大华桥水电站导流隧洞安全监测工程施工

2011-06-01谢永亮侯林峰

长江工程职业技术学院学报 2011年3期

谢永亮，侯林峰，胡育

（长江工程职业技术学院，武汉 430212）

1 工程概况

大华桥水电站位于云南省澜沧江上游怒江州兰坪县兔峨乡境内，是澜沧江干流上游河段规划梯级开发中的第六级水电站，上有黄登水电站，下接苗尾梯级水电站。

大华桥水电站于坝址右岸布置一条导流隧洞。进口高程为1 399．0m，出口高程为1 398．0m，洞身长485．0m，明洞段长21．0m，隧洞底坡为i＝0．21%，洞身断面型式为城门洞型，断面尺寸为12m×14m（宽×高），顶拱中心角120°。进口引渠长48．6m，闸室段长17．7m，进水塔高85．5m，渐变段长20m。出口明渠长100m。导流隧洞一次支护采用锚喷支护，二次支护采用混凝土衬砌，衬砌厚0．6～2．0m。

2 安全监测工程特点分析

2．1 安全监测工程特点

安全监测工程的特点在于其本身是隐蔽性较强、精度和准确度要求较高的工程，同时又是穿插在总体工程之中，监测工作要紧随填筑工作面及时安装埋设仪器，紧跟土建施工作业循环进行测读，并结合数据分析及时反馈观测信息，以便进行施工安全预测、设计优化和施工技术指导。

2．2 工程难点

地下洞室施工安全监测是一项艰难复杂的工作，尤其本工程工期紧、地质条件较差，最突出的观测工作难点有以下几点：

（1）土建施工与观测的干扰大、协调难；（2）仪器保护难度大；（3）变形监测精度、稳定性、可靠度要求高。

3 主要仪器设备的安装埋设方法

仪器设备的安装埋设应严格按照规程规范、设计文件、监理工程师指示进行。在每项（支）监测仪器设备安装埋设完毕后，应会同监理工程师立即对仪器设备的安装埋设质量进行检查和检验，经监理工程师检查确认其质量合格后，方能进行后续施工。

3．1 表面变形测点

（1）表部变形监测点的标墩为现浇钢筋混凝土墩，标墩顶部设置强制对中盘，对中误差≤0．05mm；标墩底盘表面设置水准标志。见图1。

（2）埋设时，强制对中盘应调整水平，其倾斜度不得大于4′。

（3）混凝土标墩所用混凝土强度等级不低于C25，标体严格捣密，测墩建造完毕后应采用红色油漆喷涂编号标记，标记应整齐美观。

图1 表面变形测墩安装埋设示意图

按设计要求钻孔，孔向偏差小于3°，孔深比最深测点深1．0m。钻孔施工时注意避免与锚杆钻孔相互交错贯通。钻孔完成后冲洗干净，测量钻孔深度、方位、倾角。

3．2 多点位移计

（1）安装的基本方法。

多点变位计需要现场组装，如果空间允许，可以在地面上组装传递杆；如果空间紧张，考虑在孔口安装传递杆。两种情况都需要使用安全绳，必要时可以将传递杆拉回。

地面组装：锚头、隔离套、传递杆及其护管、支撑环、灌浆基座完全组装好，固定灌浆管、通气管。在钻孔附近停一辆吊车或搭设支架，将多点变位计吊起后向下放入钻孔中。

孔口组装：从最深的锚头开始，将每个锚头或连杆逐根组装，同时做好传递杆编号标记，以防混淆。

（2）灌浆管和排气管的安装。

钻孔方向向上或斜向上安装：将灌浆管深入孔内5m或至孔深的一半，排气管则需深入孔底。若需要备用灌浆管，可将灌浆基座上的排气管转换堵头旋开，作为备用灌浆管出孔使用，备用灌浆管深入孔内1．5m，排气管从灌浆保护管外侧引出。

钻孔方向向下或水平安装：灌浆管随最深的锚头一起放入孔底，深度加深0．5m，而排气管可不安装或仅伸入孔内即可。若需要备用灌浆管或者二次灌浆时，可将灌浆基座上的排气管堵头旋开，作为备用灌浆管出孔使用。

（3）锚头、传递杆及护管组装。

将传递杆外螺纹涂密封粘合剂，传递杆上的小孔可插入小螺丝刀，与灌浆锚头旋紧，然后将锚头外螺纹涂密封粘合剂，与传递杆护管旋紧。

（4）传递杆、连接螺套与传递杆护管的组装。

将传递杆外螺纹涂密封粘合剂，利用两根传递杆上的安装孔进行对接旋紧；将传递杆护管端部涂PVC胶，插入连接套；将另一根传递杆护管端部涂PVC胶，插入连接螺套；连接处外侧裹电工胶布。

须注意密封粘合剂只需在外螺纹处涂抹少许即可（通常只需一至两滴）。将螺纹拧紧后，粘合剂初固时间约15分钟。PVC胶需涂抹充分、均匀，连接后保护管做少许旋转，使粘合剂充分融合。

