碾压混凝土钻芯压水施工方案样本.doc

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目 录
一. 工程概况 - 1 -
二．编制依据: - 1 -
二.钻孔取芯质量评定内容 - 1 -
三. 钻孔取芯、 压水试验取样频率及部位 - 2 -
3.1取样频率依据 - 2 -
四.施工主要设备和人员组织 - 3 -
4.1施工主要设备 - 3 -
4.2施工人员组织配备 - 3 -
五.钻孔取芯: - 3 -
5.1施工用水用电 - 3 -
5.2取芯 - 4 -
5.3芯样吊运和堆放 - 4 -
六.钻孔压水试验 - 5 -
6.1施工工艺流程 - 6 -
6.2主要施工工艺要求 - 6 -
6.3数据整理 - 7 -
6.4封孔 - 7 -
七.特殊情况处理 - 7 -
八.进度安排 - 8 -
8.1钻孔取芯 - 8 -
8.2压水试验 - 8 -

一．工程概况
云河水库位于陕西省南郑县西南境内, 系一项在汉江一级支流漾家河上游筑坝建库, 实施跨流域引水灌溉, 并兼防洪、 发电、 养殖、 旅游开发等综合利用于一体的IV等小(Ι)型水利水电枢纽工程。
枢纽工程主要由拦河坝、 放水( 冲砂) 底孔、 坝后电站和升压站等组成。拦河坝坝顶高程893.0m, 坝底高程830.0m, 最大坝高63.0m, 最大底宽56.5m, 最大底长74m, 坝顶宽度7.0m, 坝顶长度146.4m。碾压混凝土14万m³, 常态混凝土4.78万m³。
二．编制依据:
1、 《南郑县云河水利水电枢纽工程大坝混凝土施工技术要求》( 汉中市水利水电建筑勘测设计院 .3) ;
2、 《水工碾压混凝土施工规范》( DL/T5112- ) ;
3、 《水工混凝土施工规范》( SL677- ) ;
4、 《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(DL/T5148- );
5、 《水利水电工程钻孔压水试验规程》( DL/T 5331- )
二.钻孔取芯质量评定内容
钻孔取样是评定碾压辊凝土质量的综合方法, 钻孔取样可在碾压混凝土铺筑3个月后进行, 质量评定的内容包括:
1.芯样获得率和折断率: 评定碾压混箍土的均匀性。
2.芯样的渗透试验: 评定混凝土的抗渗性。
3.芯样的物理力学性能试验(容重、 抗压强度、 抗拉强度、 抗剪强度、 弹性模量、 极限拉伸值、 抗渗、 抗冻、 缝面抗剪和抗拉特性): 评定碾压混凝土的均质性和力学性能。
4.芯样外观鉴别: 评定致密程度和骨料分布均匀性。
三. 钻孔取芯、 压水试验取样频率及部位
3.1取样频率依据
1、 根据《南郑县云河水利水电枢纽工程大坝混凝土施工技术要求》( 汉中市水利水电建筑勘测设计院) : 钻芯取样是评定碾压混凝土质量的综合方法, 钻孔取样可在碾压混凝土铺筑3个月后进行, 钻孔数量可根据工程规模确定。
2、 根据《水工碾压混凝土施工规范》( DL/T5112- ) : 钻孔取样是评定碾压辊凝土质量的综合方法, 钻孔取样可在碾压混凝土达到设计龄期后进行, 钻孔的部位和数量应根据需要确定。
3、 根据《水工混凝土施工规范》( SL677- ) : 已建成的结构物, 应进行钻孔取芯和压水试验。大致积混凝土取芯和压水试验可按每万立方米混凝土钻孔2~10m, 具体钻孔取样部位、 检测项目与压水试验的部位、 吸水率的评定标准, 应根据工程施工的具体情况确定。
3.2取样频率、 部位确定
根据以上施工技术要求: 我部计划钻孔取芯分两次进行, 第一次取样部位在850~862高程, 深度至828.5高程, 第二次在893高程, 深度至850~862高程。本次钻孔取芯孔共3个, 孔径φ150。孔位分布在上游C20处1个孔、 下游C15处2个孔。孔位编号为1#-3#, 其中1#、 3#兼做压水试验孔。
孔位桩号: 1#孔( 上游C20放水底孔与压力隧洞之间) 861.9高程, 坝横0+106.20, 坝下0+001.8; 2#孔( 下游C15、 5#坝段内压力弯管桥台内) 854高程, 坝横0+110.00, 坝下0+030.00; 3#孔( 下游C15、 3#坝段下游) 850高程, 坝横0+071.2; 坝下0+042.19。
四.施工主要设备和人员组织
4.1施工主要设备
表一 施工主要设备明细表
设 备 名 称
型号及规格
单 位
数 量
备 注
岩芯钻机
HGY300
台
2
ф168～ф150
精密计量泵

