大坝碾压混凝土钻孔取芯施工方案

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

1.2 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，拟选用如下钻机进行施工。孔径Φ76mm的检查孔施工采用瑞典Atlas copco公司生产的Diamec262钻机以及国产XY～2PC地质钻机；Φ150、Φ200、Φ250孔径的检查孔钻孔均采用2台国产GQ～60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

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。

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L～HP型高效润滑剂，L～HP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17-7 混凝土取芯钻进规程参数

600700 800950

800

950 950 1000

550

1050 350760

300

700

300

700

4050 8090

90

100 3）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，Φ76孔径的钻孔均选用双管单动钻具，Φ150、Φ200、Φ250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，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10～30min测量一次孔内水位，整体抽水测量时间为1h。