水利水电工程试验检测技术方案编制指引

1、水利水电工程试验检测技术方案编制指南前言：编制本指南的目的：是为从事水利水电试验检测技术人员编制 试验检测技术方案时，提供个编写的准则和格式；本指南的内容是指一个完整水电工程的可能涉及到的试验检测任务。 在编制交通工程、核电工程等试验检测技术方案时，可供参考。1、概要编制水利水电工程试验检测技术方案前，应获得设计文件、招投标文 件、工程承包合同、质量计划以及经过批准的全部施工图纸，掌握其工程 规模、设计标准、合同工期、工程量、检测项目、标准等相关信息。2、编制说明2.1 编制目的阐述编制本工程试验检测技术方案的目的。2.2 应具备的基本技术文件、设计文件、招投标文件、工程承包合同、 施工组织设

2、计、质量计划应认真阅读上述技术文件和设计图纸，对其中与试验检测有关的内容 要摘录备用，熟知其有关规定。2.3 引用标准和规程规范应从设计文件、招标文件、施工图纸中，获取适用于该工程的各项试 验检测项目及标准所涉及到的相关规程规范，以其所规定的各项试验检测报告（成果）的格式及有关记录的表格形式。3、试验检测组织机构3.1 项目试验室组织机构通过熟读设计文件、招标文件，掌握该工程的混凝土工程（沥青混凝 土工程）、钢筋工程、预应力工程、土石方填筑等的工程量和总进度计划、 分部分项工程进度计划等相关资料；了解试验检测的工作量、进度安排、 设备、器具及试验检测人员配置要求，建立能够满足工程试验检测任务的

3、 项目试验室检测机构。并按项目所在地主管部门要求、登记注册、取证。3.2 项目试验室布置项目试验室布置应考虑以下几个方面：3.2.1 工程施工总平面布置中所安排的试验检测机构占地面积、 建筑面 积，所处位置是否与工程实际相适应。3.2.2 掌握工程试验检测任务和涉及到的各项试验检测参数， 拟定项目 试验室各试验间的布置，包括办公室、资料室、样品间、粉状材料间、砂 石间、土工间、力学间、拌和成型间、标准养护间。3.2.3 响应招标文件中对试验室平面布置的要求， 结合本工程试验检测 项目、强度的要求，确定各试验间的建筑面积，并用 CAD 方式绘制项目试 验室平面布置图。3.3 试验检测人员配备3.

4、3.1 拟定试验检测人员配备计划时，应注意以下几个方面：1）招标文件对试验检测人员配备数量和资格的要求；2）工程特点和试验检测工作量对试验检测人员数量的要求；3）工程施工需要和施工进度计划中在不同施工阶段对试验检测人员数量要求变化情况；3.3.2 配备试验检测人员需注意的问题1）项目试验室应设置项目试验室主任、技术负责人、质量负责人等重 要岗位；2）项目试验室主任可兼任技术负责人或者质量负责人，但技术负责人 和质量负责人不应由一人兼任。3）试验检测人员应经过岗位培训，持有水利水电工程质量检测员证或 其他经业主、 监理认可的资格证书， 能按照有关试验检测规程规范的要求， 熟练掌握工程施工有关试验

5、检测项目的实际操作、数据的运算和修约、成 果的分析和判定，正确出具检测报告。3.3.2 根据工程施工需要和工程进度安排， 确定试验检测人员进场计划 并以表格列示，确保试验检测人员能够满足试验检测项目参数和试验检测 工作量的需要。3.4 试验设备仪器配置 用表格形式列出试验检测设备仪器配置清单，配置前应了解以下要 求：3.4.1 招标文件中对试验检测设备的要求；3.4.2 工程试验检测任务对试验检测设备的要求，包括项目、范围、精 度、数量要求等；3.4.3 试验检测中心已有并可以调配到项目试验室的试验检测设备，需要采购的试验检测设备；并要注意以下几个方面：1）设备仪器的精度、 量程等技术指标应满

