一种混凝土坝取芯方法
【技术领域】
[0001 ]本发明的实施方式涉及建筑施工领域，更具体地，本发明的实施方式涉及一种混 凝土坝取芯方法。
【背景技术】
[0002] 混凝土坝的混凝土质量关系到坝体的本质安全，全面掌握坝体混凝土的质量尤其 重要。混凝土坝通过横缝、纵缝将大坝分成小块的仓面，浇筑通常历时较长，影响混凝土浇 筑质量的因素很多，比如：原材料质量、混凝土配合比、混凝土拌和质量、混凝土运输、混凝 土浇筑、混凝土养护等，混凝土坝施工完成后取芯检查能反应混凝土浇筑的最终质量，目前 相关标准规范中除对取芯数量进行限制外，如何进行取芯检查未进行明确。
[0003] 目前大坝混凝土取芯处于随机状态，取芯数量满足相关标准规范即可，不具备反 应混凝土坝整体质量的效果，并且，混凝土取芯后进行的试验项目和数量也较少，不具备进 行数据分析的基础，难以对整个坝体的混凝土质量进行分析，提供可靠的数据支撑。因此， 需要从坝体结构分析出发，综合考虑混凝土、施工情况，提出坝体混凝土取芯设计；另一方 面，现有的混凝土取芯施工没有明确标准，需要从混凝土特性的角度保护混凝土芯样，避免 取芯过后长时间暴露在室外，与混凝土坝内部的混凝土所处环境有较大差异，试验检测的 数据失真。
【发明内容】
[0004] 本发明克服了现有技术的不足，提供一种混凝土坝取芯方法，能够合理评估混凝 土坝混凝土浇筑质量，分析混凝土质量出现不合格的关键因素，对后续混凝土施工具有实 际的指导意义，提高混凝土浇筑质量，确保混凝土坝混凝土浇筑质量与设计相一致，保证混 凝土坝安全。
[0005] 为解决上述的技术问题，本发明的一种实施方式采用以下技术方案：
[0006] -种混凝土坝取芯方法，它包括以下步骤：
[0007] (1)首先获取混凝土坝廊道分层情况、各层廊道的坝段分段情况和各坝段的混凝 土强度等级分级情况，再确定每万m 3混凝土坝取芯量，计算各层廊道各个坝段的每个强度 等级的取芯量；
[0008] (2)针对同一层廊道，筛选出抗压强度、劈拉强度、极限拉伸和抗渗性能各项试验 指数平均值最低的坝段，筛选出入仓强度最高和最低的坝段，筛选出饶筑强度最高和最低 的坝段，筛选出冷却水管破损次数最多的坝段，筛选出因下雨出现停仓的坝段以及施工时 降水强度最大的坝段，筛选出浇注时仓面积水最严重的坝段;获取监测设备的埋设位置;将 该层廊道的各个坝段按照重要程度为冷却水管破损〉停仓或降水强度〉积水严重〉试验指数 >入仓强度〉浇筑强度> 未被筛选的顺序进行排列；
[0009] (3)按照混凝土坝的设计要求和验收需要确定每层廊道的试验项目和每种试验项 目的组数，先按照各层廊道各个坝段的每个强度等级的取芯量的比例将一种试验项目的组 数分配到各层廊道各个坝段的每个强度等级中，然后从步骤(2)未被筛选出来的坝段中抽 取某个强度等级下的部分组数，用来调整步骤(2)被筛选出来的各个坝段对应强度等级下 的组数，使该层廊道的坝段按照同一强度等级下的组数从大到小排列后的顺序符合步骤 (2)的排列顺序，且未被筛选出来的各坝段的组数分配均匀，获得每个坝段各个强度等级的 最终组数;每种试验项目的组数分配方法依次类推；
[0010] (4)以避开监测设备的埋设位置为原则，确定各个坝段取芯的具体位置;根据各层 廊道各个坝段每个强度等级下的一个试验项目的组数和取芯量，计算取芯孔的深度，取芯 孔的深度< 取芯处廊道的厚度；
[0011] (5)安排施工队伍进行钻孔施工，取出的芯样保持湿润状态，拍照编号后按廊道为 单位统一送至试验单位，进行试验。
[0012] 上述混凝土坝取芯方法中，所述混凝土坝为混凝土重力坝或者混凝土拱坝，其混 凝土是常态混凝土或者碾压混凝土。
[0013] 上述混凝土坝取芯方法中，所述获取混凝土坝廊道分层情况、各层廊道的坝段分 段情况和各坝段的混凝土强度等级分级情况是指从混凝土坝的设计文件中获取混凝土坝 的廊道分层数量、各层廊道的坝段分段数量、各坝段混凝土强度等级以及每个强度等级的 施工方量。
[0014] 上述混凝土坝取芯方法中，所述各层廊道各个坝段的每个强度等级的取芯量的计 算方法是:各层廊道各个坝段每个强度等级的施工方量和每万m 3混凝土坝取芯量之积。
[0015] 上述混凝土坝取芯方法中，所述每万m3混凝土坝取芯量根据行业标准DL/5144《水 工混凝土施工规范》确定。
[0016] 上述混凝土坝取芯方法中，所述每万m3混凝土坝取芯数量为每万m3混凝土取芯2m ~10m〇
