碾压混凝土钻芯压水施工方案

一. 工程概况........................................... - 1 -二．编制依据：.......................................... - 2 -

二.钻孔取芯质量评定内容.................................. - 2 -

三. 钻孔取芯、压水试验取样频率及部位....................... - 3 -

3.1取样频率依据..................................... - 3 -

四.施工主要设备和人员组织................................ - 4 -

4.1施工主要设备..................................... - 4 -

4.2施工人员组织配备 ................................. - 4 -

五.钻孔取芯：.......................................... - 4 -

5.1施工用水用电..................................... - 4 -

5.2取芯 ........................................... - 5 -

5.3芯样吊运和堆放................................... - 5 -

六.钻孔压水试验......................................... - 6 -

6.1施工工艺流程..................................... - 8 -

6.2主要施工工艺要求 ................................. - 8 -

6.3数据整理........................................ - 9 -

6.4封孔 ........................................... - 9 -

七.特殊情况处理......................................... - 9 -

八.进度安排............................................ - 9 -

8.1钻孔取芯....................................... - 10 -

8.2压水试验....................................... - 10 -

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2016.3）；

2、《水工碾压混凝土施工规范》（DL/T5112-2009）；

3、《水工混凝土施工规范》（SL677-2014）；

4、《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(DL/T5148-2012)；

5、《水利水电工程钻孔压水试验规程》（DL/T 5331-2005）

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/T5112-2009）：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》（SL677-2014）：已建成的结构物，应进行钻孔取芯和压水试验。大体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

4.2施工人员组织配备

表二施工人员组成表

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

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/T5148-2012)《水利水电工程钻孔压水试验规程》（DL/T 5331-2005），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

L Q q 1.

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2016年8月30-9月1日进行钻机就位、加固准备，2016年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可以重叠施工，单孔完成钻孔取芯后随即进行压水试验。2016年9月2日-9月16日完成压水试验。