6、足试验检测规程规范和工程质量检测的要求，选用的设备仪器已在水利水电工程施工中成功使用；2）耐用、操作简便快速、性能稳定；3）试验设备仪器需经过有计量检验标定资质的机构进行检验标定出具 检验证书，在检定有效期内使用；4）已有试验设备仪器应有和其配套的完整的设备仪器档案。3.5 试验项目的对外委托 对项目试验室限于资质而不能进行试验检测的项目和参数，需要委托 具有法定资质的其他试验检测机构 （包括工程所在地的地方有资质的试验 检测机构 ）进行。4、试验检测工作流程4.1 试验检测工作流程图 确定试验检测工作流程前， 应和监理工程师、 项目部技术负责人沟通， 结合工程施工中试验检测工作实际情况确定。

7、一般试验检测工作流程如图 4-1 所示：图 4-1 试验检测工作流程图 5、试验检验项目 根据设计文件、招投标文件、施工组织设计、设计图纸等资料，确定 工程所有的试验检测项目。一般水利水电工程所涉及的试验检测项目如 下，应根据实际工程情况予以增减：5.1 混凝土工程5.1.1 混凝土原材料 （砂、石、水泥、粉煤灰、掺合料、外加剂、水等 ） 物理化学性能试验。5.1.2 各类混凝土配合比设计与试验5.1.3 混凝土拌和物质量控制检验5.1.4 混凝土试件的力学、 变形、弹模、抗冻、抗渗、抗冲磨性能试验。5.1.5 钢材 （钢筋、钢板、钢绞线 ）力学性能试验及钢筋焊接接头性能试 验。5.1.6 止

8、水材料 （止水铜片、橡胶止水片、隔缝材料、填缝材料等）力学性能试验。5.1.7 温控材料性能检测试验5.1.8 混凝土芯样物理力学性能检测及混凝土无损检测。5.2 防渗工程5.2.1 土工合成材料性能试验。5.2.2 灌浆材料及护壁泥浆性能试验。5.3 建筑工程5.3.1 砌体材料（砌石、砂浆、砖、细石混凝土）力学性能、材质检验5.3.2 屋面防水、保温材料性能试验。5.4 边坡支护工程5.4.1 锚杆、注浆材料、注浆密实度及锚杆长度、拉拔力试验检测。5.5 土石方填筑工程5.5.1 各类填筑材料现场生产级配检验；5.5.2 各类填筑材料现场生产性碾压试验成果检验；5.5.3 各类填筑材料现场

9、填筑压实质量检验。5.6 设计或监理要求的其它试验与检验。6、混凝土工程试验检测根据招投标文件，确定该工程所涉及的混凝土种类，以表格形式列出 所有混凝土的种类、强度等级、骨料级配、坍落度、抗冻标号、抗渗标号 及抗冲磨性能，混凝土的入仓方式等。6.1 原材料（包括中间产品）试验检验6.1.1 原材料的取样根据工程设计技术文件和监理工程师的要求，对各种原材料取样见 证、自检及送检等做出相关规定。6.1.2 原材料的抽检频率 / 取样方法 以表格形式列出各种原材料抽检频率和取样方法，并要符合水工混凝土施工规范DLT5144-2001及其它相关规范中关于抽检频率的规定。如 招标文件、设计文件中有关抽检

10、频率有特别要求，具其要求较有关规程规 定的频率高，应按招标文件及设计文件规定频率取样。但应与合同中有关 条款核对是否在合同规定之内，否则应和监理工程师沟通后确定。通常情况下，水利水电工程取样频率如表： 6-1表 6-1原材料进场抽检频率 /方法 /数量表6.1.3 原材料试验检测掌握混凝土工程所用原材料的基本要求和检测参数，了解招标文件等 资料中对原材料的相关要求，了解本工程材料采购计划，对原材料试验检 测要求和检测参数做出规定。一般水利水电工程原材料检测要求如下：1 ）水泥水泥选用普通硅酸盐 42.5 级水泥。每批水泥进场检查其厂家的产品品质试验报告，并对每批水泥进行取样检验 ,其技术指标符

11、合国家现行标准。2）粉煤灰粉煤灰质量指标不低于U级标准，并符合国家现行标准。3）外加剂混凝土外加剂主要为减水剂和引气剂，根据混凝土配合比设计要求选 择高效减水剂，夏季施工选择性能相同的缓凝高效减水剂，对有抗冻要求 的混凝土，采用减水剂与引气剂复合掺加。选择的外加剂，是在类似大、中型水利工程中使用过并证明效果较好的产品。4）粗骨料 混凝土骨料最大粒径，根据结构物断面和钢筋最小净间距确定，二级 配混凝土最大粒径为 40mm ，三级配混凝土最大粒径为 80mm。5）细骨料细骨料细度模数在2.33.0范围，品质指标符合 SL/T5144-2001标准要求6）钢筋接头钢筋焊接或机械连接接头每 300 个

