一種混凝土壩取芯方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明的實(shí)施方式涉及建筑施工領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明的實(shí)施方式涉及一種混 凝土壩取芯方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 混凝土壩的混凝土質(zhì)量關(guān)系到壩體的本質(zhì)安全，全面掌握壩體混凝土的質(zhì)量尤其 重要。混凝土壩通過(guò)橫縫、縱縫將大壩分成小塊的倉(cāng)面，澆筑通常歷時(shí)較長(zhǎng)，影響混凝土澆 筑質(zhì)量的因素很多，比如：原材料質(zhì)量、混凝土配合比、混凝土拌和質(zhì)量、混凝土運(yùn)輸、混凝 土澆筑、混凝土養(yǎng)護(hù)等，混凝土壩施工完成后取芯檢查能反應(yīng)混凝土澆筑的最終質(zhì)量，目前 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中除對(duì)取芯數(shù)量進(jìn)行限制外，如何進(jìn)行取芯檢查未進(jìn)行明確。
[0003] 目前大壩混凝土取芯處于隨機(jī)狀態(tài)，取芯數(shù)量滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范即可，不具備反 應(yīng)混凝土壩整體質(zhì)量的效果，并且，混凝土取芯后進(jìn)行的試驗(yàn)項(xiàng)目和數(shù)量也較少，不具備進(jìn) 行數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)，難以對(duì)整個(gè)壩體的混凝土質(zhì)量進(jìn)行分析，提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。因此， 需要從壩體結(jié)構(gòu)分析出發(fā)，綜合考慮混凝土、施工情況，提出壩體混凝土取芯設(shè)計(jì)；另一方 面，現(xiàn)有的混凝土取芯施工沒(méi)有明確標(biāo)準(zhǔn)，需要從混凝土特性的角度保護(hù)混凝土芯樣，避免 取芯過(guò)后長(zhǎng)時(shí)間暴露在室外，與混凝土壩內(nèi)部的混凝土所處環(huán)境有較大差異，試驗(yàn)檢測(cè)的 數(shù)據(jù)失真。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種混凝土壩取芯方法，能夠合理評(píng)估混凝 土壩混凝土澆筑質(zhì)量，分析混凝土質(zhì)量出現(xiàn)不合格的關(guān)鍵因素，對(duì)后續(xù)混凝土施工具有實(shí) 際的指導(dǎo)意義，提高混凝土澆筑質(zhì)量，確?；炷翂位炷翝仓|(zhì)量與設(shè)計(jì)相一致，保證混 凝土壩安全。
[0005] 為解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的一種實(shí)施方式采用以下技術(shù)方案：
[0006] -種混凝土壩取芯方法，它包括以下步驟：
[0007] (1)首先獲取混凝土壩廊道分層情況、各層廊道的壩段分段情況和各壩段的混凝 土強(qiáng)度等級(jí)分級(jí)情況，再確定每萬(wàn)m 3混凝土壩取芯量，計(jì)算各層廊道各個(gè)壩段的每個(gè)強(qiáng)度 等級(jí)的取芯量；
[0008] (2)針對(duì)同一層廊道，篩選出抗壓強(qiáng)度、劈拉強(qiáng)度、極限拉伸和抗?jié)B性能各項(xiàng)試驗(yàn) 指數(shù)平均值最低的壩段，篩選出入倉(cāng)強(qiáng)度最高和最低的壩段，篩選出饒筑強(qiáng)度最高和最低 的壩段，篩選出冷卻水管破損次數(shù)最多的壩段，篩選出因下雨出現(xiàn)停倉(cāng)的壩段以及施工時(shí) 降水強(qiáng)度最大的壩段，篩選出澆注時(shí)倉(cāng)面積水最嚴(yán)重的壩段;獲取監(jiān)測(cè)設(shè)備的埋設(shè)位置;將 該層廊道的各個(gè)壩段按照重要程度為冷卻水管破損〉停倉(cāng)或降水強(qiáng)度〉積水嚴(yán)重〉試驗(yàn)指數(shù) >入倉(cāng)強(qiáng)度〉澆筑強(qiáng)度> 未被篩選的順序進(jìn)行排列；
[0009] (3)按照混凝土壩的設(shè)計(jì)要求和驗(yàn)收需要確定每層廊道的試驗(yàn)項(xiàng)目和每種試驗(yàn)項(xiàng) 目的組數(shù)，先按照各層廊道各個(gè)壩段的每個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的取芯量的比例將一種試驗(yàn)項(xiàng)目的組 數(shù)分配到各層廊道各個(gè)壩段的每個(gè)強(qiáng)度等級(jí)中，然后從步驟(2)未被篩選出來(lái)的壩段中抽 取某個(gè)強(qiáng)度等級(jí)下的部分組數(shù)，用來(lái)調(diào)整步驟(2)被篩選出來(lái)的各個(gè)壩段對(duì)應(yīng)強(qiáng)度等級(jí)下 的組數(shù)，使該層廊道的壩段按照同一強(qiáng)度等級(jí)下的組數(shù)從大到小排列后的順序符合步驟 (2)的排列順序，且未被篩選出來(lái)的各壩段的組數(shù)分配均勻，獲得每個(gè)壩段各個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的 最終組數(shù);每種試驗(yàn)項(xiàng)目的組數(shù)分配方法依次類推；
