1、CECS XXX：201X中国工程建设协会标准既有混凝土结构钻切技术规程Technical specification for cuttingand drilling of existing concrete structures（征求意见稿）出版社中国工程建设协会标准既有混凝土结构钻切技术规程Technical specification for cuttingand drilling of existing concrete structuresCECS XXX：201X主编单位：北批准单位：中 国 工 程 建 设 标 准 化 协 会施行日期：2 01年 月 日出版社201 北 京0前 言
2、根据中国工程建设标准化协会建标协字2014070 号关于印发2014 年第二批工程建设协会标准制订、修订计划的通知的要求，制定本规程。本规程是在总结我国既有混凝土结构钻切设计、施工和验收经验的基础上，广泛征求有关科研、设计、施工、生产管理等单位的意见，并参考了发达国家的相关标准编制而成的。本规程分 10 章。主要内容包括：1 总则；2 术语；3 既有混凝土结构钻切施工设计；4 金刚石薄壁钻切割法施工；5 金刚石圆盘锯切割法施工；6 金刚石绳锯切割法施工；7 支撑体系；8 块体吊装；9 块体运输消纳；10 质量检验。本规程由中国工程建设标准化协会混凝土结构专业委员会CECS/TC-5 管理，由北
3、京交通大学（北京市海淀区上园村 3 号土木楼606，邮编：100044）负责解释。主编单位：参编单位：主要起草人： 主要审查人：1目 次1 总 则 12 术 语 23 既有混凝土结构钻切施工设计 43.1 一般规定 43.2 混凝土结构分类及安全要求 43.3 钻切施工设计 54 金刚石薄壁钻切割法施工 74.1 一般规定 74.2 金刚石薄壁钻切割工具及设备 74.3 施工工艺及技术要求 94.4 安全要求 135 金刚石圆盘锯切割法施工 165.1 一般规定 165.2 金刚石圆盘锯切割工具及设备 165.3 施工工艺及技术要求 175.4 安全要求 216 金刚石绳锯切割法施工 226.
4、1 一般规定 226.2 金刚石绳锯切割工具及设备 226.3 施工工艺及技术要求 246.4 安全要求 297 支撑体系 317.1 一般规定 3127.2 支撑类型及选择 328 块体吊装 338.1 一般规定 338.2 吊装设备类型与选择 349 块体运输消纳 359.1 一般规定 359.2 块体运输设备类型及选择 359.3 块体消纳 3510 质量检验 3610.1 一般规定 3610.2 检验 36本规程用词说明 40引用标准名录 41附： 条文说明 423Contents1 General provisions 12 Terms 23 Construction design
5、for cutting and drilling of existing concrete structures43.1 General requirement43.2 Concrete structure category and safety requirement43.3 Cutting and drilling construction design54 Diamond thin-wall drilling cutting method construction74.1 General requirement74.2 Tooling equipment of diamond thin-
6、wall drilling cutting 74.3 Construction process and technology requirement94.4 Safety requirement135 Diamond disk saw cutting method construction165.1 General requirement165.2 Tooling equipment of diamond disk saw cutting165.3 Construction process and technology requirement175.4 Safety requirement21
7、6 Diamond wire saw cutting method construction226.1 General requirement226.2 Tooling equipment of diamond wire saw cutting 226.3 Construction process and technology requirement246.4 Safety requirement297 Supporting system317.1 General requirement3147.2 Supporting type and its selection328 Concrete b
