8-应力重分布，硬土对柔性土压计俄亥俄大学〔universityofohioUSA〕承受基康〔Geokon〕土压计用几种不同的土体试验说明，最大程度的超记录或欠记录〔overorunder-registration〕15％。上升，因而从安装土压计的有限的地方，平均应力的取样就相应要困难些。此外，土压力计的响应在很大程度上取决于围绕土压计的土块有一样的刚性或可压缩性，或者说作为原状土体有同样程度的压实特性，安装方法要特别留意这个细节。土压力计的设计一个很窄的缝，缝里完全布满除气液压油，通过液压管接到一个压力传感器上，这里油压转换成电气信号，再经信号电缆将信号传输到读数仪上。而不用“O形圈，由于它会导致集气并降低土压计的刚度。液压油用一NoldDeAratorTM技术除去空气，它显著的改善了流体的刚性和土压计的性能，压力传感器通常用的是GEOKON4500H型，可在几种不同的压力范围内选取。电缆接到土压计上，承受了密封防水的方法。土压力计位于土体内部，允许电缆是铠装的，以使应力作用在土压计上时，削减被拉出的可能。弦式土压计内部有一个热敏电阻，来测量土压计的温度，此外，在间电气损坏，例如直接和间接的雷击。土压力计的构造4800型〔矩形和圆形〕型土压力计的主要构造，分别如图9图11所示。这两种型号的土压力计均承受刚性构造，可用于各种构造的安装使用。特别是用于碾压混凝土时，因其有较强的抗振力量而得到广泛承受。4800型土压力计可以是矩形的也可以是圆形的，矩形的4800的标150mm×250mm230mm，两种型号的厚度都是6m〔纵横比>2。图9-4800型矩形土压力计图10-4800型圆形土压力计5.4安装5.4.1初步试验开头安装之前，须先检查每个土压计的性能是否正常。每个土压计空载的初始读数。将土压计的导线〔通常是红和黑导线〕接到读数仪的线夹，比照率定表上给出的零读数与现在的零读数。在进展了不同的温度校正、气压校正和海拔高度校正以及土压计的实际位置校正〔立放还是平放〕50个数字。按压土压计，可能转变其读数，压力增加时，读数下降。150±20Ω，记住检查时要加上电缆的电阻，绿和白导线间的电阻大约为300025℃时，任一根导线和屏蔽线的绝缘电阻应超过20兆欧。5.4.2压力计的安装通常土压力计是水平面安装的，以监测垂直应力。但它们也可埋设成其他方向，以测量另一个方向的应力，例如，将土压力计垂直埋设以监测垂直于土压力计板方向的水平应力。在安装时可以承受胶合板做样板，用以确定土压力计的位置和方向。将砂或较细的材料直接放在土压力四周并留神的用手压实之后，这些样板可以用手撤除。安装土压力计时，应当留意使其避开直接接触大的岩石，由于这种递到内部液体上。出于本缘由，但凡大于10mm粒径的碎块都应从土压力计四周的材料中去除。最好用土方而不是其它材料〔例如砂子〕包裹土压力计，这样，假设捣实恰当，其结果与四周填土效果一样。对在大骨料中埋设，分层回填不同尺寸骨料组成的过渡层。图124800型土压力计安装措施。总的来说，在仪器面板四周的细材料应当用手放入，并用气动或电动夯实机来夯实，在面板之上的过渡材料层应为250mm厚，并同样500mm1米之前，避开使用振动碾振动。6、总体安装方法及质量掌握穿线套管安装的位置设计以及安装方法的位置进展了设计。安装的方法承受三通、四通、弯头等与直管进展现场焊接。仪器安装位置、编号以及安装挨次定。安装挨次依据主体的工程施工挨次安装，首先安装垫层下的仪器设备，再安装底板内的仪器，后安装侧墙、顶板以及侧墙外的仪器。观测仪器质量检查及质量掌握方法①首先检查仪器设备厂的检测报告和验收产品合格证书在内的交货验收资料。②全部仪器设备在埋设之前均对厂家供给的仪器重率定或检验，合格后进展埋设。③仪器埋设前需清查仪器及其附件数量、规各、型号、尺寸是否符合设计要求。④埋设仪器应轻拿轻放。安装时保证仪器位置、方向和角度。仪器安装定位后，检查合格后才浇筑混凝土。⑤仪器和电缆在埋设中设专人看护，埋入后供给仪器编号和方向、埋设日期、埋设前后观测数据及环境状况等资料。