张超伟；杨雷鹏
（南水北调中线干线工程建设管理局天津分局，天津 300393）
（南水北调中线干线工程建设管理局河北分局，石家庄 050021）
【摘要】安全监测是直接对工程原型进行观测，客观地反映输水箱涵及建筑物的运行性态的重要手段，其中安全监测仪器设备的施工埋设是关系到安全监测成败的最重要环节，在监测仪器施工埋设前应做好充分的准备，监测仪器安装过程中要严格规范要求施工，确保监测仪器的成活率，为后续的安全运行提供强有力的保障。
【关键词】施工准备、安装、埋设、保护
The embedment technology of safety monitoring instruments for Tianjin Main Route of South-to-north Water Diversion Project
ZHANG Chao-wei
(Construction and Administration Department of Tianjin Direct Management Project，Construction and Administration Bureau of South-to-North Water Diversion Middle Route Project， Tianjin 300134， China)
Abstract: As an important technology， safety monitoring in Tianjin main route of South-to-north Water Diversion Project is directly observed on the engineering prototypes， which can objectively reflect the operation behavior of box culvert and buildings。 During the whole process， the embedment of safety monitoring instruments is the most important link that relates to the final success or failure of safety monitoring。 So， it requires the construction side should have a full preparation before the monitoring instrument embedment， and strictly follow the regulations and design in the installation process to ensure the survival rates of monitoring instruments。 Finally， it provides a powerful guarantee for the project’s subsequent safe operation。
Key words: construction preparation；installation； embedment；protection
1引言
南水北调中线一期工程天津干线起点位于河北省保定市徐水县西黑山村，终点位于天津市外环河出口闸，全长155。344KM。共穿越49条行洪河道、排涝渠道及13条灌溉渠道，工程区属温带大陆性几份气候区。其中西黑山进口闸至有压箱涵段共涉及测缝计124支、应变计46支、钢筋计84支、无应力计11支、土压力计35支、位移计17支、渗压计67支、观测电缆61938米。目前所有仪器均安装完成，仪器安装成活率100%，运行可靠。本文以工程实例介绍了南水北调天津干线安全检测仪器埋设的施工技术以供类似工程参考。
2一般要求