台
2

流量测试仪
H97-3
台
2

泥浆泵
BW-150
台
1

4.2施工人员组织配备
表二 施工人员组成表
工种
工作内容
人数
备注
钻机人员
钻 孔
12

压水试验
读数记录
2

技术员
工地施工技术
2

队 长
指挥工作
2

合 计

18

五.钻孔取芯:
5.1施工用水用电
施工用水用电直接从左坝肩仓面浇筑用水水包和配电柜接引, 施工废水采用废碴进行围堵后集中抽排, 避免污染浇筑仓面。
5.2取芯
钻孔前由监测单位核对孔位是否与监测仪器、 设备电缆等有冲突, 当可能对观测仪器及冷却水管有损伤时, 个别孔位可作适当调整。施工前出具开钻证, 由承包人、 监理以及监测单位签字确认后对孔位进行测量放样。为了减少机座的振动影响, 用细骨料砼将机座固定, 保证尽可能取出完整芯样。
芯样取出后及时进行编号及芯样描述, 龄期不足28天的砼芯样、 龄期28天至90天砼芯样、 超过90天的砼芯样应分开保存, 分开描述。
5.3芯样吊运和堆放
长芯样用槽钢盛装, 用Φ28的钢筋进行加固, 并用专用吊车运至监理工程师指定位置。钻孔取芯时, 要求按获得芯样顺序统一编号, 填牌装箱, 绘制钻孔柱状图并进行岩芯描述。钻进应保证最大限度地取得芯样, 无论芯样有多长, 一旦发现芯样卡钻或被磨损, 应立即取出。对于1m或大于1m的钻进循环, 若芯样获得率小于80%, 则下一次应减少循环深度50%, 以后依次减少50%, 直至50cm为止。
当钻取的芯样长度达到8m左右时, 应及时卡取芯样( 在成功取得长芯样后, 可逐渐加长取芯长度) 。取芯前先起钻并用游标卡尺测量钻头内径, 安装合适的卡簧( 卡簧内径宜比钻头胎体内径小0.3~0.5mm) 和专用卡簧座。下钻确认卡簧座已到达孔底且卡簧卡住芯样后, 用立轴并辅以千斤顶顶拔混凝土芯样。岩芯管被吊至孔口时, 用管卡卡住岩芯管, 拆开沉淀管接头, 根据芯样长短、 岩芯管内壁与芯样之间的缝隙大小, 分四个方向垫入管壁与芯样之间, 以防放置岩芯管时, 芯样在管内晃动而断裂。水压使混凝土芯样从岩芯管内全部退出。确认取芯工作已达到封孔标准后, 将孔内积水排干, 用小级配混凝土逐段回填。
岩芯管采用吊车等起重设备吊离孔口并平放, 在此过程中若不采取加强措施岩芯管会产生弯曲变形, 为避免管内混凝土芯样因岩芯管弯曲而折断, 每隔500mm用螺栓将两根槽钢对称固定在在岩芯管变形最大部位, 藉此来加强岩芯管的刚度。水平摆放岩芯管时, 先准备两根长度、 宽度与芯样长度、 直径相适应的槽钢, 一根用来摆放岩芯管, 另一根用来承接从岩芯管内退出的芯样。调整好槽钢的轴线方向和水平面, 使两根槽钢前后、 高度一致。　
六.钻孔压水试验
压水试验应在钻孔冲洗后进行, 试验段长为5m, 采用”单点法”进行试验, 自上而下单栓塞逐段阻塞压水, 压力采用分段升压, 第一段不大于0.3MPa, 第二段不大于0.6MPa, 第三段及以下各段不大于1.0MPa。在稳定压力下每3min~5min测读一次压入流量, 当流量无连续增长趋势时, 且连续五次读数中最大值与最小值之差小于最终值的10%, 本阶段试验即可结束, 取最终值作为计算值。压水试验质量标准: 二级配混凝土透水率q不大于0.5Lu; 三级配混凝土透水率q不大于1.0Lu。试验过程中, 若发现吕容值大于设计值时, 应立即对廊道、 坝面进行检查, 察看是否存在渗水通道, 并缩小压水段长找出渗水通道为止。
ф150孔段压力控制:
二级配区: 孔深小于30m的试段平均压力为0.3MPa,
孔深大于30m的试段平均压力为0.6MPa。
三级配区: 第1、 2段试段平均压力为0.3Mpa,
