沙坪電站監測儀器埋設施工方案四川大渡河沙坪二級水電站導流明渠工程施工期臨時安全監測工程施工方案施工合同編號:工程編號:編制:校核:審批:中國葛洲壩集團股份有限公司沙坪二級水電站施工項目部2012-5-14目錄1.工程概況.........................................................................................................................31.1.概況.............................................................................................................................................331.2.施工期臨時安全監測的項目.....................................................................................................2.引用標準和規程規范.....................................................................................................33.施工期臨時監測的工程量..............................................................................................43.1.施工期臨時安全監測的方法和布置.........................................................................................43.2.邊坡及圍巖穩定性監測.............................................................................................................43.3.巡視檢查.....................................................................................................................................443.4.施工期臨時安全監測的工程量.................................................................................................4.觀測儀器設備的采購、驗收、率定、埋設安裝...........................................................54.1.儀器設備采購、運輸、驗收及保管.........................................................................................54.2.監測儀器設備及電纜的檢驗和率定.........................................................................................55.主要的施工程序.............................................................................................................65.1.安裝埋設的準備工作.................................................................................................................65.2.儀器埋設安裝的一般要求.........................................................................................................75.3.監測儀器的埋設方案.................................................................................................................76.主要施工措施.................................................................................................................76.1.工作平臺的搭設和加固:.........................................................................................................76.2.多點位移計的埋設安裝.............................................................................................................86.3.錨桿應力計的安裝.....................................................................................................................86.4.電纜牽引和保護.........................................................................................................................96.5.聲波測試.....................................................................................................................................97.施工期觀測及資料的整編............................................................................................118.施工質量、安全、文明保證措施................................................................................128.1.工期保證措施...........................................................................................................................128.2.施工質量保證措施...................................................................................................................128.3.安全保證措施...........................................................................................................................129.文明施工與環境保護...................................................................................................13附1:監測儀器廠家資料....................................................................................................14附2:振弦式傳感器的工作原理及其特點.........................................................................19第2頁共27頁導流明渠工程施工期臨時安全監測監測儀器埋設施工方案1.工程概況1.1.概況本合同主要包括導流明渠工程、崩坡積及危巖體處理工程、導流明渠上游護坡工程和S306省道防護工程等項目的基礎開挖、噴錨支護、預應力錨索、鉆孔灌漿和混凝土澆筑等。本標承擔施工期臨時監測及永久性監測的土建配合工作。1.2.施工期臨時安全監測的項目施工期臨時安全監測重點在于為施工安全和施工過程服務，其目的是及時掌握邊坡變化動態、支護受力狀況，為優化設計提供指導;監測施工過程中的安全狀態，檢驗和評價邊坡、洞室的穩定性，作為施工安全的一部分。工作內容包括:施工圖紙設計，儀器設備的采購、運輸、率定、安裝及施工期觀測和資料的分析整理等。施工期臨時監測的項目包括:(1)邊坡穩定監測;(2)爆破質點振動速度監測;(3)巡視檢查;(4)施工期臨時安全監測的資料整理和分析。2.引用標準和規程規范在本工程實施過程中，施工所用的材料、設備、施工工藝和工程質量的檢驗和驗收;監測儀器設備的采購、率定、埋設施工、施工期監測、監測資料的整編分析及安全評價;以及與監測有關的土建施工，嚴格執行國家、部、行業頒發的有關技術標準和規程規范。