大坝碾压混凝土钻孔取芯施工方案.doc

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1、大坝碾压混凝土钻孔取芯施工方案根据招标文件要求，需对大坝碾压混凝土采取钻孔取样方法进行质量综合评定，钻孔在碾压混凝土铺筑后3个月进行，钻孔的位置、数量根据现场施工情况由监理工程师指定。1.1 主要施工项目（1）检查孔钻孔取芯、芯样的编录整理、装箱并搬运入库等。（2）检查孔压水检查与抽水检查。（3）孔内电视录像。（4）检查孔封孔。 主要工程量如表17-5所示：表17-5 混凝土质量检查孔工程量表 项 目孔 径(mm)压水试验(段)76150200200工程量(m)480030060030032001.2 主要施工设备（1）钻孔设备：钻机是本项目的主要施工设备，根据本标的施工特点和钻机的特点，拟选

2、用如下钻机进行施工。孔径76mm的检查孔施工采用瑞典Atlas copco公司生产的Diamec262钻机以及国产XY2PC地质钻机；150、200、250孔径的检查孔钻孔均采用2台国产GQ60钻机进行施工。（2）压水设备：采用螺杆泵或BW250/50灌浆泵进行压水试验。（3）灌浆、封孔设备：采用BW250/50灌浆泵进行灌浆和封孔。（4）主要设备的参数见表17-6。表17-6 主要施工设备表序号设备名称规格型号功率(kw)单 位数 量备 注1地质钻机XY2PC17台12履带式钻机Diamec26245台13钻机GQ6022台24泥浆泵BW250/5017台25螺杆泵3台26清水泵7.5台1用

3、于抽水试验7测斜仪KXP1套2用于测量孔斜1.3 钻孔取芯（1）施工工艺：测量放样 就位固机 开孔钻进 取芯编码 终孔验收（2）测量放样根据监理工程师指定的孔位、孔数，用经纬仪、皮卷尺测放孔位中心点位置，并用红油漆标记，孔位误差不得超过10cm。（3）就位固机除Dianec262钻机为履带式钻机不需固机外，其余钻机在开孔前均需埋设地锚以固定钻机，防止其在钻进过程中因振动而发生位移。钻机就位后用地锚将钻机固定并调整钻机水平度。（4）开孔钻进根椐测放的孔位中心点位置，调整钻孔方向，校核无误并经监理工程师同意后方可进行开孔钻进作业。钻进前应精确测量钻杆钻具长度，以确保起钻时将本回次的全部芯样一次取出

4、。1）钻进冲洗液：选用润滑冲洗液，以提高冲洗液携带岩粉的能力，避免钻孔过程中产生的岩粉及碎渣沉积对芯样产生扰动，并及时冷却钻头，保证钻头有效采取芯样，同时使芯样完整光洁。选用LHP型高效润滑剂，LHP有较好的抗钙镁和抗乳能力，能在芯样表面形成保护膜，可进一步提高在混凝土缺陷部位取得原状芯样的成功率。2）钻进规程：根据金刚石的性质及其破碎机理，金刚石钻采用的是以高转速为主体的钻进规程，但需配以适当的压力，尽量减少对金刚石及芯样的振动冲击作用，并需有足够的冲洗液，保证钻头充分冷却。根据理论计算和实践证明，在混凝土取芯过程中，采用下列合理的规程参数，是获得最佳钻进效率和芯样采取率的重要保证。表17-

5、7 混凝土取芯钻进规程参数 孔径(mm)76150200250钻进压力(kg)6007008009508009509501000转速(rpm)5501050350760300700300700冲洗液量(L/min)405065758090901003）振动处理：钻进过程中不可避免存在振动，但振动过大时将影响钻进效率和芯样采取率，因此在施工中应注意以下几点：a)选取合理的转速，避免高速回转引起钻杆柱的剧烈振动，防止产生共振现象；b)严禁使用变形钻杆、同心度不符合标要求的钻杆接头；c)选用与孔径相匹配的钻杆、芯样管，对孔径较小、孔深超过10m钻孔作业应考虑加钻铤或导向器，以减轻钻杆的摆度；d)采用

6、稳定性能良好的施工设备，在排架上进行钻孔作业时应将钻机加固牢靠。（4）采芯编码1）芯样的采取率与获得率要求：符合设计质量要求的混凝土采取率应达到99%以上，芯样获得率不小于98%，RQD值应达到80%以上。2）钻具及钻头的选择：钻具、钻头对芯样采取率、获得率有至关重要的作用，因此，76孔径的钻孔均选用双管单动钻具，150、200、250孔径选用单管钻具、金刚石钻头钻进。3）采芯时机的选择钻进的回次进尺不宜过长，发现芯样磨损时应立即采芯。对于超过1m的钻进循环，若芯样获得率小于80%，则下一回次应减少循环深度50%，以后依次减少50%，直至回次深度为0.5m为止。3）采芯编码与保存a)每回次钻孔