以下各段试段平均压力为0.6MPa。
5.4芯样检测与砼评价
根据芯样及检测结果报告对碾压混凝土进行芯样评价, 钻孔取样评价内容如下:
1、 芯样获得率: 评价碾压混凝土的均质性。
2、 压水试验: 评定碾压混凝土抗渗性。
3、 芯样的物理力学性能试验: 评定碾压混凝土的均匀性和力学性能。
4、 芯样断口位置及形态描述: 描述断口形态, 分别统计芯样断口在不同类型碾压层层间结合处的数量, 并计算占总断口数的比例, 评价层间结合是否符合设计要求。
5、 芯样外观描述: 评定碾压混凝土的均质性和密室性, 评定标准见表。 碾压混凝土芯样外观评定标准
级 别
表面光滑程度
表面致密程度
骨料分布均匀性
优良
光滑
致密
均匀
一般
基本光滑
稍有孔
基本均匀
差
不光滑
有部分孔洞
不均匀
注: 本表适用于金刚石钻头钻取的芯样
6.1施工工艺流程
钻孔洗孔→ 试段隔离及设备安装→设备调试压力→流量观测读数→数据整理→封 孔
6.2主要施工工艺要求
A钻孔及洗孔
采用HGY300型地质钻机造孔, 金刚石钻头钻进。第一段钻进深度为3.5m, 其余每回次钻进深度为(即:试段长度)3.0m, 开钻前钻机底座利用预埋件及水泥砂浆固定, 保证立轴垂直, 钻孔垂直, 且钻孔垂直度控制在1%以内。
将钻具下至孔底, 用BW-150泵的流量开至最大档冲洗, 观测孔口返水清洁, 方可进行下一工序。
B试段隔离及设备安装
检查栓塞、 连通管接头符合要求后, 利用钻机卷扬机将止水隔离装置下入孔内, 同时将滤水器、 供水泵、 流量测试仪、 压力表、 进水稳压箱安装完毕。
C设备调试
每段次压水检查前, 均对上述压水试验设备进行调试检查。
D压力、 流量观测读数
压力表读数按下式计算:
压力表读数=试段设计压力-压力表中心距所测量1/2试段面的水柱压力。
试验时考虑水柱高度的影响, 始终保持孔段中心实际压力为设计压力, 流量稳定后流速极小, 可忽略压力沿程和局部损失。
压力表反映的压力稳定, 所有部位观测无漏水现象。这时采用电子秒表计时, 进行流量观测。根据钻孔压水试验技术要求, 每隔5min记录一次水量, 在流量无持续增大趋势, 且连续5个流量中最大值与最小值之差小于最终值的10%时, 试验便结束。
6.3数据整理
试验结果以吕容值表示, 试验和计算方法按《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(DL/T5148- )《水利水电工程钻孔压水试验规程》( DL/T 5331- ) , 其试段透水率按下式计算∶

式中∶ q-----试段透水率 ( Lu)
L-----试验段长度 ( m)
Q ----流 量 ( L/min)
p ----试段压力值 ( MPa)
6.4封孔
压水试验完毕后, 采用M25砂浆回填密实。
七.特殊情况处理
1、 当压水段内渗透率大于1.0Lu时, 报告监理, 是否再将压水段变短, 找出泽透面及相应位置, 判断是缝面渗透还是层面渗透。
2、 当钻孔发现破坏冷却水管时, 该孔不进行回填, 在孔口采用钢板进行封孔, 并预埋φ32冷却水管作为排气管, 以满足冷却水通水需要, 在冷却水管进行回填灌浆时同期进行回填, 排气管就近引至下游面。
八.进度安排
8.1钻孔取芯
取芯进度按照每台钻机平均每天完成6m 正常计算, 总计需10-12天完成钻孔取芯任务,即 8月30-9月1日进行钻机就位、 加固准备, 9月1日-9月15日完成钻孔取芯。
8.2压水试验
按照每天完成5段次压水试验, 计每孔完成需二天。钻孔取芯与压水试验能够重叠施工, 单孔完成钻孔取芯后随即进行压水试验。 9月2日-9月16日完成压水试验。