12、接头取样三根进行抗拉试验。7）钢绞线钢绞线外观（PE护层是否完整），抗拉强度、屈服强度延伸率、弹性 模量。8）锚具、夹具除检验外观、几何尺寸、孔型、孔数外，最重要的是 检验锚具和夹片的硬度是否满足设计和规范要求。9）止水材料金属止水材料检验项目为：厚度、抗拉强度、延伸率等。橡胶止水材料检验项目为： 拉伸强度、 扯断伸长率、 硬度、 撕裂强度、 老化等指标检测。10）混凝土拌和用水定期对混凝土拌和用水进行 PH 值、不溶物、可溶物、氯化物、硫化 物等水质分析。11）本工程所使用其它材料、机具如各类锚杆材质、规格，快速 锚固材料树脂药卷、水泥药卷的规格、凝固时间等，扭力扳手的标定 或张拉千斤顶与压

13、力表的配套标定等，均应按相应的国家或行业标准进行 试验和检验合格后，才能使用。6.2 混凝土配合比设计与试验6.2.1 混凝土配合比设计的原则：1）根据工程设计要求、结构型式、施工条件和原材料状况，配制出 既满足工作性、强度及耐久性要求又经济合理的混凝土。2）在满足工作性要求的前提下，选用较小的用水量。3）选取最优砂率和最大粒径较大的骨料和最佳级配。6.2.2 普通混凝土配合比设计与试验1）混凝土原材料和配合比参数的选择试验按照招标文件、设计文件、规程规范中对混凝土原材料和配合比参数 的要求，根据实际采用的水泥、粉煤灰、粗细骨料、外加剂等的情况及配 合比参数，选择适当的外加剂、最优的砂率、粉煤

14、灰掺量、单位用水量、水胶比、坍落度等，并应符合水工混凝土施工规范DLT5144-2001中的 相关规定。2）混凝土配合比设计 水工混凝土配合比设计，应根据水工混凝土配合比设计规程 DLT 5330-2005 中相关规定，按照如下步骤进行：根据设计要求的强度等级、保证率等指标确定混凝土配制强度；根据设计要求的强度和耐久性选定水胶比；根据施工要求的工作度和骨料的最大粒径等选定用水量和砂率，以 用水量除以选定的水胶比计算出水泥用量（或胶凝材料用量） ；根据体积法或质量法计算砂、石用量；通过试验和必要的调整，确定每方混凝土各项材料用量和配合比。3）混凝土配合比室内试验根据已选定的混凝土配合比基本参数

15、（水灰比、砂率和单位用水量等 ） 计算出理论配合比，通过试拌，测定拌和物的和易性、含气量，并制成试 件进行 7d、 28d、 90d 等各种龄期抗压强度，若设计对混凝土有其它性能 制标要求，应进行相应试验。每个强度等级的混凝土配合比，选择三个水灰比，并建立强度与灰 水比回归方程。根据强度与水灰比关系和设计限制水灰比，确定达到与配 制强度相应的水灰比。6.2.3 喷射混凝土配合比设计与试验 掌握该工程喷射混凝土的种类。一般情况下喷射混凝土配合比设计与 试验步骤如下：1）喷射混凝土原材料和配合比参数的选择试验01水泥优先选用符合国家标准的普通硅酸盐水泥，当有防腐或特殊要求时， 经监理人批准，可采用

16、特种水泥。水泥强度等级不应低于42.5。02 骨料细骨料采用坚硬耐久的粗、中砂，细度模数大于2.5，使用时的含水率控制在 5%7%；粗骨料采用强度符合规范要求的卵石或碎石， 粒径不大于15mm ;喷射混凝土中不应使用含有二氧化硅的骨料。喷射混 凝土的骨料级配，应满足表 6-2 的规定。表 6-2喷射混凝土用骨料级配03 外加剂 选用的速凝剂经监理人批准，其质量符合设计技术文件或设计图纸的 要求，并有生产厂家的质量证明书，初凝时间不大于 5min，终凝时间不大 于 10min 。04 钢筋网 根据设计要求采用现场绑扎钢筋网，其钢筋的屈服强度不低于 240MPa的光面钢筋。如采用成品钢筋网应有质量

