現場工藝試驗方案

2024年2月6日發(作者：人參娃娃動畫片)

現場工藝試驗方案

1、碾壓混凝土工藝試驗

1.1、試驗目的及要求

（1）摸擬大壩實際施工條件進行生產工藝試驗；

（2）主要施工機械和原材料與主體混凝土施工時一致；

（3）確定碾壓混凝土拌和工藝參數；

（4）確定碾壓施工工藝參數，包括平倉方式、碾壓層厚度、碾壓遍數和振動行進速度等；

（5）碾壓混凝土配合比以及稠度與振動碾的適應性，骨料分離和控制措施，層面處理技術等。

1.2、試驗用混凝土強度等級及配合比

（1）常態混凝土:C15（找平混凝土）；

（2）碾壓混凝土:C15（二級配）、C15（三級配）、C20（三級配）和C20（二級配）；

（3）配合比:經監理工程師批準的混凝土配合比；

（4）碾壓混凝土性能:滿足大壩常溫及高溫季節施工。

1.3、試驗場地

試驗場地大小為100×8.5米，現場試驗時先澆筑C15找平混凝土，在10天后鋪填砂漿，然后再澆筑C15、C20（三級配）和C15、C20（二級配）碾壓混凝土，碾壓混凝土鋪筑分四個條帶，由于BW202AD的輪寬為1.2米，條帶之間的搭接0.2米，為便于碾壓，確定每個條帶寬2米,其中A條帶寬2米澆筑C15（三級配）碾壓混凝土,B條帶

寬2米澆筑C15（二級配）碾壓混凝土,C條帶寬2米澆筑C20（三級配）碾壓混凝土,D條帶寬2.5米澆筑C20（二級配）碾壓混凝土，靠模板邊緣0.5米寬的C20二級配為變態混凝土，共澆筑五層，總高度約為150cm。

1.4、工藝試驗內容

1、碾壓混凝土拌和工藝參數的試驗確定

在現場試驗前35天，在混凝土拌和樓進行碾壓混凝土投料順序和拌和時間試驗；投料試驗選擇C15（三級配）、C20（二級配）碾壓混凝土進行，其中C15（三級配）碾壓混凝土選擇三種投料順序，C20（二級配）碾壓混凝土選擇二種投料順序，拌和時間選擇120s、150s和180s進行試驗。各強度等級碾壓混凝土投料順序和拌和時間均需進行罐頭和罐尾的VC值、含氣量、7d、28d抗壓強度以及砂漿密度試驗。最后根據試驗結果選擇確定碾壓混凝土拌和投料順序和拌和時間。

2、碾壓混凝土施工工藝參數試驗

（1）第一到第三澆筑層，進行碾壓參數與壓實密度及連續升層允許間歇時間試驗。

（2）第一層鋪筑層厚為30厘米，在第一層的四個條帶中，控制碾壓混凝土機口VC值為5～8s，每個條帶分為三個區，其中1區按無振2遍+有振10遍，2區按無振2遍+有振8遍，3區無振2遍+有振6遍進行碾壓，碾壓完后10min后測試其密度，其相對密實度不得小于98.5%。第二層鋪筑層厚為40厘米，在第二層的四個條帶中，

控制碾壓混凝土機口VC值為5～8s，每個條帶分為三個區，其中1區按無振2遍+有振10遍，2區按無振2遍+有振8遍，3區無振2遍+有振6遍進行碾壓，碾壓完成后測試其密度；第三層鋪筑層厚為20厘米，在第三層的四個條帶中，控制碾壓混凝土機口VC值為5～8s，每個條帶分為三個區，其中1區按無振2遍+有振10遍，2區按無振2遍+有振8遍，3區無振2遍+有振6遍進行碾壓，碾壓完后10min測試其壓實密度，其相對密實度不得小于98.5%。

（3）在試驗過程中，每層的每種強度等級的碾壓混凝土均需在機口取樣做VC值、含氣量、凝結時間、7d、28d和90d抗壓強度；倉面需進行碾壓混凝土VC值及凝結時間的檢測。待澆筑后的混凝土齡期達15d后，在每個條帶的每個區分別取孔徑200mm的混凝土芯樣12個，測試28d、90d、180d抗壓強度、劈拉強度，90d、180d抗凍和抗滲，最終獲得不同VC值、不同碾壓遍數、不同層厚與碾壓混凝土強度和密度的關系曲線。