當技術條款的內容與所引用的標準和規程規范的規定有矛盾時。以技術條款的規定或監理指示為準。若國家和部頒的規程規范和標準做出修改，則按新修改的規程規范和標準執行。本項目執行的有關建筑物安全監測的現行技術要求、規程規范和標準主要有(但不限于):1)《混凝土壩安全監測技術規范》DL/T5178-2003;2)《巖土工程用鋼弦式壓力傳感器國家標準》(GB/T13606-92);3)《中華人民共和國國家標準》(GB/T3408-94~GB/T3413-94);第3頁共27頁4)《混凝土壩安全監測資料整編規范》(DL/T5209-2005);5)《水工建筑物水泥灌漿施工技術規范》SL62;6)《混凝土壩監測儀器系列型譜》DL/T948-2005;7)《錨桿噴射混凝土支護技術規范》GB500868)《爆破安全規程》GB6722—20039)《水電水利工程爆破施工技術規范》DL/T5135—200310)設計圖紙和有關文件。3.施工期臨時監測的工程量3.1.施工期臨時安全監測的方法和布置邊坡及圍巖穩定性監測根據招標文件，結合永久監測設計對施工期臨時監測作如下規劃。為了及時掌握開挖至永久支護時段的邊坡以及圍巖支護受力狀況和變化情況，用以判斷其穩定性，針對開挖支護工程進行必要的監測，監測的項目包括:開挖后支護的錨桿錨固應力變化監測以及邊坡巖體深部位移監測。監測方式采用錨桿應力計和多點位移計等儀器進行監測。在新澆筑的混凝土部位及錨桿、錨索部位設置質點振動速度測試儀，測試爆破時巖石質點振動速度，保證施工的結構物安全。計劃在明渠選擇2個監測斷面(樁號分別為導下0+30、導下0+150)于540m高程、565m高程和595m高程，每個斷面根據實際地質條件布置錨桿應力計3套，多點位移計3套。3.2.巡視檢查巡視檢查是監測安全運行的重要方法，它不僅可以及時發現險情而且能系統地記錄、描述各個部位以及周邊環境變化等過程，及時發現被揭露的意想不到的不利地質條件等，這些都是邊坡、圍巖穩定分析時的重要原始資料。巡視檢查分日常巡視檢查、年度巡視檢查和特別巡視檢查。3.3.施工期臨時安全監測的工程量施工期臨時安全監測的工程量見下表3-1。表3-1臨時安全監測工程量清單序號項目名稱單位數量備注1爆破質點振動速度測試測點40第4頁共27頁序號項目名稱單位數量備注2錨桿應力計套6單點式，振弦式3多點位移計套6三點式，振弦式4巡視檢查項15聲波松動圈測試m2006四芯屏蔽電纜m8007振弦式讀數儀臺1BGK4088觀測及資料整理項19永久安全監測配合項14.觀測儀器設備的采購、驗收、率定、埋設安裝4.1.儀器設備采購、運輸、驗收及保管嚴格按照設計要求采購性能穩定、質量可靠、耐用、精度符合要求的儀器設備。按照施工圖紙和監理工程師指示，提交一份包括儀器設備清單、各項儀器設備的采購時間和計劃安裝時間等的觀測儀器設備采購計劃，報監理工程師審批后，即組織訂貨。運輸時采取有效防震減震措施，用木箱裝訂牢固托運到工地。儀器運至工地后，會同監理工程師對廠家提供的全部儀器設備進行檢查和驗收。對儀器進行外觀檢查，并用讀數儀對儀器進行簡單的測試，發現問題時采取進一步手段進行檢查，若確認儀器存在缺陷馬上與廠家聯系更換事宜。將檢查合格的儀器儲存在干燥、通風、防盜的倉庫內，避免相互擠壓、碰撞，等待對儀器按規程規范進行率定檢驗。提交儀器設備資料包括:制造廠家名稱地址;儀器使用說明書;儀器型號、規格、技術參數及工作原理;儀器設備安裝及技術規程;儀器測度及操作規程;觀測數據處理方法;儀器使用的實例資料。4.2.監測儀器設備及電纜的檢驗和率定1)檢驗和率定的目的第5頁共27頁監測儀器大多在隱蔽的環境下長期工作，一旦安裝埋設后，一般無法再進行檢修和更換，因此，必須對所有要埋設的監測儀器進行全面的檢驗和率定。監測使用的二次儀器儀表由于長時間的重復使用，受環境和使用操作的影響，其精度必然會受到影響，從而產生系統誤差，因此必須定期進行檢驗校正。檢驗和率定的主要任務為:校核儀器出廠參數的可靠性;檢驗儀器工作的穩定性，以保證儀器能長期穩定工作;檢驗儀器在搬運過程中是否損壞;儀器設備的精度和系統誤差。2)監測儀器率定儀器率定嚴格按技術要求和標準規范進行嚴格控制，對于不符合要求的儀器設備堅決剔除，不予采用。率定合格的儀器存放在干燥的倉庫中妥善保管。并應根據檢驗、率定的結果編寫監測儀器設備檢驗、率定報告，在儀器設備開始安裝前28天報送監理人審查。鋼弦式儀器率定檢驗標準在《混凝土壩安全監測技術規范》DL/T5178-2003中僅明,，其余參數的率定檢驗指標規范中沒有規定。暫時按照三確提出儀器的相對誤差?1峽以及國內類似工程普遍使用的指標進行控制，其中分辨率?2,，滯后?1,，不重復度?0.5,，綜合誤差?2.5,。3)電纜線檢驗電纜采取抽檢的方式進行檢驗，抽樣的數量為本批的10,。其余所有電纜線進行監測和絕緣性測試。檢驗包括以下項目:電纜在100,內無接頭;用差動式儀器讀數儀分別測量電纜的芯線黑、蘭、紅、綠、白的電阻，測值應不大于3Ω/100,。