仪器设备安装埋设前，将检验合格的仪器进行妥善保管；充分了解建筑物施工的进度计划，制定监测仪器设备的安装和埋设计划；在监理人的主持下协调好监测仪器的安装、埋设和建筑物施工的相互干扰。在安装施工图纸指定的部位安装、埋设监测仪器。各内观测仪器的埋设误差不超过10cm，各变形外观测测点放样误差不超过20cm，若现场存在特殊情况，各测点确需要移位，应经监理人批准。在施工过程中加强对一起的保护，必要时提供保护罩、标记和格栅。仪器埋设中对各种仪器设备、电缆、监测剖面、控制坐标进行统一编号，每只仪器均须建立档案卡。仪器安装记录应标识工程名、仪器编号、埋设位置、气温、二次仪表编号、日期、时间、监测数据、说明、埋设示意图及安装人员等项目；监测仪器设备安装和埋设及有关的所有工作在监理人在场的情况下进行，仪器安装就位经现场监理监测合格后方可进行下一道工序施工；观测和分析过程中发现仪器损坏或失效及时向监理人报告并提供必要的检查记录。
3施工准备
根据设计图纸、通知、相关技术规程及工程施工进度安排，提前备齐所需监测仪器和试验设备。仪器运抵现场后，按有关规定或仪器生产厂家提供的方法，对仪器的性能进行全面率定。率定合格后，仪器要放在干燥的仓库中妥善保管，严禁仪器和电缆收到日晒、雨林、和洪水浸泡。仪器埋设前对每只仪器进行检验、测试，率定时后储存时间不超过6个月且无异常，可直接埋设，否则需要重新率定；根据设计图纸和现场情况，按照有关技术要求联接仪器的加长电缆，并对电缆接头进行处理。根据设计图纸，加工仪器埋设所需的零部件，购置配套齐全的施工器材。进行其埋设的测量放样，并作明显标记，测量定位资料及时整理并填写到考证表内永久保存；
3仪器的安装与埋设
各种仪器的埋设、安装，应按照规范规定及设计图纸要求，并参照仪器生产厂商提供的说明和资料操作，并接受现场监理人的指导与监督。
3.1 渗压计
渗压计检验合格后，去下透水石，在钢模上涂上一层防锈油，安装前报外壳及透水石在清水中浸泡24小时以上，使其充分饱和，将渗压计用土工布和过滤料（细沙）包裹。安装在测压管内的渗压计用1。2mm钢丝悬吊，仪器电缆绑扎在钢丝上，每隔1。5m绑扎一处，并保持适当的松弛，之后把渗压计慢慢放入孔内，仪器就位测值正常后，将钢丝固定在电缆保护管关口处的钢筋上，钢筋呈十字交叉焊于关口处，仪器安装无误后，尽快安设管口保护装置。用于的测量内水压的渗压计按设计图纸安装要求进水口端与衬砌表面齐平，防止水泥浆渗入渗压计内部。用于测量外水压的渗压计应在预先位置按照设计图纸要求挖坑或钻孔埋设。坑（钻孔）地步垫细沙，之后把过滤布包裹的渗压计埋入细沙中并引出仪器引线，回填砂需压实，接近垫层位置后，用水泥砂浆封孔。
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3.2位移计
位移计测孔开孔段直径不小于Ф110mm，测孔内段直径为Ф76mm。采用岩芯钻机钻孔，钻孔轴线应保持直线，倾斜不大于1o。钻孔的空位、深度等应按照施工图纸的要求执行，钻孔时必须保证孔向准确。安装位移计时，将测杆和护管按设计长度连接，然后将测杆与灌浆管一并放入钻孔内，待位移计就位后，采用膨润土0。6:1（水：泥）泥浆自下而上进行全孔灌浆或采用膨润土球封孔。待绑扎钢筋时按照仪器安装说明书安装侧头，调整仪器量程后并记录观测值。侧头安装后必须严加保护，避免碰撞及直接对侧头振捣。
3.3测缝计
3.3.1轴向测缝计
对于埋设在混凝土结构伸缩缝的轴向测缝计，需要埋入混凝土中，现在浇筑混凝土内埋设带有加长杆的套筒，筒口与接触面（模板）齐平。然后将螺丝扣涂上机油，筒内填满棉纱，旋上筒盖。套筒位置用油漆在模板上做出标记，以便拆模后在混凝土表面找到套筒的位置。当混凝土浇筑至高出仪器埋设20cm时，挖去捣实的混凝土，打开套筒盖，取出填塞物，旋上测缝计，回填混凝土。测缝计埋设时，必须垂直缝面，是施工中必须对测缝计进行保护，避免对其直接振捣。
3.3.2竖向测缝计
竖向测缝计监测相邻结构块体错动，安装在结构伸缩缝面上，需要使用专用家具固定测缝计。埋设完的测缝计应设保护罩，并固定牢，以免回填土时被破坏。
3.4钢筋计
按照安装位置的钢筋选配等直径的钢筋计，将仪器两端的连接杆分别于钢筋焊接在一起，钢筋计应与钢筋保持在同一轴线上，要求焊接强度不低于受力钢筋强度。焊接时及焊后应在仪器部位浇水冷却，使仪器温度不超过60℃，但不得在焊缝处浇水以免影响焊接质量。混凝土入仓应远离仪器，振捣时振捣器至少应距钢筋计0。5m，振捣器不可直接插在带钢筋计的钢筋上，带钢筋计的钢筋绑扎后应作明显的标记。混凝土教主之前，应加盖保护。