（4）為了解碾壓混凝土連續上升層的允許間歇時間，在第一到第四澆筑層的層面上設置成不同的間歇時間，其中第一到第二層間歇時間為8h、第二到第三層間歇時間為12h、第三到第四層間歇時間為16h，層間間歇時間可以根據倉面測試的混凝土凝結時間適當進行調整，但要控制在混凝土初凝時間以內（碾壓混凝土凝結時間須滿足現場施工的要求，并根據實測凝結時間值對其進行調整）。在混凝土到達15d令期后，進行混凝土取芯，測試混凝土90d、180d層間接觸面抗剪斷強度和抗拉強度，并對層面部位進行分段壓水試驗，最后根據

層面混凝土力學性能指標和壓水試驗結果，確定碾壓混凝土連續上升層的允許間歇時間。

3、現場原位抗剪斷試驗

在第五澆筑層和第四澆筑層的層面上布置不同層間結合措施的原位抗剪試驗，將倉面沿垂直于條帶方向劃分為四個區，每個區長25米，第一區為連續上升，第二區為初凝后鋪砂漿上升，第三區為初凝后鋪水泥摻合料漿上升，第四區為初凝后鋪小級配混凝土上升，在混凝土澆筑完成后，未初凝前先預鑿槽，在每個條帶每個區各制作12塊試件，在混凝土令期到達90d和180d后，再由監理工程師進行原位抗剪斷試驗。

A

連續上升

初凝后鋪砂漿

初凝后鋪砂漿

初凝后鋪砂漿

初凝后鋪砂漿

初凝后鋪水泥摻合撩凈漿

初凝后鋪水泥摻合撩凈漿

初凝后鋪水泥摻合撩凈漿

初凝后鋪水泥摻合撩凈漿

初凝后鋪小級配混凝土

初凝后鋪小級配混凝土

初凝后鋪小級配混凝土

初凝后鋪小級配混凝土

B

連續上升

C

連續上升

D

連續上升

原位抗剪試驗示意圖

4、變態混凝土工藝試驗

在D條帶靠模板側0.5米側進行變態混凝土工藝試驗，在每一層分為三段，第一和第三段長34米，第二段長32米，試驗時在第一段采用挖槽加漿，在第二段采用底層加漿，第三段采用插孔加漿。在試驗過程中，在倉面取樣測試變態混凝土的7d、28d、90d、180d的抗

壓強度。在每一段布置3個直徑150進行mm的取芯孔，取芯一直從第五層打到第一層，對芯樣進行描述和測試28d、90d抗壓強度，并進行壓水試驗。最后根據變態混凝土的芯樣成果和拆模后的混凝土外露面的情況確定變態混凝土施工工藝。

5、膨脹爆破

在碾壓混凝土試驗塊所有的試驗完成后，對碾壓混凝土試驗塊進行膨脹爆破，以直觀了解混凝土層間、層面的結合情況。其中鉆孔直徑為50mm，孔距為200mm。每排鉆35個孔，孔從第五層打到第一層，采用風鉆打孔，孔打好后在其中填入膨脹劑進行膨脹爆破。

6、監測儀器埋設試驗

在斜層鋪料和平層鋪料的區域均進行監測儀器埋設試驗，埋設的儀器主要有測縫計、溫度計、應變計組和滲壓計，在不同鋪料方式中各埋設測縫計3支、溫度計5支、應變計組1組、滲壓計2支，主要是確定儀器的埋設方法，了解振動碾對儀器的影響深度。在儀器埋設完成后，按規范要求進行觀測。