17、检验报告或材质证明书。0 5水灰比选择 水灰比是直接影响混凝土强度和耐久性重要因素，试验选择三个水灰 比，建立灰水比与强度回归公式。选择达到配制强度的水灰比，并满足喷 射混凝土最低水泥用量的要求。2）喷射混凝土配合比设计与试验掺入速凝剂的喷射混凝土 28d 龄期强度会降低 25%30%，其水灰比要 比未掺速凝剂的喷射混凝土低 0.030.05。应通过试验确定速凝剂的掺量， 室内确定的配合比的喷射混凝土必须经过现场试喷，测定其初凝时间和终凝时间及回弹率。通过调整喷射混凝土的施工工 艺，并制作大板测定混凝土强度，确保其设计要求后，方可最终确定喷射 混凝土的施工配合比， 并将其报送监理批准。 6.3

18、 混凝土拌和及其拌和物 的质量控制混凝土拌和及其拌和物的质量控制应符合水工混凝土施工规范DLT5144-2001规范要求和招标文件、设计文件中的相关规定。混凝土拌和及拌和物的质量控制内容和要求，如表 6-3 所示：表 6-3 混凝土拌和及拌和物质量控制内容和要求6.4 混凝土抽样检验按照水工混凝土施工规范 DLT5144-2001的规定和招标文件、设计 文件中对混凝土抽样检验的要求，混凝土抽样频率及要求，如表 6-4所示：表 6-4 混凝土试件成型频率表6.5 混凝土施工配合比的调整混凝土施工时由于所使用的原材料及施工部位、环境、设计参数的变 化，试验检测人员应根据现场实际情况及时对混凝土施工

19、配合比进行适当 调整。6.5.1 砂率调整混凝土施工中通常采用中砂拌制，中砂细度模数变化范围在2.33.0范围。砂细度模数的变化对混凝土用水量和强度有一定的影 响。施工中应根据砂细度模数的变化对混凝土的砂率进行调整，一般砂细度模数变化土 0.2,砂率相应调整土 1%（即每m3 土 20kg砂，干20kg石料）6.5.2 砂石含水量变化对其用量的调整混凝土施工过程中应根据砂、 石料含水量的变化， 对其用量进行调整。 尤其砂含水量的变化对混凝土的坍落度改变最为敏感，相应对混凝土强度 也有较大影响，同时对混凝土强度也会有较大影响。因此，施工过程中应及时对砂、石含水量进行检测，根据其变化进行实用量 的

20、调整。6.5.3 粗骨料级配调整 根据各级粗骨料超逊径变化，及时对混凝土进行级配调整，以满足施工要求。6.5.4 混凝土塌落度调整 当混凝土配合比的坍落度不能满足工程施工所要求的坍落度时，应在保证持混凝土配合中水胶比不变的情况下，调整用水量来满足施工要求。一般混凝土坍落度土 1cm,其用水量土 2.5 kg3.0kg,砂率土 0.5%,经调整 后的混凝土配合比应通过试拌检测并满足要求后，方可正式确定使用。6.5.5 混凝土含气量的调整 混凝土中适当的含气量可较好地改善混凝土性能,尤其对提高混凝土的抗冻性能效果较明显。但含气量大小,对混凝土强度影响较大,一般含 气量增大 1%,强度降低 5%左右

21、。施工中,每班应对混凝土拌和物的含气 量进行检测。对有抗冻要求的混凝土,其含气量应根据混凝土的抗冻等级 和骨料最大粒径,通过试验确定,可参考表 6-56.6 砌筑砂浆配合比设计与试验6.6.1 水泥砂浆配合比设计试验与调整6.6.1.1 原材料的技术要求和选择试验熟读并响应招标文件、设计文件、规程规范中对砂浆原材料和配合比 参数的要求，一般来说原材料方面对水泥、细骨料等原材料有相关要求， 配合比参数方面需关注砂浆强度设计指标和砂浆稠度，稠度要求可根据砂 浆使用部位和用途确定。需要说明的是，部分招标文件则直接给出工程所 用某种砂浆中水泥和砂的重量比，这种情况下砂浆配合比就可直接根据砂 浆表观密度