（5）连接安装基座。

①截取最后一段保护管，截取长度等于仪器的量程，如对于量程为100mm的位移传感器，C＝100mm（超过150mm量程的位移传感器，其C值根据预计的压缩量或设计要求定）；②传递杆保护管末端涂PVC胶，并将转换接头套入；③将导向接头套入传递杆，注意传递杆顶部与导向接头锥形口的下底口持平；固定止头螺钉，确保无相对移动；④滑动杆导管涂PVC胶后插入转换接头；⑤将所有传递杆及护管安装到位后，将模拟传感器与传递杆连接，固定安转板。

（6）模拟传杆器的安装。

招商部门在商场租赁谈判时，可以与租户进行沟通，在原商务谈判的租金总额、租赁使用面积不变的前提下，在合同中增加该铺位对应分摊的建筑面积，将租金按照建筑面积进行折算单位租金；以达到降低自用房建筑面积和原值、从而降低自用房房产税税额的目的。

模拟传感器主要用于固定传递杆及锚头位置，防止灌浆时发生移动。灌浆完成后进行拆除；它与传递杆的连接是暂时的，所以螺纹处不得涂密封胶见图2和图3。

图2 模拟传杆器

图3 连接安装基座

（7）橡胶隔离套及支撑环的安装。

支撑环：主要用于传递杆保护管、灌浆管、及排气管的径向定位，避免交叉影响测量精度，一般每隔2m布置一件，外裹电工胶布固定。

橡胶隔离套：套在靠近锚头的地方，主要作用是隔断灌浆体，防止灌浆体形成整体而影响测量效果。

（8）灌浆。

①孔口封堵。

孔口封堵可采用水泥砂浆或者环氧锚固剂，尤其是向上的钻孔，必须使用灌浆保护管，采用速凝水泥或环氧锚固剂封堵灌浆保护管及灌浆基座与孔壁的间隙。或使用棉纱与速凝水泥的混合材料来封堵，速凝水泥的固化时间满足要求，封堵时保证灌浆保护管及灌浆基座与孔壁密实，避免灌浆时将整个基座顶出孔外。

②灌浆。

钻孔方向向上或斜向上安装：向上灌浆的孔在测杆安装时，备用灌浆管随传递杆及护管一同埋入，备用灌浆管埋入深度1．5m，从安装基座的备用灌浆管孔引出。

用泵将浆液从第一根灌浆管注入孔中，当浆液从通气管返回，说明钻孔已经完全灌满。

钻孔方向向下或水平安装：通常只需要一根灌浆管，但为防止管路堵塞，可在安装传递杆时再安装一根备用灌浆管，备用灌浆管一端埋设在孔深的一半处，另一端从安装基座的备用灌浆管孔引出，当第一根灌浆管堵塞时，可使用此灌浆管。

（9）孔口组件的安装。

①仪器安装基座的组装。

灌浆完成后，待水泥浆达到初凝状态即可进行仪器安装座的安装。步骤是：拆除模拟传感器；沿灌浆安装基座面切除灌浆管及排气管；清理安装基座表面，清洁“O”型密封圈及安装槽中的杂物。在“O”型密封圈表面抹一层硅胶，使安装更方便，防水性能更好；将测头或者传递杆的标号标注于仪器安装孔的接头上；仪器安装调整到位后，将仪器保护罩套入仪器安装座，确认顶端固定螺母已经安装到位（并紧后可旋开固定螺母，仪器安装杆与保护罩顶端齐平即可）。

②仪器的组装。

将限位接头推入仪器保护管的限位槽内；将位移传感器插入安装孔，达到导向接头后，施加一定压力顺时针旋入传递杆顶部连接孔中，连接时不可使用粘合剂，以防维修时给更换传感器带来困难；将位移传感器连接到便携式钢弦频率指示仪，移动位移传感器至设计要求的初始读数（如无特殊要求，一般预拉值是量程的25%）；将位移传感器固定接头上的螺帽用扳手拧紧；待所有位移传感器安装完成后，将位移传感器引线与输出电缆相连接，再次确认位移传感器是否正常；将仪器保护罩安装到位；并紧输出电缆压帽，压紧O型密封圈后，将电缆引出孔口。

（10）当传感器固定好后，将配套读数仪接到仪器的导线上，读取初读数。

3．3 锚杆应力计

（1）实施要求。

一旦开挖掌子面推进到锚杆观测断面或略超过观测断面（不超过2m）时，应立即埋设拱圈上测点或腰部上测点（如条件具备，否则应在二层开挖时进行），必须在12h内且在下一循环开挖前埋设完毕并记录初始读数。

（2）钻孔。

①依据观测布置进行施工放样；②锚杆应力计钻孔直径90mm，孔深与支护锚杆相同。要求钻孔平直，其轴线弯曲度应小于钻孔半径，且还应防止孔壁沾油污；③钻孔工作结束后，监测仪器埋设之前，用压力风水进行冲洗，将孔道内的钻孔岩屑和泥沙冲洗干净。

（3）测点安装。

①按锚杆直径选配相应规格的锚杆应力计；②将仪器两端的连接杆分别与锚杆焊接或采用螺纹连接，要求连接后锚杆整体强度不低于锚杆强度；③在已焊接应力计的观测锚筋上安装排气管，将组装检测合格后的观测锚杆送入钻孔内，引出电缆和排气管，插入灌浆管，用水泥砂浆封闭孔口（见图4）；④安装检查合格后进行灌浆，按规范要求进行监测，并作好记录。