2、錨桿注漿試驗

2.1、錨桿試驗內容

錨桿試驗的內容包括：錨桿漿液試驗；錨桿原材料試驗；錨桿拉拔試驗、漿液外加劑試驗；注漿密實度試驗等。

2.2、錨桿漿液試驗

錨桿的漿液試驗在施工前進行。主要確定以下參數：

（1）漿液配制程序及拌制時間；

（2）漿液流動性或流變參數；

（3）漿液的沉淀穩定性；

（4）漿液的凝結時間，包括初凝和終凝時間；

（5）漿液結石的容重、強度；

（6）監理工程師指示的其它試驗內容。

用于現場施工的漿液水灰比以及摻合料、外加劑等的品種及其摻量應通過漿液試驗選擇，并將試驗成果報送監理工程師。

2.3、錨桿原材料試驗

每批錨桿材料均應按施工圖紙規定的材質標準以及監理工程師的指示抽檢數量進行檢驗，在確認原材料合格后方可用于現場施工。

2.4、注漿密實度工藝試驗

選取與現場錨桿的錨桿直徑和長度、錨桿孔徑和傾斜度相同的錨桿和塑料管（或鋼管），采用與現場注漿相同的材料和配合比拌制的砂漿，并按現場施工相同的注漿工藝進行注漿，養護7天后剖管檢查其密實度。不同類型和不同長度的錨桿均需進行試驗，試驗計劃報監理工程師審批，并將審批結果作為質量檢驗的依據。

2.5、錨桿拉拔試驗

對邊坡和地下洞室支護采用的錨桿，按作業分區以1%的比例對錨桿進行拉拔力檢驗。在錨固體達到設計強度后，安裝張拉設備逐級加載張拉至設計規定值時立即停止加載，結束試驗。拉力方向與錨桿軸線方向必須一致。

3、灌漿試驗

3.1、試驗概況

1、試驗指導思想

本次生產性灌漿試驗的基本指導思想是：

（1）吸取國內先進經驗，采用先進適用的、有針對性的灌漿材料和工藝技術，特別在灌漿壓力控制、高工效施工技術等方面具有創新性。

（2）力求使用先進的和綜合的測試手段，對灌漿效果做出準確的定量評價，同時提供有充分論證的可用于工程的設計參數。

（3）試驗直接為生產服務，一切方法和措施都建立在技術上可靠、經濟合理、施工方便的基礎上。

（4）結合相應部位灌漿施工進行試驗。

2、試驗目的

通過灌漿試驗擬達到如下目的：

（1）研究有蓋重、無蓋重及引管蓋重等進行的固結灌漿效果，即經灌漿處理后，基礎巖體的整體性、均勻性、強度、變形和抗滲性能的提高程度。

（2）尋求本標段地質條件下的固結灌漿、帷幕灌漿設計參數，如孔距、排距、布孔分序、灌漿壓力、水灰比、巖體最大允許變形值，以及其它灌漿材料的使用和摻量與漿液的相關性能指標等。

（3）探索固結灌漿、帷幕灌漿合理的施工工藝措施，如混凝土和基巖鉆孔選擇的機型（氣動鉆或回轉鉆或兩者的混用）、鉆灌設備搭配組合形式及工效等，為全面展開鉆孔和灌漿作業提前做好施工準

備。

3、室內試驗

（1）按水泥樣品抽樣規定，分別對到場的42.5級普通硅酸鹽水泥、細水泥進行水泥強度、細度、初凝時間和終凝時間等物理性能測試。

（2）各種摻合料或外加劑具有出廠合格證，其質量符合《水工建筑物水泥灌漿施工技術規范》（DL/T5148-2001）規定。

（3）漿液配比試驗

（4）將42.5級普通硅酸鹽水泥、細水泥及濕磨水泥按不同的水灰比、不同的摻合料和不同的外加劑進行下列項目試驗。

①漿液配制程序及拌制時間；

②漿液密度或比重測定；

③漿液流動性或流變參數；

④漿液的穩定性；

⑤漿液的凝結時間，包括初凝和終凝時間；

⑥漿液結石的容重、強度、彈性模量和滲透性；

⑦監理人指示的其它試驗內容。

根據以上多種漿液配合比試驗研究結果及技術經濟分析，提出適用于本工程基礎灌漿的漿液配比。

4、現場試驗

包括灌漿抬動變形觀測、鉆孔工藝、水泥灌漿工藝、壓水試驗、物探測試、鉆孔取芯及芯樣檢測等試驗。

3.2、固結灌漿生產性試驗

1、試驗場地選擇

試驗區的選擇十分重要，選擇原則如下：

（1）灌漿試驗選擇與永久工程相結合的地段作為灌漿生產性試驗區；

（2）選擇的試區主要代表以下巖性：①斷層破碎帶及其影響帶；②大理巖和泥板巖中Ⅲ2級巖體及Ⅲ級巖體；

（3）便于施工場地的布置，水、電、風、材料供應方便，交通條件和安全條件較好。

根據以上原則及試驗目的、要求，擬選擇12個試驗區，分別進行混凝土有蓋重固結灌漿、無蓋重固結灌漿、引管有蓋重固結灌漿試驗，試區的具體位置將根據現場開挖揭示的地質情況由設計人和監理人確定。