7、完成并取出芯样后卸下钻头、钻具内的内卡簧装置，吊起芯样管将芯样按顺序从管内取出并排列在固定的槽板内，用清水按顺序将芯样自上而下冲洗干净后放入岩芯箱内。采芯方法不当、卡钻不当时提钻过程中造成芯样脱落，再次套取会引起重复破坏。退芯时不能过分敲打，避免造成芯样紊乱、破碎、上下顺序不清，影响芯样的完整性。b)待芯样表面水分蒸发后，用红油漆在每块芯样上进行编号，编号方法用带分数表示，如 A(C/B) ，A代表该孔钻进的回次数，B代表该回次取出的芯样总块数，C代表该回次按自上而下顺序取出的第几块芯样。c)在下一回次进尺采芯之前，必须将芯样牌填写完整。芯样牌采用标准式样，统一用碳素墨水笔填写，外包塑料薄膜，

8、以免受潮后字迹模糊不清。芯样牌记录的主要内容有：施工单位、施工日期、施工机组号、孔号、该回次钻孔的深度及进尺、取芯长度、岩芯残留厚度、回次数及芯样编号等。岩芯牌放入该回次进尺芯样的底部，每回次填写一张，将各回次隔离。d)每一箱芯样装满后，用红油漆在岩芯箱上标明部位、孔号及该箱芯样为该孔的第几箱芯样，编号顺序按孔深自上而下。e)终孔取芯完成后，由专业地质工程师进行芯样编录，并及时绘制柱状图，同时用数码相与数码电子文件存档。f)芯样的保存：施工现场设置临时芯样库，将每箱芯样按顺序摆在芯样库内。芯样库设置在现场部位相对较高处，钢管架搭建，下铺竹夹板，上铺防雨布，以保证库内干燥。（5）终孔验收：钻进至

9、设计孔深后，应通知监理工程师进行孔深、孔斜的验收，孔深误差不能超过10cm，孔斜偏差不能超过1%孔深。1.4 抽水试验对压水时不起压的缺陷孔可不做抽水检查；对钻进过程中打断冷却水管的孔，应先将冷却水管出水口封堵，再做压水检查，但可不做抽水检查；其它孔段均须做抽水检查。抽水检查时采用清水泵抽水，首先将水尽量抽至孔底后（一般距孔底0.5m），立即测量水位，以后每隔1030min测量一次孔内水位，整体抽水测量时间为1h。1.5 压水试验（1）压水试验方法：压水试验采用单点法，用纯压式栓塞进行阻塞压水，压水过程中应注意观察周边及孔口有无漏水现象，如果发现有外漏现象，应采用嵌缝法将其堵死。压水试验前应先

10、用大流量清水冲洗孔底，直至肉眼看不见有岩粉返出为止。（2）压水压力：采用分段升压方法进行压水(一般段长为23m)，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。（3）压水稳定标准：在设计压力下，每5min测读一次流量，连续4次读数中最大值与最小值的差值小于最终值的10%，或最大值与最小值的差值小于1L时，则压水可以认为是相对稳定的，取最终值作为计算值，压水总时间应大于30min。1.6 孔内电视录像对设计或监理工程师要求进行孔内录像的部位，在钻孔取芯完成后，将孔壁用清水洗干净，按相关要求进行录像。观测应全面，确保孔内缺陷点不被遗漏，观测时间一般为810

11、min/m。录像完成后，按工程单元提交成果报告和录像光盘，内容应包含各单孔观测记载及分析、混凝土质量分类与评价等。1.7 灌浆处理与封孔对检查指标不合格的孔段应进行灌浆处理，否则可直接进行封孔。灌浆或封孔前，必须对钻孔进行冲洗，待回水变清后再持续10min可以结束冲洗，再往孔内通入压缩空气将积水吹干，然后下射浆管与卡塞进行单孔循环灌浆或封孔作业，射浆管距孔底不得大于0.50m。单孔循环灌浆采用水灰比为0.5:1的浓浆灌注，水泥标号42.5MPa，当注入率小于0.2L/min在设计压力下持续30min时，即可结束灌浆。屏浆结束后进行闭浆，闭浆时间不小于8h。封孔作业采用孔内循环用机械注入0.5:1的浓浆，待回浆比重达到进浆比重后，在设计压力下持续10min即可结束。待凝23天后，将孔内表面强度不高的水泥结石清理干净，孔内不满部分填补砂浆，砂浆强度应与周围混凝土相匹配。