每100,電纜芯線之間的電阻差值應不大于單芯電阻的10,。(3)用500V直流電阻表測量電纜各芯線間的絕緣電阻，測值應不小于100MΩ。電纜和電纜接頭在溫度為-25?,60?;承受水壓為1.0MP,時，絕緣電阻不小于100MΩ。5.主要的施工程序5.1.安裝埋設的準備工作監測儀器安裝埋設前，向監理人上報觀測儀器設備安裝埋設措施計劃，報監理工程第6頁共27頁師審批，內容包括:安裝埋設開工申請(含監測儀器率定資料);儀器安裝埋設的部位、高程坐標(樁號)及鉆孔深度;埋設儀器的名稱、型號、數量、編號(包括廠家編號)及合格證;埋設儀器的檢驗率定結果及率定資料;安裝埋設技術方法及施工計劃;機械設備及材料使用計劃;儀器的保護方案;質量保證措施。監理工程師批準安裝埋設計劃后，進行安裝埋設的準備工作，包括:儀器的最后檢查、測量放點、施工場地的平整、施工道路的開挖、接通水電、材料設備的準備及修建臨時設施等。5.2.儀器埋設安裝的一般要求儀器埋設中使用經過批準的編碼系統，對各種儀器設備、電纜、觀測剖面、控制坐標等進行編號，每支儀器均建立檔案卡。嚴格按照批準的安裝和埋設措施計劃和廠家說明書規定程序和方法，進行儀器設備的安裝和埋設，儀器埋設過程中，及時向監理工程師報告發生的問題，并提供質量記錄。協調好建筑物施工和觀測儀器埋設安裝的相互干擾，將觀測儀器設備的埋設列入建筑物施工的進度計劃中。5.3.監測儀器的埋設方案右壩肩邊坡監測儀器安裝施工程序框圖見以下程序方框圖:監測儀器安裝施工排架搭設及施工放樣、造孔、驗孔鋪設風水電管道驗收、拆除工作平臺電纜連接～保護6.主要施工措施6.1.工作平臺的搭設和加固:(1).腳手架搭設在排架搭設前人工從上至下清理邊坡松動、變形及即將脫落的巖石，剔除有斷裂痕第7頁共27頁跡及丁字螺栓損壞的扣件，清除架管上的水泥、油污，將選用的扣件、架管運至坡腳。排架搭設時，采用雙層排架，排架搭設層距1.5m，間距為1.5m，排距為1.5m。每隔6m打一排間距為4m的插筋(孔向:斜向巖面，長1.2m，外露0.3m，外露部分調成豎直方向，巖石部分注砂漿)，用Ф12鋼筋作拉筋，順著巖面邊搭設排架邊加固。(2).腳手架加固方案:除了采用插筋拉排架加固外，在排架搭設到一定高度后，在外層排架上采用剪刀架方式加固，一直將施工范圍搭設完畢。為確保作業人員在架上行走安全方便，在施工相應位置鋪設水平通道，通道豎直方向采用鋼筋焊接的爬梯上下、水平方向鋪設竹架板并采用鉛絲將竹架板牢固地邦扎在排架上。腳手架需加掛網保護。6.2.多點位移計的埋設安裝按設計要求的孔徑、孔向和孔深鉆孔，做好鉆孔記錄。鉆孔結束后沖洗干凈，檢查鉆孔通暢情況，測量鉆孔深度、方位、傾角。根據孔深和孔位傾角及灌漿方向標出灌漿管及排氣管的位置。依據錨頭位置和孔深確定傳遞桿、排氣管和灌漿管的長度、在室內配好傳遞桿和PVC護管進行預安裝，并將配好的傳遞桿和PVC護管分別編號，待安裝。將預埋安裝管用膨脹螺絲固定在孔口，調整預埋管的位置，使預埋管與鉆孔同軸，然后用水泥砂漿固定。由多人將組裝好的多點位移計整體托起，并逐段向孔內送進，傳遞桿PVC護管的各接頭牢固連接。注意在放入過程中，桿系不能有過大的彎曲，不能用力牽拉，以防傳遞桿折斷。全部錨頭和測桿送入孔內后，再安裝測頭，將測桿從相應的測頭導向孔內穿出，旋在相應的傳感器上，扭緊鎖定螺絲，用水泥砂漿封孔。待水泥砂漿凝固后，進行封孔灌漿，灌漿材料為0.5水灰比的純水泥漿，灌漿壓力不大于0.5MPa。由于灌漿管的內徑為直徑Ф16mm的柔性管，必須一次性灌滿，漿體一定要過篩，以防水泥塊及其它雜物堵塞灌漿管。漿液終凝24小時后打開孔口裝置，經檢測合格，將電纜引出，然后安裝保護罩和孔口保護蓋。6.3.錨桿應力計的安裝根據設計所采用的錨桿直徑選用相同規格的鋼筋計。根據設計的要求造孔。鉆孔直徑大于錨桿應力計最大直徑，鉆孔平直，其軸線彎曲度應小于鉆孔半徑。鉆孔方位符合設計要求。沖洗干凈鉆孔，并防止孔壁沾油污。將鋼筋計與錨桿焊接，焊接采用對焊，坡口焊或熔結焊，錨桿應力計與錨桿保持同軸。組裝檢測合格后，將焊接的觀測錨桿緩慢地送入鉆孔內。在安裝時，確保錨桿應力計不產生彎曲，電纜和排氣管不受損壞，錨第8頁共27頁桿的根部與孔口平齊。錨桿應力計入孔后，引出電纜和排氣管，裝好灌漿管，用水泥砂漿封閉孔口。安裝檢測合格后，進行灌漿埋設。水泥砂漿配合比為:灰砂比為1:1,1:2，水灰比0.38,0.40。灌漿時，在設計規定的壓力下進行，灌至孔內停止吸漿時，持續10分鐘后結束。待砂漿固化后，測其初始值。6.4.電纜牽引和保護加強電纜保護是保證儀器完好性的一個重要方面。施工過程中，將采取一系列有效措施避免電纜不被人為、機械或其他自然因素所破壞。電纜擬穿PVC保護管埋設牽引，在電纜臨時堆放處加保護箱并作醒目標記，發現電纜破損立即修復或更換，條件具備時盡早將電纜引入觀測站。6.5.聲波測試1)聲波測試原理聲波測試是一種方法靈活、快捷、低投入、技術含量高的無損檢測技術，在建筑工程質量控制和地質勘察中得到廣泛應用。