2、試驗的設計

根據灌漿工程施工圖紙的要求或按監理人指示選定試驗孔布置方式、孔深、灌漿分段、灌漿壓力等試驗參數，進行灌漿試驗。

3、固結灌漿試驗工程量

固結灌漿生產性試驗，其工程量統計詳見下表。

試驗區工程量統計表

固結灌漿試驗區

鉆孔類型 孔數

有蓋重試區 無蓋重試區 引管有蓋重試區

試驗區數 個

4 4 4 12

合計（m）

固結灌漿試驗區

鉆孔類型 孔數

有蓋重試區 無蓋重試區 引管有蓋重試區

灌漿孔

檢查孔

抬動觀測孔

物探測試孔

漿液試驗

鉆孔小計（m）

108

12

12

24

項

72

1476

164

172

328

4

2140

720

100

108

200

4

1128

180

140

148

280

4

748

2376

404

428

808

12項

4016

合計（m）

4、試驗施工方法與工藝

（1）灌漿方法與工藝流程

灌漿方法及工藝流程同固結灌漿施工。

（2）質量檢查

同固結灌漿施工。

3.3、化學灌漿試驗

根據設計圖紙文件及灌漿施工需要，在某些特殊部位采用化學材料灌漿時，將編制詳細的化學灌漿試驗大綱，對所用材料、設備、漿液的物理力學性能指標、試驗措施和工藝、進度計劃等，報送監理工程師審批。帷幕灌漿化學灌漿采用丙烯酸鹽類、丙烯酰胺、聚氨脂類化學材料；固結灌漿采用改性環氧樹脂類化學材料，漿材性能見下表。灌漿前向監理單位提供供貨商提供的材料規格、性能和使用說明，以及試驗室自檢的試驗資料。在灌漿前進行生產性試驗，按化灌材料生產廠家推薦的配合比進行試驗，測定各種材料有關技術參數和性能，

選擇滿足施工圖紙要求的化灌漿液配合比；進行化灌材料的物理力學性能試驗、毒理試驗及廢漿回收試驗等；材料的性能通過室內試驗和結合現場實際情況確定，其成果送監理審查批準。灌漿后對檢查孔芯樣進行物理力學指標試驗。