[0010] (4)以避開(kāi)監(jiān)測(cè)設(shè)備的埋設(shè)位置為原則，確定各個(gè)壩段取芯的具體位置;根據(jù)各層 廊道各個(gè)壩段每個(gè)強(qiáng)度等級(jí)下的一個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目的組數(shù)和取芯量，計(jì)算取芯孔的深度，取芯 孔的深度< 取芯處廊道的厚度；
[0011] (5)安排施工隊(duì)伍進(jìn)行鉆孔施工，取出的芯樣保持濕潤(rùn)狀態(tài)，拍照編號(hào)后按廊道為 單位統(tǒng)一送至試驗(yàn)單位，進(jìn)行試驗(yàn)。
[0012] 上述混凝土壩取芯方法中，所述混凝土壩為混凝土重力壩或者混凝土拱壩，其混 凝土是常態(tài)混凝土或者碾壓混凝土。
[0013] 上述混凝土壩取芯方法中，所述獲取混凝土壩廊道分層情況、各層廊道的壩段分 段情況和各壩段的混凝土強(qiáng)度等級(jí)分級(jí)情況是指從混凝土壩的設(shè)計(jì)文件中獲取混凝土壩 的廊道分層數(shù)量、各層廊道的壩段分段數(shù)量、各壩段混凝土強(qiáng)度等級(jí)以及每個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的 施工方量。
[0014] 上述混凝土壩取芯方法中，所述各層廊道各個(gè)壩段的每個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的取芯量的計(jì) 算方法是:各層廊道各個(gè)壩段每個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的施工方量和每萬(wàn)m 3混凝土壩取芯量之積。
[0015] 上述混凝土壩取芯方法中，所述每萬(wàn)m3混凝土壩取芯量根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/5144《水 工混凝土施工規(guī)范》確定。
[0016] 上述混凝土壩取芯方法中，所述每萬(wàn)m3混凝土壩取芯數(shù)量為每萬(wàn)m3混凝土取芯2m ~10m〇
[0017] 上述混凝土壩取芯方法中，步驟(2)所述各項(xiàng)試驗(yàn)指數(shù)是通過(guò)分析混凝土原材料 質(zhì)量以及混凝土的機(jī)口檢測(cè)和倉(cāng)面檢測(cè)記錄而得，所述入倉(cāng)強(qiáng)度和澆注強(qiáng)度是通過(guò)查閱各 個(gè)壩段施工日志、監(jiān)理日志和施工管理系統(tǒng)記錄而得，所述冷卻水管破損次數(shù)是通過(guò)分析 混凝土壩的冷卻水管埋設(shè)情況而得，所述降水強(qiáng)度是通過(guò)分析施工過(guò)程中天氣情況而得， 所述停倉(cāng)是下雨時(shí)倉(cāng)面采取的防御措施，所述倉(cāng)面積水是通過(guò)分析混凝土澆筑時(shí)相鄰倉(cāng)面 外來(lái)水情況、混凝土泌水情況而得。
[0018] 上述混凝土壩取芯方法中，步驟（1)和步驟(3)所述試驗(yàn)項(xiàng)目包括混凝土的抗壓強(qiáng) 度、劈拉強(qiáng)度、抗凍性能、抗?jié)B性能和彈性模量。
[0019] 上述混凝土壩取芯方法中，所述監(jiān)測(cè)設(shè)備包括監(jiān)測(cè)混凝土壩的應(yīng)力、應(yīng)變、溫度、 變形和沉降的設(shè)備。
[0020] 上述混凝土壩取芯方法中，所述取芯的孔徑為168mm或者219mm。
[0021] 下面對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0022] 本發(fā)明的技術(shù)方案綜合了拱壩體形、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)和施工情況，從整體上進(jìn)行混 凝土取芯規(guī)劃，分析取芯后的數(shù)據(jù)，反映混凝土壩整體質(zhì)量。
[0023]混凝土澆筑前，對(duì)原材料質(zhì)量，混凝土的配合比、拌和、運(yùn)輸、澆筑、養(yǎng)護(hù)等因素進(jìn) 行控制，保證混凝土質(zhì)量;混凝土澆筑過(guò)程存不在不穩(wěn)定的施工、天氣、積水等情況，混凝土 壩中混凝土整體質(zhì)量狀態(tài)不清楚;本發(fā)明在混凝土澆筑完成后，對(duì)混凝土施工進(jìn)行了重點(diǎn) 考察，重點(diǎn)考察了天氣、積水和設(shè)備埋設(shè)情況對(duì)混凝土質(zhì)量的影響，還原混凝土壩的壩體質(zhì) 量。