聲波測試是彈性波法檢測開挖爆破對巖體破壞影響程度的主要方法中的一種，其理論基礎建立在固體介質中彈性波的傳播理論上，該方法是以人工激振的方法向介質(巖石、巖體、混凝土構筑物)發射聲波，在一定的空間距離上接收介質物理特性調制的聲波，通過觀測和分析聲波在不同介質中的傳播速度、振幅、頻率等聲學參數，來研究介質的性態。理論研究表明聲波波速和介質性態有如下關系:,E(1,)V,P,(1，,)(1,2,)式中:Vp—縱波(P波)波速E—介質的彈性模量μ—介質的泊松系數ρ—介質密度依據聲波波速的測定結果，參照《水利水電工程物探規程》(SL326-2005)規定，可以評定爆破開挖對巖體介質的破壞深度或基礎巖體質量完整性。2)爆破破壞范圍試驗方法爆破破壞范圍試驗采用鉆孔聲波法進行檢測，采用單孔法和跨孔法檢測圍巖聲波速度，分析判斷爆破對圍巖垂直影響深度。由于直達波法具有探測范圍大、抗干擾能力強、波形清晰、易于辨認等優點，爆破破壞試驗范圍檢測采用直達波法進行聲波檢測，測試第9頁共27頁方法見圖1。聲波檢測儀器選用RS-ST01C非金屬智能巖石聲波參數測定儀。在邊坡已開挖完成后的建基面每隔30米布置1個聲波測試斷面，每個斷面布置1個測點，聲波測試孔單孔深5米，孔徑為Ф60，從孔口位置略向下傾斜5o(見圖2)。量測時根據孔傾斜情況向孔內注水作耦和劑，自孔底向孔口方向施測，測點間距為20cm。發射接收1接收2氣囊水電腦聲波儀圖1聲波檢測現場聯結示意圖AS4S1S2S3A(壩)0-24A-A剖面圖圖2測點平面布置圖3)聲波測試儀器性能檢測儀器主要采用武漢巖海公司生產的RS-ST01C非金屬聲波檢測儀，配岳陽奧成科技公司生產的50KHZ壓電陶瓷一發雙收徑向換能器。RS-ST01C非金屬智能聲波檢測儀集電子技術、計算機技術、聲波發射技術于一體，是低耗、高效、穩定、便攜的新一代第10頁共27頁(壩)0+70智能化測試儀。其主要技術指針:,0.1us(1)聲時測讀精度:3%(2)聲幅準確度:0.1us~1638.3us(3)采樣間隔:,1/2LSB(4)幅值分辨率:8位(5)單道采樣長度:0.5K、1K、2K(6)頻帶范圍:10HZ~200HZ聲波儀測試原理如圖3所示。聲波發聲波在介質中傳播、受其接收換聲波記聲波分析系統射系統結構、物理力學性能能器錄系統及微機接口圖3聲波測試原理框圖4)聲波測試成果提交采用聲波檢測，可以做到密集、詳細檢測。檢測時，由孔口至孔底(或反之)，每隔0.2m乃至0.1m測讀直達縱波的傳遞時間，用兩測點之間的距離算出波速，作出孔深—波速曲線;根據曲線的轉折情況找出原巖體和松馳層的分界，劃定松馳層的厚度，并結合工程爆破施工作業按照規范和業主的設計要求及時測試并指導邊坡爆破參數的調整。7.施工期觀測及資料的整編(1)各監測設施埋設安裝完畢后，及時對觀測設施進行測試、校正，記錄各測點的初始值。施工期觀測做到“四無”，即無缺測、無漏測、無不符合精度、無違時;“四隨”，即隨時觀測、隨時記錄、隨時計算、隨時校核;“四固定”，即人員固定、儀器固定、測次固定、時間固定。(2)各類數據均存入計算機進行數據處理，及時將觀測物理量轉換成相應的溫度、位移等物理量，并繪制時間過程線和相關曲線。(3)每月向監理工程師報送觀測資料和成果。(4)認真搞好巡視檢查，汛期及特殊情況下應加密觀測頻次。(5)嚴格按規程規范的頻次要求進行觀測。第11頁共27頁8.施工質量、安全、文明保證措施8.1.工期保證措施儀器埋設自2011年2月20日正式開始，按照工程進度及時完成施工任務。8.2.施工質量保證措施(1).安全監測施工是一個系統工程，從儀器訂購、率定檢驗、電纜聯接到安裝埋設、電纜牽引、設施保護及觀測反饋，每一個環節都密切相關，十分重要，為了保證儀器長期穩定工作，必須對每一個環節進行嚴格把關。(2).按照相關的規程、規范及業主、設計、監理要求制訂的適合本工程的觀測細則必須嚴格執行。(3).嚴格按ISO,9000質量體系運行，及時糾正工作中的各種缺陷，避免不合格產品的發生。(4).加大進場人員培訓力度，從規程規范、設計要求、設計圖紙、規章制度安全生產等方面進行培訓，并保證進場人員相對穩定。(5).制定質量獎罰制度，對工作中的缺陷進行處罰，并落實到人，同時對優良工元進行獎勵并逐步加大比例。程單8.3.安全保證措施邊坡儀器埋設多屬于高空作業。因此必須采取切實可行的措施以確保安全。(1)建立健全以項目經理為第一責任人的安全文明施工領導小組，設置專職安全員，建立嚴格的安全管理制度及嚴格的安全獎懲措施。(2)儀器埋設施工前對所有參與該項目施工的人員進行必要的崗前培訓，只有經培訓合格的人員才能持證上崗作業。(3)施工人員進入施工現場嚴格按勞保著裝，班前進行安全施工技術交底，每日進行安全巡檢，每月進行安全考核，獎懲月月兌現。對不服從安全人員檢查，拒不執行安全施工的人員嚴肅處理，對存在安全隱患的施工部位，工序等必須責令整改后施工。