22、和稠度指标得到相关参数。6.6.1.2 砂浆配合比设计JGJ砂浆配合比设计，一般情况下应根据砌筑砂浆配合比设计规程98-2000 中相关规定，按照如下步骤进行设计：1）计算砂浆试配强度；2）按照规程所给公式计算每立方米砂浆中的水泥用量；3）按水泥用量计算每立方米砂浆掺加料用量；4）确定每立方米砂浆砂用量；5）按砂浆稠度选用每立方米砂浆用水量；6）进行砂浆试配；7）配合比确定。6.6.2 砂浆配合比调整由于砂浆施工时所使用的原材料及施工部位、环境的变化，试验检测 人员应根据现场实际情况及时对砂浆施工配合比进行适当调整。如施工过程中应根据砂含水率对其用水量进行调整；施工中砂浆稠度 过大或过小时，则

23、应在保持砂浆水灰比不变的情况下，调整用水量和水泥 用量来满足施工要求。7、土石方填筑工程试验与检验7.1 土石方填筑现场碾压试验根据设计技术文件、设计图纸的要求，掌握土石方填筑工程所涉及到 的各种填筑料类别、设计压实标准等技术指标。7.1.1 碾压试验目的1）碾压试验目的为： 核实实用填料（或业主指定料场幵采料）所设计的填筑压实标准的 合理性。如实用填料（或业主指定料场开采料）能否达到设计要求的填料 颗粒级配、压实干密度、相对密度等指标。 在已选定的压实机具和施工机械条件下，确定达到设计压实度的标 准时，其经济合理的压实参数，包括：松铺填料厚度、碾压遍数、填筑料 含水量、压实干密度等。 通过试

24、验确定各种填料的施工工艺，包括：进料方法铺料方式、松 铺厚度、碾压方法、碾压遍数、碾压机械行进速度、层面结合的处理、填 料含水量调整、洒水方式和洒水量、压实度检测方法、检测频率、检测点 密度等。7.1.2 碾压试验工作准备1）填料准备：通过填筑料开采爆破试验选择合理的爆破参数，以取 得各类填料最优级配，确定对各种填筑料的加工处理方法，以获得有代表性并满足设计要求的填料。同时对各种填料的颗粒级配，岩 石饱和抗压强度、软化系数，表观密度进行检测，按设计提出的各种填料 压实孔隙率，计算相应干密度，供现场碾压试验验证。2）对试验场地进行平整压实，疏通或修筑进场道路，准备好其他辅 助设施等。3）供试验使

25、用的各种机械、设备和试验检测仪器、工具器材准备齐 全。4）安排适当的施工技术经验丰富、熟悉设计要求和试验步骤的试验 检测人员、设备操作人员。5）所编制的现场生产性填筑试验大纲获技术方案，经监理审查批准 实施。7.1.3 压实机械选择压实机械的选择，如果招标文件中没有对压实机械设备作出明确规 定，有关施工技术人员可根据已有的成功施工经验，与项目部进行沟通， 在确定压实机械类型时应考虑以下因素，填料类别；各种填料的设计压实标准；各种填料的填筑强度；碾压机械在斜坡作业时所采用的牵引设备；施工区域（包括料场、施工道路、填筑区域等）的水文气象条件； 施工机械的维修条件。7.1.4 碾压试验场次的确定碾压

26、试验场次和组合，应根据招标文件要求和类似工程的施工经验研究确定一般有经验确定法、循环法、淘汰法和综合法。实际施工中应用较多的为经验确定法和淘汰法。我公司具备丰富的土石方填筑施工经验，经 验确定法运用较多。根据经验确定法和招标文件对碾压参数的规定，确定不同参数组合的 碾压场次。可在试验过程中不断总结、修改某些参数，以使试验结果满足 设计和规范要求。碾压试验场次应以表格形式列示，其中包括大场和小场碾压试验场数。7.1.5 碾压试验场地布置根据对试验场地的要求， 结合现场实际情况， 确定碾压试验场地布置， 用 CAD 绘制碾压试验场地布置图， 必要时也应绘制斜坡碾压试验场地布置 图。试验场地应根据以