8、lock lifting338.1 General requirement338.2 Lifting equipment type and its selection349 Concrete block transportation and dissolving359.1 General requirement359.2 Concrete Block transportation equipment type and its selection359.3 Concrete Block dissolving 3510 Quality inspection3610.1 General requir
9、ement3610.2 Inspection36Explanation of wording in this code40List of quoted standards41Addition：Explanation of provisions 4201 总 则1.0.1 为了在既有混凝土结构钻切设计和施工中做到安全、适用、经济，满足钻切施工的质量和环保要求，特制定本规程。1.0.2 本规程适用于既有混凝土结构钻切设计、施工及质量验收。1.0.3 既有混凝土结构钻切设计和施工除应符合本规程外，尚应符合现行国家、行业有关标准、规范的规定。12 术 语2.0.1 既有混凝土结构钻切 cutting
10、and drilling of existing concrete structures利用金刚石工具通过高速运转对既有混凝土结构进行研磨、切削形成切割面，将切割体从保留结构上分离的施工技术。2.0.2 金刚石薄壁钻头 diamond thin-wall drilling bit环状胎体工作层径向宽度在 1.5mm6mm 的金刚石钻头。2.0.3 金刚石圆盘锯片 diamond disk saw包裹金刚石胎体的刀头粘接在圆盘锯片基体上作为切削具的锯片。2.0.4 金刚石绳及串珠 diamond wire saw含有金刚石的粘接金属粉末与串珠基体安放在固定的模具内,经冷压成型或热压烧结制成的串珠
11、称为金刚石串珠。将金刚石串珠以一定的间距固定在绳体上作为切削具的金刚石串珠绳称为金刚石绳。2.0.5 金刚石薄壁钻切割法 diamond thin-wall drilling method金刚石薄壁钻头在钻机驱动下加压、回转，钻头胎体中的金刚石颗粒研磨、切削钻进既有混凝土结构形成钻孔的切割方法。2.0.6 金刚石圆盘锯切割法 diamond disk saw cutting method金刚石圆盘锯片在金刚石圆盘锯机驱动下，高速回转、锯片刀头胎体中的金刚石研磨、切削既有混凝土结构形成切割面的切割方法。2.0.7 金刚石绳锯切割法 diamond wire saw cutting method金
12、刚石绳在金刚石绳锯机驱动下回转运动，利用金刚石绳串珠胎体2中的金刚石研磨、切削既有混凝土结构形成切割面的切割方法。2.0.8 干式切割 dry cutting切割时不采用冲洗液对既有混凝土结构切口及切削具进行冷却、排屑的切割方法。2.0.9 水下切割 underwater cutting对淹没于水中的既有混凝土结构进行切割的方法。2.0.10 超深钻孔 super deep drilling应用金刚石薄壁钻切割法在大体积既有混凝土结构上进行钻进形成深度 10m 以上的钻孔。2.0.11 超大口径钻孔 super large-diameter drilling应用金刚石薄壁钻切割法钻进形成直径
13、450mm 以上的钻孔。2.0.12 大面积切割 large cross section cutting 金刚石绳一次切割断面面积超过 6m2的切割方法。2.0.13 高精度切割 high precision cutting对既有混凝土结构切割面的平整度及钻孔的开孔位置、终孔靶点的精度有特殊要求的切割方法。2.0.14 结构预切块 pre-cutting concrete block切割设计中确定的若干相同或不同形状、大小的结构预切单元。2.0.15 块体 concrete block 切割产生的块体及其它废弃物。33 既有混凝土结构钻切施工设计3.1 一般规定3.1.1 设计前应充分了解钻切
