浅谈外国安全测定仪器用于某项目上的实践

浅谈外国安全测定仪器用于某项目上的实践
二滩拱坝应用国外监测仪器的情况二滩双曲拱坝坝高240m,坝顶弧长78.9m,拱冠坝底宽度5.7m,拱冠坝顶宽度nm。坝身有7孔溢洪表孔(宽11m,高11.5m),6孔滋流中孔(宽6m,高sm)和2孔底孔(宽3m,高sm)。坝内安全监测项目有位移、挠度、坝基基岩位移、混凝土应力应变、钢筋应力、闸墩预应力锚索张力、缝隙开合度、坝体坝基不均匀沉降、倾斜、坝基扬压力、坝体温度等。使用的监测仪器有应变计、测缝计、压应力计、锚索测力器、钢筋应变计、倾斜仪、垂线、岩石位移计、渗压计、温度计、引张线仪等,它们绝大多数从国外采购。长度衰减,所以可以长距离传送。传送信号的电缆外径只有6.4mm,外皮是耐腐蚀的聚氯乙烯,重量轻,一般在现场根据施工图算出传感器到集线箱的电缆长度,由仪器生产厂家预先封装在传感器上,现场不用接长电缆,既方便施工,又可避免电缆接头发生断裂、氧化和锈蚀等事故。Geokon生产的混凝土压应力计有其特点,它针对混凝土浇筑后收缩的特性,对仪器结构作了改进。众所周知,压应力计是在混凝土浇筑时埋设的,但混凝土浇筑初期,由于干缩和自生体积变形等原因,引起体积收缩,因而在混凝土与压应力计的承压板之间接触脱开,产生缝隙。混凝土固结以后,这条缝隙不易消除,造成混凝土与承压板之间接触不良或根本不接触,使监测成果产生误差。

为了克服这种误差,Geoken的压应力计在承压板旁专门设置一根管子,称为“加压管”,与承压板内腔相通,也充满水银。在混凝土浇筑2天3天后,用专门的工具挤压此管子,使管内的水银流回承压板并使其向外变形,直到与混凝土完全贴紧,消除缝隙,保证正确地测到仪器承受的应力。实践证明,这种结构取得很好的效果。二滩拱坝采用的国外监测仪器,皆为振弦式仪器。振弦式仪器输出的信号是频率,钢筋计的传统安装方法是在需要安装钢筋计的钢筋上截掉一段,然后把钢筋计的两端焊上去。这种方法有时候是有困难的。如钢筋比较密集时,现场无法操作,必须事前在钢筋上焊好仪器,再连钢筋一起绑扎到钢筋网上。现场施工时互相干扰,难以保证安装质量,仪器和电缆也容易损坏。

电阻差动式仪器测是用工作电阻的变化来推算温度的,实际上是支电阻温度计。由于电阻值只有70欧姆左右,如果电缆较长,电缆电阻会附加到温度电阻中,造成误差,影响温度测值的精度。为此,需用四芯或五芯电缆,芯线截面大,因而电缆较粗而重,且其长度还受到限制。国外振弦式仪器也是通过电阻来测定温度的,不过是在仪器内安置的是热敏电阻,其电阻值相当大,约为2000欧姆(Roetest)或3000欧姆(Geokon)。由于热敏电阻的电阻值大,电缆电阻不会产生有意义的误差,所以可以用较细的电缆,且其长度可允许达数百米。测到电阻后,可用给定的公式计算出温度。事实上,厂家提供的读数仪可以直接读出温度,不用计算。

存在的问题二滩拱坝使用的国外安全监测仪器也存在一些不足之处。美国Geokon生产的4700型振弦式温度计内有一根钢弦,钢弦和不锈钢外壳的热膨胀系数是不一样的。当仪器的温度变化时,外壳和钢弦的长度变化不同,因而引起钢弦频率的变化,我们可以根据频率的变化算出温度的变化。从原理上讲是可行的,但实际效果却很不好。在现场检验时我们就发现,温度计测值误差很大,特别是当温度超过30C以后,误差达ZC3C。埋设以后,测值一直不正常。幸亏温度计内还有一支热敏电阻,原来是为互相比较而设置的,现在可读到正确的温度。由Roctest生产的无应力计套筒呈方形,高60cm,外面是一层厚2mm的钢板,里面贴2cm厚的泡沫塑料,没有底,上面有一个盖。

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