27、下要求进行选择：1）场地平坦，地基坚实；2）先用试验料在地基上铺压一层并压实到设计标准（若是黏性土， 其含水率应控制在最有含水率附近） ，将这一层作为基层，然后在其上进 行碾压试验；3） 试验区面积：黏性土每个试验组合不小于2m x 5m;砾石土、风化砾石土、砂及砂砾石每个试验组合不小于4mx 8m ;卵漂石、堆石料每个试验组合不小于 6mx 10m.4）试验铺料要求：由于碾压时产生侧向抗压，因此试验区两侧（垂直行车方向）应留出一个碾宽。顺碾压方向两端应留出4m5m （对碾压堆石料而言）作为非试验区，以满足停车和错车需要。7.1.6 碾压沉降变形网点布置与测量 通常情况下，试验场填料碾压沉降变

28、形网点布置与测量的要求如下：1）各试验组合区应按1.5m x 1.5m的网格设测点。2）在试验区外设置控制桩，网格测量点以石灰粉标记并编号。3）用水准仪测量基面网点高程。4）铺土和压实不同遍数后，在同一网点上测量高程，以计算每一个组合铺料场平均厚度和不同压实遍数的平均沉降量。5）水准尺下放置尺垫，中心设置一蘑菇头形亭帽。7.1.7 碾压试验基本施工程序碾压试验基本施工程序如下：地平碾压-基面测量-进料（退铺法）-堆平（控制铺料厚度）- 静压沉降测量洒水碾压（6、8、10遍）沉降测量密度 级配渗透检测 - 回填试验坑碾压 -下一场试验。7.1.8铺填碾压方法施工时，通常采用进占法或混合法填筑。而

29、碾压试验主要研究振动碾 的压实效果，不考虑进占法在卸料过程中对碾压层面的压实作用。因此， 碾压试验采用退铺法填筑，推土机平整，铺填厚度误差为松铺厚度的 10%。在碾压方法上，施工时一般采用进退错距法，碾压试验时采用前进后退法，轮压重叠 10 cm 15cm。7.1.9 试验检测项目和方法试验检测项目和方法如下：1）填筑材料质量试验，试验项目有：岩石饱和饱和抗压强度、软化 系数、吸水率、毛体积密度。2）干密度检测堆石料、过渡料用灌水法，每一组合，取样3个；垫层料用灌砂法，每一组合取样 5 个；灌水法采用 0.1mm 塑料膜， 并进行体积校正， 试坑直径为最大粒径 的3倍，试坑深度为压实层厚度。3

30、）颗粒级配 每一大场，在干密度试验的同时进行现场全料筛分检测填料颗粒级配。4）渗透系数 每一大场在压实后，对堆石料、过渡料、垫层料，定三个点进行现场原位注水试验测定渗透系数。反滤料和垫层料，进行相对密度试验，以验证设计压实指标。7.1.10 碾压试验报告1）现场生产性填筑碾压试验完成后，应将试验资料进行系统整理分 析，绘制成果图表，编写试验报告。黏性土填料应绘制不同铺土厚度时的干密度与碾压遍数关系曲线， 绘制不同铺土厚度、不同碾压遍数时的干密度与含水率关系曲线；砾质土填料（包括掺合土），除按黏性土绘制相关曲线外，还应绘制砾石含量与干密度关系曲线；无黏性土及堆石料填料应绘制不同铺料厚度时的干密度

31、与碾压遍 数关系曲线，绘制沉降量与碾压遍数关系曲线；绘制最优参数（包括复核试验结果）情况下的干密度、压实度、孔隙率的频率分配曲线与累计频率曲线。2）根据以上成果，结合工程的具体条件，确定各种填筑料的施工碾压参数和填筑标准，在试验报告中应提出以下结论：对实用填筑料而言设计填筑参数标准的合理性；与各种填筑料相适应的压实机械及其参数；各种填料填筑干密度控制范围；根据实际试验成果提出达到设计标准的施工参数：铺料厚度、碾压遍数、行车速度、加水量、加水方式、填土含水量、压实干密度控制值等；上下料层的结合情况及其处理措施；应对今后工程填筑施工质量控制，施工工艺，压实质量检测方法提出具体意见。7.2 土石方填筑质量控制7.2.1 目视检查控制土石方填筑质量控制，除试验检测外，还应进行目视检查。因土石坝这类建筑物是由大量土石混合料填