(4)施工前檢查作業區邊坡以及腳手架的穩定情況，必要時進行適當處理。(5)經常檢查施工電源、線路及設備電器部分，按有關規定設置保護裝置，確保用電及埋設儀器安全。(6)注漿泵、張拉設備高壓油泵等承壓設備或容器，使用前須全面檢查，滿足安全要求后再投入使用，在使用過程中如發現壓力表失靈和損壞，應及時更換并經常檢查易損部位，發現后要及時處理。第12頁共27頁(7)嚴格按照符合設計技術要求并經監理工程師批復的原型觀測施工程序組織生產，嚴禁違反施工程序施工，以免造成邊坡失穩，崩塌等重大事故的發生。9.文明施工與環境保護(1).施工期間必須作到文明施工;(2).進入施工現場，必須佩帶安全帽，著裝安全、整潔，服從指揮;(3).施工現場嚴禁嬉戲打鬧，大聲喧嘩、隨地大小便等;(4).現場合理安裝、布置設備、機具、管路，做到現場整潔，施工秩序井然;(5).注意設備維護保養，保持設備外觀整潔、運行正常;(6).保證施工現場整潔，現場施工廢水、廢漿集中排放至指定地點，嚴禁廢水、廢漿滿地漫流;(7).施工用電、照明用電線路有序布設;(8).有毒有害材料必須按照規定使用、保護，防止傷人、污染環境;(9).生活垃圾集中堆放，并定期運至場外指定地點;(10).施工現場工完料凈，場地清潔整齊，無棄物;(11).維護正常交通，控制施工噪音，不對交通和鄰近設施進行干擾;(12).遵守國家和地區環境保護的各種條例。第13頁共27頁附1:監測儀器廠家資料廠家簡介基康儀器(北京)有限公司地址:北京市房山良鄉凱旋大街濱河西街3號，郵編:102488基康儀器(北京)有限公司系美國基康公司(GeokonInc.)在華投資成立的獨資企業，1998年注冊于房山良鄉工業開發區。公司于2002年通過了ISO9001認證;并連續兩年被房山區政府評為十佳外資企業，并被北京市科委認定為"高新技術企業";2003年獲得北京市"守信企業"光榮稱號。作為中國大壩安全監測委員會委員單位，基康儀器(北京)有限公司是國內專業從事水電工程安全監測最有聲望的公司之一，是目前國內最大的水利水電安全監測儀器供應商。公司先后承擔過國內三峽水利樞紐工程、小浪底水利樞紐工程、龍灘水電站安全監測工程、山西萬家寨引黃工程、鳳灘水電廠擴機工程、水布埡工程、瀑布溝工程、彭水工程等數十座大壩安全監測儀器設備供貨、安裝調試和監測自動化系統的安裝、調試工作;同時還參與了浙江天荒坪抽水蓄能電站、十三陵抽水蓄能電站、山東泰安抽水蓄能電站、浙江桐柏抽水蓄能電站、河南南陽回龍抽水蓄能電站、安徽瑯琊山抽水蓄能電站、江蘇宜興抽水蓄能電站、山西西龍池抽水蓄能電站等眾多個重點抽水蓄能電站的安全監測儀器的供貨。多年來，公司產品的成功應用、卓越的產品質量和及時有效的技術支持贏得了所有用戶的好評。基康儀器(北京)有限公司和遍布全國的數十家代理、技術服務商本著"客戶至上、質量為本、服務第一、誠實守信"的原則，為所有用戶提供最高質量的產品和最優質的服務。技術介紹振弦傳感器的工作原理是源于一根張緊的鋼弦振動的諧振頻率與鋼弦的應變或者張力成正比，這種基本關系可以用來測量多種物理量如應變、荷載、力、壓力、溫度和傾斜等。振弦傳感器較一般傳感器的優點就在于傳感器的輸出是頻率而不是電壓。頻率可以通過長電纜(>2000米)傳輸，不會因為導線電阻的變化、浸水、溫度波動、接觸電阻或絕緣改變等而引起信號的明顯衰減。除此之外，再加上基康獨特工藝的設計和制造，基康的振弦式傳感器均具有極好的長期穩定性，特別適于在惡劣環境中的長期監測。基康制造的儀器主要用于監控工業和民用結構的安全和穩定性，例如大壩、隧洞、礦井、基礎、樁基、筑堤、擋土墻、邊坡、滑坡體、地鐵系統、地下廠房、橋梁、涵洞、管線、豎井、泥漿墻、支撐式坑道、橫梁、核廢料侖庫、地下管網系統以及類似的用途。基康設計制造全系列巖土工程儀器，包括收斂計、壓力計、應變儀、鋼筋計、測縫計、裂縫儀、位移計、測力計、荷載盒、沉降傳感器、土壓力計、混凝土應力計、傾斜儀，數據記錄儀以及其它根據用戶要求特制的產品。資質及業績第14頁共27頁質量管理體系認證證書基康儀器(北京)有限公司管理體系符合ISO9001:2000標準。該管理體系適用于鋼弦式壓力傳感器、鋼弦式位移傳感器、鋼弦式負載傳感器的設計、開發、生產和服務;振弦傳感器讀數儀的銷售和服務基康儀器(北京)有限公司已于2002年7月3日獲得該質量管理體系認證證書。基康公司業績多年以來，基康儀器(北京)有限公司在全國各地完成了200多項工程建設任務。優秀的工程質量以及周到的服務，已經為公司樹立了良好的企業形象。以下項目首先列出工程名稱，后跟工程地點(排名不分先后)。