[0017] 上述混凝土坝取芯方法中，步骤(2)所述各项试验指数是通过分析混凝土原材料 质量以及混凝土的机口检测和仓面检测记录而得，所述入仓强度和浇注强度是通过查阅各 个坝段施工日志、监理日志和施工管理系统记录而得，所述冷却水管破损次数是通过分析 混凝土坝的冷却水管埋设情况而得，所述降水强度是通过分析施工过程中天气情况而得， 所述停仓是下雨时仓面采取的防御措施，所述仓面积水是通过分析混凝土浇筑时相邻仓面 外来水情况、混凝土泌水情况而得。
[0018] 上述混凝土坝取芯方法中，步骤（1)和步骤(3)所述试验项目包括混凝土的抗压强 度、劈拉强度、抗冻性能、抗渗性能和弹性模量。
[0019] 上述混凝土坝取芯方法中，所述监测设备包括监测混凝土坝的应力、应变、温度、 变形和沉降的设备。
[0020] 上述混凝土坝取芯方法中，所述取芯的孔径为168mm或者219mm。
[0021] 下面对本发明的技术方案进行进一步的说明。
[0022] 本发明的技术方案综合了拱坝体形、结构设计参数和施工情况，从整体上进行混 凝土取芯规划，分析取芯后的数据，反映混凝土坝整体质量。
[0023]混凝土浇筑前，对原材料质量，混凝土的配合比、拌和、运输、浇筑、养护等因素进 行控制，保证混凝土质量;混凝土浇筑过程存不在不稳定的施工、天气、积水等情况，混凝土 坝中混凝土整体质量状态不清楚;本发明在混凝土浇筑完成后，对混凝土施工进行了重点 考察，重点考察了天气、积水和设备埋设情况对混凝土质量的影响，还原混凝土坝的坝体质 量。
[0024] 结合监测设备埋设情况，对具体混凝土取芯的位置提出合理化建议，避免取芯过 程中出现破坏监测设备的现象，取芯施工做到高效，提高经济性。
[0025]对取芯施工过程中提出了具体的要求，保证取芯后混凝土检测结果能体现真实的 状态，提高分析的可靠度。
[0026]分析芯样试验结果，找到混凝土施工过程存在的短板和缺陷原因，采取措施改进 混凝土施工工艺，使混凝土施工质量循环提高。
[0027]与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
[0028] 1.综合了拱坝结构分析、混凝土强度等级和分区，从整体上进行混凝土取芯规划， 并对取芯后的数据进行分析，得出的数据能反应全坝混凝土质量情况。
[0029] 2.对混凝土原材料、混凝土机口和仓面混凝土检测质量进行分析，从源头把握混 凝土质量水平。
[0030] 3.对混凝土施工进行了重点考察，混凝土浇筑前可以通过原材料和混凝土性能检 测进行有效控制，施工过程中的影响因素存在较多的不确定性，重点考察了天气情况、积水 情况和设备埋设情况对混凝土质量的影响，还原混凝土坝的坝体质量。
[0031] 4.对具体混凝土取芯的位置提出合理化建议，避免出现取芯过程中重复开孔的现 象，取芯施工做到高效，提高经济性。
[0032] 5.对取芯施工过程中提出了具体的要求，保证取芯后混凝土检测结果能体现真实 的状态，提高分析的可靠度。
【附图说明】
[0033]图1为本发明混凝土坝取芯流程。
【具体实施方式】
[0034]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明 进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于 限定本发明。
[0035]图1是本发明混凝土坝取芯流程，如图所示，取芯的第一步（虚线框右下角标号为 ①，依此类推)是根据各层廊道各个坝段每个强度等级的施工方量和每万m3混凝土坝的取 芯量计算各层廊道各个坝段每个强度等级的取芯量;第二步是对各层廊道的各个坝段进行 分析，筛选出异常情况的坝段，然后将这些筛选出来的坝段进行排序，排序的目的是为了后 面按照重要程度调整试验项目的组数;第三步是确定试验项目以及组数，根据各层廊道各 个坝段每个强度等级的取芯量之比分配组数到每个坝段的各个强度等级之下，然后针对每 一个强度等级下的组数，按照第二步的排序结果，调整各个坝段的组数，调整完后的坝段按 照组数从大到小排序，排序结果符合第二步的排序结果，未被第二步筛选出来的坝段的组 数分配均匀。结合上述三步的结果，确定取芯孔的具体位置，再根据取芯孔直径的要求，安 排施工队钻孔施工，即可完成取芯，取出的芯样要保持湿润，统一送到试验单位。
[0036] 实施例1
[0037]以西南地区某大型水电站（以下简称"X坝"）的混凝土取芯设计和施工方法为例。 [0038] 通过查阅设计文件，获取X坝混凝土设计方量约500万m3,混凝土强度等级分为 &8〇30、(： 18〇35和(：18〇40三种强度等级，三种强度等级混凝土方量分别为50万m3、200万m 3、250 万m3,按照行业标准DL/5144《水工混凝土施工规范》要求大体积混凝土钻孔取