改型環氧樹脂類化學材料性能

起始粘度（MPa·s） 抗壓強度（MPa）

5.4～12.5 60～80

抗拉強度（MPa） 抗剪強度（MPa）

15～20 20～30

化學灌漿材料，主、配劑原料均為高分子材料，一般均具有一定毒性，在試驗時加強防護，避免人體接觸。廢漿、廢料妥善處理，防止人、畜中毒和污染環境、水源。

3.4、鉆孔取芯和芯樣試驗

根據招標文件要求及監理工程師指示，對鉆取的巖芯和混凝土芯進行試驗，并將試驗記錄和成果提交監理工程師。

固結灌漿試驗主要工作程序圖

4、焊接試驗

4.1、焊接試驗內容

焊接試驗的內容包括：拉伸、抗剪、彎曲等基本性能試驗。

4.2、拉伸試驗

1、試驗目的：測定焊接接頭抗位強度，觀察斷裂位置和斷口形貌，判定塑性斷裂或脆性斷裂。

2、試驗設備：根據鋼筋的級別和直徑，選用合適類型的拉力試驗機或萬能試驗機。試驗機應符合《金屬拉力試驗法》（GB228-2002）中的有關規定。

3、試驗的方法：

（1）試驗前，應采用游標卡尺復核鋼筋的直徑和鋼板厚度。

（2）將試件夾緊于試驗機上，加荷應連續而平穩，不得有沖擊或跳動。加荷速度為10～30Mpa/s，直至試件拉斷（或出現頸縮后）為止。

（3）試驗過程中應記錄下列各項數據：

①鋼筋級別和公稱直徑；

②試件拉斷（或頸縮）前的最大荷載Pb值；

③斷裂（或頸縮）位置，以及離開焊縫的距離；

④斷裂特征（塑性斷裂或脆性斷裂），或有無頸縮現象。如在試件斷口上發現氣孔、夾渣、未焊透、燒傷等焊接缺陷，應在試驗報告中注明。

注：1S-受試長度；

1H-焊縫長度；

1J-夾持長度（100～120mm）；

L-試件長度；

d-鋼筋直徑。

通過現場試驗資料計算試件的抗拉強度，并將試驗成果報送監理工程師。

4.3、抗剪試驗

1、試驗目的：測定焊點能夠承受的最大抗剪力。

2、試驗設備：抗剪試驗選用300kN或以下的萬能試驗機，測力示值誤差不得大于±1%。

3、試驗的方法：

（1）當兩根交叉鋼筋的直徑不同時，應將較粗鋼筋作橫筋，將其夾緊，不得轉動。縱筋受拉的力應與試驗機的加荷軸線相重合。

（2）開動萬能試驗機，加荷應連續而平穩，不得有沖擊和跳動,加荷速度為10～30Mpa/s，直至試件破壞為止。讀出表盤上指針指示的最大荷載值，即為該試件的抗剪力。

（3）試驗中，若由于操作不當或試驗設備發生故障而影響試驗數據準確時，試驗結果無效。

試驗結束時，應將試件編號、鋼筋級別、直徑、試件的抗剪力、斷裂位置等填寫于試驗報告內，將試驗成果報送監理工程師。

4.4、彎曲試驗

1、試驗目的：檢驗鋼筋焊接接頭的彎曲變形性能和可能存在的焊接缺陷。

2、試驗設備：彎曲試驗在萬能試驗機上進行。

3、試驗的方法：

（1）進行彎曲試驗時，試件應放在兩支點上，并使焊縫中心線與壓頭中心線相一致。試驗過程中，應平穩地對試件施加壓力，直至達到規定的彎曲角度為止。

（2）在試驗過程中，應采取安全措施，防止試件突然斷裂傷人。

（3）鋼筋電渣壓力焊接頭和鋼筋坡口電弧焊接頭如需進行彎曲試驗時，其試驗方法和試驗要求可參照鋼筋閃光對焊接頭的彎曲試驗。

（4）彎曲試驗后，應檢查試件受拉面有無裂紋，并填寫于試驗報告中；試驗過程中試件若發生斷裂時,應記錄斷裂時的彎曲角度、斷口位置和斷口形貌；發現有未熔合等焊接缺陷時,應在試驗報告中注明。將試驗成果報送監理工程師。

5、噴混凝土試驗

1、焊接試驗內容

噴混凝土試驗的內容包括：噴混凝土與圍巖粘結強度試驗、回彈率、強度等試驗。

2、噴混凝土與圍巖粘結強度試驗

在圍巖表面預先設置帶有絲扣和加力板的拉桿，用10cm厚的噴射混凝土將加力板埋入，試件面積30x30cm（與周圍噴射混凝土分離），養護28天后進行拉拔試驗。

3、回彈率測試

按標準操作噴射0.5-1.0m3的混凝土，在長度3.0m的墻部或拱部噴10cm厚的噴層，用鋪在地面上的彩條塑料布收集回彈物，稱重后

換算為體積與全部噴出混凝土體積的比值。

4、噴混凝土強度試驗

采用邊長為15cm的立方無底試模噴射成型或大板切割方法制取試件，養護28天后進行抗壓強度試驗。

6、其它工藝試驗

（1）按《技術條款》的規定和監理人的指示進行其它工藝試驗，在每項現場工藝試驗前28天，將現場工藝試驗的工藝設計、試驗計劃報送監理審批后實施。

（2）現場工藝試驗時，邀請監理現場指導和監督試驗過程。

（3）通過現場工藝試驗選定的工藝流程、施工方法、施工參數和質量控制標準等，編制現場工藝試驗報告，報監理工程師批準后用于工程施工。

（4）擬采用新工藝、新技術、新材料的工程，事先進行試驗，并提供權威性技術部門的技術鑒定證書及有關的質量數據、指標，并此基礎上制定有關的質量標準和施工工藝規程，報監理工程師審批同意后采用。