密云水庫安砂水電站福建永安白山水電站吉林樺甸白溪水庫浙江寧海白楊河水庫甘肅嘉峪關百丈祭水電站浙江溫州碧口水電站甘肅碧流河水庫遼寧大連查龍水電站西藏昌馬水庫甘肅昌馬長江二橋武漢敦化水情監測系統吉林大化水電站廣西大化大山口電站新疆庫爾勒大窯灣島堤防遼寧大連第15頁共27頁大源渡水利樞紐湖南衡陽丹江口水電站湖北丹江口東方廣場北京東風水電站貴州清鎮東深水庫廣東深圳洞庭湖大橋湖南岳陽二灘水電站四川攀枝花飛來峽樞紐廣東清遠豐滿水電站吉林市楓樹壩水電站廣東龍川劉家峽水電站甘肅福堂水電站四川汶川福建水產大廈福建福州佛陳大橋廣東佛山富春江水電站浙江桐廬縣洞庭湖大橋崗黃水庫河北葛洲壩樞紐湖北宜昌隔河巖水電站湖北共和斜拉橋遼寧沈陽古田溪水電站福建古田故縣水庫河南故縣官廳水庫北京黑泉水庫甘肅紅楓梯級水電站貴州清鎮洪家渡水電站貴州黔西洪門水電站江西南城后河水庫河南湖口大橋江西九江淮南煤礦安徽淮南。黃碧莊水庫河北石家莊江埡水電站湖南澧陵江陰大橋江蘇江陰金山電站福建金山錦州海上平臺遼寧錦州李家峽水電站青海蓮花水庫黑龍江牡丹江劉大水庫遼寧大連二灘水電站太平哨水電站遼寧龍灘專用公路大橋廣西天峨龍羊峽水電站甘肅爐房水庫云南馬沙溝水庫貴州習水滿拉水庫西藏江孜密云水庫北京棉花灘水電站福建永定南盤江洪水監測系統云南南水北調穿黃項目河南花園口潘家口水利樞紐河北唐山磐石頭水庫河南鶴壁普定水電站貴州普定第16頁共27頁秦山核電站浙江三門峽水利樞紐河南三門峽三峽水利樞紐湖北宜昌三亞水情監測項目海南沙溪口水電站福建南平秦山核電站山河水庫湖南郴州珊溪水庫浙江溫州上海石化上海沈山高速公路遼寧十三陵抽水蓄能電站北京昌平水布埡水電站湖北水口水電站福建閩清佛寺水庫遼寧阜新太平灣水電站遼寧桐柏抽水蓄能電站浙江天荒坪抽水蓄能電站浙江安吉天津碼頭天津天生橋水電站貴州興義拓林水電站江西永修萬家寨引黃入晉工程山西偏關烏江渡水電站貴州遵義五強溪水電站湖南常德武漢展覽館武漢蕪湖大橋安徽蕪湖西麗水庫廣東深圳湘潭二橋湖南湘潭小浪底水利樞紐河南濟源三峽水利樞紐新立城水庫吉林長春徐浦大橋上海磁懸浮列車試驗項目上海羊湖水電站西藏羊坪水庫云南益遠船塢工程遼寧大連引碧入連供水工程遼寧大連引子渡水電站貴州平壩永記水庫遼寧大連柘溪水電站湖南安化周村水庫山東棗莊竹洲水電站福建三明王二河水庫貴州龍頭橋水庫黑龍江小羊溪水庫貴州上海地鐵隧道工程上海泰安抽水蓄能電廠山東鳳灘電廠湖南元磨高速公路監測工程云南小浪底水利樞紐宜興抽水蓄能電廠江蘇揭普高速公路監測工程廣東小灣電站云南第17頁共27頁滬閩高架橋監測工程上海張家界觀光電梯監測工程湖南高官水庫湖北濟北煤礦豎井監測山東公伯峽水電站青海沙坡頭水電站寧夏第18頁共27頁附2:振弦式傳感器的工作原理及其特點1.概述振弦式傳感器是目前國內外普遍重視和廣泛應用的一種非電量電測的傳感器。由于振弦傳感器直接輸出振弦的自振頻率信號，因此，具有抗干擾能力強、受電參數影響小、零點飄移小、受溫度影響小、性能穩定可靠、耐震動、壽命長等特點。與工程、科研中普遍應用的電阻應變計相比，有著突出的優越性:(1)振弦傳感器有著獨特的機械結構形式并以振弦頻率的變化量來表征受力的大小，因此具有長期零點穩定的性能，這是電阻應變計所無法比擬的。在長期、靜態測試傳感器的選擇中，振弦傳感器已成為取代電阻應變計、而廣泛應用于工程、科研的長期原觀的測試手段。(2)隨著電子、微機技術的發展，從實現測試微機化、智能化的先進測試要求來看，由于振弦傳感器能直接以頻率信號輸出，因此，較電阻應變計模擬量輸出能更為簡單方便地進行數據采集、傳輸、處理和存儲，實現高精度的自動測試。為此，振弦傳感器得到了迅速的發展和應用。在國外，德國的MAlHAK、法國的TELEMAL、美國的SINCO和FOXBORO、英國的SCHLUBERGER及挪威等多家公司，都有振弦傳感器的系列產品。國內從60年代起，先后研制開發了適合各種測試目的的多種振弦傳感器的系列產品，如振弦式壓力計、土壓力計、空隙水壓力計、應變計、測力(應力)計、鋼筋計、扭力計、位移計、反力計、吊重負荷計、傾斜計等等。它們廣泛應用于港口工程、土木建筑、道路橋梁、礦山冶金、機械船舶、水庫大壩、地基基礎等測試，已成為工程、科研中一種不可缺少的測試手段，顯示出了其廣闊應用和發展的前景。2.工作原理振弦式傳感器由受力彈性形變外殼(或膜片)、鋼弦、緊固夾頭、激振和接收線圈等組成。鋼弦自振頻率與張緊力的大小有關，在振弦幾何尺寸確定之后，振弦振動頻率的變化量，即可表征受力的大小。現以雙線圈連續等幅振動的激振方式，來表述振弦式傳感器的工作原理。如圖l所示，工作時開啟電源，線圈帶電激勵鋼弦振動，鋼弦振動后在磁場中切割磁力線，所產第19頁共27頁生的感應電勢由接收線圈送入放大器放大輸出，同時將輸出信號的一部分反饋到激勵線圈，保持鋼弦的振動，這樣不斷地反饋循環，加上電路的穩幅措施，使鋼弦達到電路所保持的等幅、連續的振動，然后輸出的與鋼弦張力有關的頻率信號。振弦這種等幅連續振動的工作狀態，符合柔軟無阻尼微振動的條件，振弦的振動頻率可由下式確定;式中，f0——初始頻率;L——鋼弦的有效長度ip一-鋼弦材料密度;σo——鋼弦上的初始應力。由于鋼弦的質量m、長度L、截面積S、彈性模量E可視為常數，因此，鋼弦的應力與輸出頻率f0建立了相應的關系。當外力F未施加時，則鋼弦按初始應力作穩幅振動，輸出初頻f0;當施加外力(即被測力——應力或壓力)時，則形變殼體(或膜片)發生相應的拉伸或壓縮，使鋼弦的應力增加或減少，這時初頻也隨之增加或減少。