[0024] 結(jié)合監(jiān)測(cè)設(shè)備埋設(shè)情況，對(duì)具體混凝土取芯的位置提出合理化建議，避免取芯過(guò) 程中出現(xiàn)破壞監(jiān)測(cè)設(shè)備的現(xiàn)象，取芯施工做到高效，提高經(jīng)濟(jì)性。
[0025]對(duì)取芯施工過(guò)程中提出了具體的要求，保證取芯后混凝土檢測(cè)結(jié)果能體現(xiàn)真實(shí)的 狀態(tài)，提高分析的可靠度。
[0026]分析芯樣試驗(yàn)結(jié)果，找到混凝土施工過(guò)程存在的短板和缺陷原因，采取措施改進(jìn) 混凝土施工工藝，使混凝土施工質(zhì)量循環(huán)提高。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：
[0028] 1.綜合了拱壩結(jié)構(gòu)分析、混凝土強(qiáng)度等級(jí)和分區(qū)，從整體上進(jìn)行混凝土取芯規(guī)劃， 并對(duì)取芯后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出的數(shù)據(jù)能反應(yīng)全壩混凝土質(zhì)量情況。
[0029] 2.對(duì)混凝土原材料、混凝土機(jī)口和倉(cāng)面混凝土檢測(cè)質(zhì)量進(jìn)行分析，從源頭把握混 凝土質(zhì)量水平。
[0030] 3.對(duì)混凝土施工進(jìn)行了重點(diǎn)考察，混凝土澆筑前可以通過(guò)原材料和混凝土性能檢 測(cè)進(jìn)行有效控制，施工過(guò)程中的影響因素存在較多的不確定性，重點(diǎn)考察了天氣情況、積水 情況和設(shè)備埋設(shè)情況對(duì)混凝土質(zhì)量的影響，還原混凝土壩的壩體質(zhì)量。
[0031] 4.對(duì)具體混凝土取芯的位置提出合理化建議，避免出現(xiàn)取芯過(guò)程中重復(fù)開(kāi)孔的現(xiàn) 象，取芯施工做到高效，提高經(jīng)濟(jì)性。
[0032] 5.對(duì)取芯施工過(guò)程中提出了具體的要求，保證取芯后混凝土檢測(cè)結(jié)果能體現(xiàn)真實(shí) 的狀態(tài)，提高分析的可靠度。
【附圖說(shuō)明】
[0033]圖1為本發(fā)明混凝土壩取芯流程。
【具體實(shí)施方式】
[0034]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明 進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于 限定本發(fā)明。
[0035]圖1是本發(fā)明混凝土壩取芯流程，如圖所示，取芯的第一步（虛線框右下角標(biāo)號(hào)為 ①，依此類推)是根據(jù)各層廊道各個(gè)壩段每個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的施工方量和每萬(wàn)m3混凝土壩的取 芯量計(jì)算各層廊道各個(gè)壩段每個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的取芯量;第二步是對(duì)各層廊道的各個(gè)壩段進(jìn)行 分析，篩選出異常情況的壩段，然后將這些篩選出來(lái)的壩段進(jìn)行排序，排序的目的是為了后 面按照重要程度調(diào)整試驗(yàn)項(xiàng)目的組數(shù);第三步是確定試驗(yàn)項(xiàng)目以及組數(shù)，根據(jù)各層廊道各 個(gè)壩段每個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的取芯量之比分配組數(shù)到每個(gè)壩段的各個(gè)強(qiáng)度等級(jí)之下，然后針對(duì)每 一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)下的組數(shù)，按照第二步的排序結(jié)果，調(diào)整各個(gè)壩段的組數(shù)，調(diào)整完后的壩段按 照組數(shù)從大到小排序，排序結(jié)果符合第二步的排序結(jié)果，未被第二步篩選出來(lái)的壩段的組 數(shù)分配均勻。結(jié)合上述三步的結(jié)果，確定取芯孔的具體位置，再根據(jù)取芯孔直徑的要求，安 排施工隊(duì)鉆孔施工，即可完成取芯，取出的芯樣要保持濕潤(rùn)，統(tǒng)一送到試驗(yàn)單位。
[0036] 實(shí)施例1
[0037]以西南地區(qū)某大型水電站（以下簡(jiǎn)稱"X壩"）的混凝土取芯設(shè)計(jì)和施工方法為例。 [0038] 通過(guò)查閱設(shè)計(jì)文件，獲取X壩混凝土設(shè)計(jì)方量約500萬(wàn)m3,混凝土強(qiáng)度等級(jí)分為 &8〇30、(： 18〇35和(：18〇40三種強(qiáng)度等級(jí)，三種強(qiáng)度等級(jí)混凝土方量分別為50萬(wàn)m3、200萬(wàn)m 3、250 萬(wàn)m3,按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/5144《水工混凝土施工規(guī)范》要求大體積混凝土鉆孔取