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3.5应变计
将传感器在室内接长电缆，并在电缆端部标注设计编号，同时记录仪器编号，将仪器按照设计图纸要求固定在钢筋网格上。固定应变计时应随时用二次仪表检测仪器的变化情况，避免对应变计造成约束，同时保证仪器位置和方向的准确。箱涵内仪器电缆穿PVC保护管，用尼龙扎带固定在钢筋上，引致箱涵顶部。混凝土浇筑期间，振捣器应局里仪器1。0m意外，防止振捣器造成仪器损坏，观测期间注意加强保护，防止电缆及设计编号损坏。
3.6无应力计
将传感器在室内接长电缆，并在电缆端部标注设计编号，同时记录仪器编号，将仪器固定在无应力桶内，按设计图纸要求将无应力计桶固定在钢筋网格之间，固定固仪器时应随时用二次仪表检测仪器的变化情况，避免对应变计造成约束，同时保证仪器位置和方向的准确
，箱涵内仪器电缆穿PVC保护管，用尼龙扎带固定在钢筋上，引致箱涵顶部，混凝土浇筑期间，将箱涵混凝土填充在无应力计桶内，剔除桶内仪器附近的大粒径骨料。振捣器应局里仪器1.0m意外，防止振捣器造成仪器损坏，观测期间注意加强保护，防止电缆及设计编号损坏。
3.7 土压力计
建筑物的面的土压力计安装埋设在混凝土浇筑到土压力计埋设的高程时，将土压力计固定在埋设位置的模板上，并在仪器周围采取可靠的措施，防止水泥浆进入承压面。埋设时，土压力计的承压面朝向填土侧，保证承压面与建筑物表面齐平。回填土料时要求承压面与墙面后回填料紧密接触。埋设在建筑物底部与土体的接触面上，埋设前应将接触面尽量平整以利于均匀受力，将土压力计的承压面上，埋设过程中随时用水平仪校正，仪器定位后，用砂浆将土压力计上部抹平至垫层高程，并人工插捣密实。
3.8监测仪器电缆
监测仪器至监测站的电缆尽可能少用接头，电缆的连接和测试严格按照《混凝土坝安全监测技术规范》DL/T5178-2003执行，在仪器引线安放和连接后，回填或埋入混凝土前，应对监测仪器及电缆进行测试。监测仪器的电缆在结构物内牵引时，仪器电缆沿钢筋牵引，并将电缆用钢丝绑扎在钢筋上，每间隔1.0m绑扎一处，水平敷设的电缆应呈“S”形，垂直敷设的电缆要适当放松，不要频繁拉动电缆。在每支仪器电缆上均按5～10m间隔设置标识，电缆末端应设置一个铝制标签，刻上仪器永久编号，在电缆的端部提供防水、防湿的保护套管。监测仪器电缆进入监测站墙体或地板上应有2m以上的镀锌电缆套管。埋入混凝土中的电缆需加PVC管保护。对于外露的电缆，需沿电缆牵引路线挖成电缆槽，电缆埋设电缆沟中并穿镀锌保护套管，周围回填密实。电缆跨施工缝或机构缝时，应严格按照设计要求设穿管过缝的保护装置，防止由于缝面张开而拉断电缆，电缆跨缝保护钢管直径选用电缆束直径的1.5～2.。0倍，使电缆在管内可以松弛放置，电缆应用布条包扎，其包扎长度应延伸至保护管外，管口用涂油理清的面纱或麻丝封口。
4、实施效果
以上技术在南水北调天津干线西黑山进口闸至有压箱涵段工程中的到了良好的应用，共计完成各类监测仪器198支，成活率100%，为后续施工及以后的运行观测奠定了良好的基础。
5、结语
以上施工方法具有因地制宜、安全可靠、操作性强、质量有保证、施工速度快、经济实用的特点，非常适合现代水利工程建设尤其是输水工程建设。该施工方案经在南水北调天津干线工程施工中得到了推广应用，对类似工程有一定的参考价值。
参考文献：
（1）SL60-90，土石坝安全检测技术规范[S]；
（2）SL169-96，土石坝安全检测资料整编规程；
（3）洪晓林，水闸安全检测与评估分析[M]，北京，中国水利水电出版社，2007.01；
（4）刘大文，《工程安全监测技术2007》，中国水利水电出版社，2007；
（5）王德厚，《水利水电工程安全监测理论与实践》，长江出版社，2006；
（6）孙勇、吴超《尼尔基水利工程安全监测资料分析》，浙江水利水电专科学校学报，2009年02期。
作者简介：
张超伟，（1979-），男，河北省藁城市人，高级工程师，主要从事水利工程管理工作。
地址：天津市西青区中北工业园金霞路24号
邮编：300393
杨雷鹏 ，（1971-），男，河北省晋州市人，高级工程师，主要从事水利工程工程管理工作。
地址：河北省邢台市滨江北路南水北调邢台管理处
邮编：054000