因此，只要測得振弦頻率值f，即可得到相應被測的力——應力或壓力值等。3.振弦的激振方式第20頁共27頁振弦式傳感器的振弦是鋼弦，通過激振產生振動。振弦激振的方式分為間歇觸發激振和等幅連續激振。3.1問歇觸發激振目前，單線圈形式的振弦傳感器，均采用間歇觸發的激振方式。如圖2所示，由張馳振蕩器產生激振脈沖，當脈沖信號發出，則吸動繼電器，通過常開觸頭，將觸發電壓加于振弦傳感器的激振線圈上，產生電磁力，吸動鋼弦;當脈沖終止時，繼電器釋放，松開鋼弦，從而產生自由振動并切割磁力線，在激振線圈中產生感應電勢，通過繼電器常閉觸頭輸入測試儀器，測得鋼弦的振動頻率。3.2等幅連續激振采用這種激振方式的振弦傳感器具有激勵和接收兩組帶磁鋼的電磁線圈，與放大電路、反饋和穩幅電路組成等幅的振蕩器。在開啟電源時激勵鋼弦，鋼弦切割磁力線而在接收線圈中產生感應電勢，將其輸出放大，并反饋到激勵線圈補足能量，不斷循環。在穩幅電路限制的反饋量下，達到等幅連續振蕩的激振方式，萁振動頻率即為鋼弦的自振頻率。兩種技術的構成不同，帶來一些性能上的差異。一般而言，“撥振”-單線圈方式由于在傳感器內的電子部件降低到最低限度，傳感器的可靠性及耐惡劣環境性都更好一些;同時，由于只采用一個線圈，傳感器的體積可以做得很小(而自動諧振式傳感器需要更長的鋼弦以便容納兩個線圈);此外，由于單線圈振弦儀器只需兩芯電纜，總體費用也更便宜。而“自動諧振”-雙線圈方式的優點是可通過高速計數技術或把頻率轉換成電壓方式在一定范圍可進行動態應變測量(通常動態信號輸人頻率限制在大約1OOHz內，這主要取決于傳感器的諧振頻率)。自動諧振”技術的另一優點是可以使用通用的頻率計和數據記錄儀即可讀取其它制造商的自動諧振傳感器的數據。4.振弦式傳感器的特性4.1非線性由(1)式可知，振弦式傳感器的特性曲線是非線性的，測試的量值需用查對率定曲線的辦法進行判定，是相當麻煩的。因此，必須進行線性回歸，作線性化處理。在選擇第21頁共27頁了較佳的傳感器工作頻段時，從實測數據對比，其線性誤差可小于2‰，能較為簡便地適應自動測試分析，也能保證較高的測試精度。4.2靈敏度由(1)式可知，靈敏度與弦長L成反比,將(1)式平方，取對數再求導數，上式表示相應于單位應力增量引起基頻的改變量，稱為振弦的靈敏度。由上式可見，要提高靈敏度最有效的辦法是縮短弦長，同時在保證振弦能穩定起振的情況下，鋼弦應力盡可能小些。此外，采用細弦，減小抗彎剛度，也可以提高靈敏度。但振弦應滿足柔軟無阻尼振動運動微分方程，故鋼弦不能過短，弦長與直徑之比應大于200，—般在300-400之間為宜。4.3溫度影響由于傳感器零件的金屬材料膨脹系數的不同，造成了溫度誤差。為減小這一誤差，在零件材料選擇上，除盡量考慮達到傳感器機械結構自身的熱平衡外，并從結構設計和裝配技術上不斷調整零件的幾何尺寸和相對固定位置，以取得最佳的溫度補償結果。實踐結果表明，傳感器在-10-55?使用溫度范圍內時，溫度附加誤差僅有1.5Hz,l0?。4.4穩定性振弦式傳感器是機械結構式的，它不受電流、電壓、絕緣等電參數的影響，因此，零點穩定。這是這類傳感器的突出優點。但若材料選擇處理不當，由于殘余應力、蠕變等因素，會嚴重影響傳感器的穩定性。為了提高振弦式傳感器的長期穩定性，必須嚴格選擇材料、工藝處理、加工方法并進行時效處理，才能保證其良好的穩定性。第22頁共27頁4.5滯后性由于振弦式傳感器是機械結構式的，以鋼弦為轉換元件，存在滯后的特性，因此，只能適用于靜態和不大于10Hz的準動態測試。5.振弦傳感器的主要技術指標1)指標(1)回差:士0(5,(20士5?)(2)重復差:士O(5,(20士5?)(3)穩定誤差:士1(O,(4)使用溫度范圍:-10,+55?(5)溫度附加誤差:士O(25,,l0?(1.5Hz,10?)(6)靈敏度:士O.10,(7)能抗與奧斯特外磁場干擾(8)能抗顛振第23頁共27頁6.材料選擇與工藝處理振弦傳感器的材料選擇與工藝處理直接影響傳感器的精度、靈敏度和穩定性，因此，必須進行認真的選配和嚴格的工藝處理。1)材料選擇的原則(1)在常溫下材料的線膨脹系數盡量接近或相同;(2)選用彈性模量低、彈性極限高的材料，通過工藝處理，能保證在最大載荷下，材料彈性變形在材料變形極限的l,3,1,2以下;(3)彈性元件的抗蠕變能力好;(4)彈性元件的殘余應力小;(5)材料成本低、性能穩定、工藝處理簡便;(6)選用材料經處理后，其機械性能應盡可能接近被測材料。2)工藝處理要求在彈性模量基本相同的情況下，盡量提高材料的回彈模量，以保證最大載荷時材料的彈性變形為材料彈性極限的三分之一左右。對各零件材料的抗蠕變能力及殘余應力、加工應力應變等都進行了較合理的工藝處理。同時通過各種試驗，確定了合理的結構，選擇了最佳頻段，使傳感器性能穩定，取得了良好效果。綜合技術性能比較理想，選到了技術要求和設計目的。工藝處理要點:(1