14、目的、要求、既有混凝土结构特性、作业安全和作业环境等情况。3.1.2 设计前应查明既有混凝土结构切割体范围内的管线分布情况，如燃气管道、水管、电线、光缆、预应力索等。3.2 混凝土结构分类及安全要求3.2.1 按有无配筋分为素混凝土结构和钢筋混凝土结构。3.2.2 按混凝土受力构件的重要程度分为主要构件和次要构件。3.2.3 按混凝土体积大小分为大体积结构和小体积结构。3.2.4 按有无预应力分为预应力混凝土结构和非预应力混凝土结构。对于预应力混凝土结构切割应制定合理的切割顺序，采取必要措施，满足整体安全性要求。3.2.5 按结构功能分为工业与民用建筑、道路桥梁、港口码头、水利大坝。安全要求应
15、符合混凝土结构设计规范 （GB50010-2010） 、 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （JTGD62-2012） 、 铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范 （TB10002.3-2005） 、 港口工程混凝土结构设计规范 （JTJ267-98 ） 、 混凝土拱坝设计规范 （SL282-2003）的相关要求。43.3 钻切施工设计3.3.1 设计依据应包括以下内容：1 既有混凝土结构技术参数及相关技术资料。2 钻切施工技术要求。3 有关标准和规范。3.3.2 设计编写及要求1 前言说明项目名称、工作性质、目的任务、工程期限及施工要求。2 施工工区基本情况施工工区自然情况；混
16、凝土结构分类及安全要求；钻切的既有混凝土结构技术参数及钻切项目的切割、改造技术要求；影响钻切施工的主要结构技术参数及其它可能给钻切带来影响的因素。3 钻切工作量按钻切的既有混凝土结构技术参数及钻切项目的切割、改造技术要求，说明钻切方法选择及施工顺序（可附图） ；按既有混凝土结构钻切性质说明各类钻切工作量。4 钻切技术设计钻切技术设计应包含以下内容：1）钻切方法选择：按钻切的既有混凝土结构及钻切项目的切割改造技术要求，确定钻切方法并说明依据；确定钻切工具类型、钻切方法组合及钻切技术参数；制定钻切技术要求和措施。2）冲洗介质及冲洗方法选择：选用冲洗介质类型、性能及冲洗方法，说明选择依据；冲洗介质的
17、配制、性能、调整方法及冲洗介质用量计划；冲洗系统布置。53）钻切设备选择：根据钻切既有混凝土结构的技术参数及钻切项目的切割、改造技术要求和钻切方法确定钻切设备规格数量，注明主要钻切设备性能参数。4）供电、水（气）设计：采用电力驱动时计算发电机、电缆容量确定配电方案；根据施工用水（气）量，确定供水（气）方法、供水（气）设备、供水（气）线路及相应管材规格、数量。5）钻切质量要求及保证措施：确定质量要求、钻切质量指标和钻切质量保证措施。6）施工事故预防及处理措施：根据以往施工经验，对主要事故提出预防与处理措施。7）安全技术措施：钻切施工安全技术要求及措施。8）成本预算与钻切施工安排：根据钻切既有混凝
18、土结构的技术参数，钻切项目的切割、改造技术要求，钻切方法等做出成本预算；根据钻切项目工作量及施工工期要求安排施工进度。9）施工组织与管理措施：根据钻切项目的切割、改造技术要求，确定施工组织，制定具体管理措施。64 金刚石薄壁钻切割法施工4.1 一般规定4.1.1 金刚石薄壁钻切割适用于在既有混凝土结构上实施各类钻孔，完成开孔、开洞、拆除等切割作业。4.1.2 切割类型按钻孔数量分为单孔、排孔切割；按钻孔方向分为垂直孔、水平孔、倾斜孔、倒切孔切割；按钻头排屑、冷却方式分为湿式切割、干式切割；按结构切割厚度分浅孔、中深孔、深孔和超深孔切割；按结构体空间位置和作业环境分为地上切割、水下切割等；按钻孔
19、特殊用途分为超大口径钻孔切割、高精度切割等。4.1.3 钻孔切割方法选择应满足任务书（合同）和施工要求，优先选用安全、高效、环保、节能的钻切方法。4.2 金刚石薄壁钻切割工具及设备4.2.1 金刚石薄壁钻切割工具即金刚石薄壁钻头、扩孔器的常用规格系列应遵守超硬磨料制品 金刚石薄壁钻头 （JB/T 11426-2013）的规定。4.2.2 钻头口径分级见表 4.2.2。表 4.2.2 金刚石薄壁钻钻头口径分级口径分级 小口径 常规口径 大口径 超大口径口径范围 小于 75mm 76mm199mm 200mm450mm 大于 450mm4.2.3 金刚石薄壁钻头选择和使用注意事项：1 应根据作业目
20、的、用途、混凝土结构强度等级及成份，合理选择7钻头性能、结构、规格、类型、连接方式。金刚石薄壁钻头的选择见表4.2.3。表 4.2.3 金刚石薄壁钻头选用表 混凝土强度等级 C30 以下 C30 C60 C60 以上类别 软 中硬 硬 坚硬可钻性级别 3 46 79 1012聚晶金刚石烧结体 1525 2530 3035 3540 胎体硬度（HRC ）4045 45 60 75 金刚石浓度（%）85 4060 6080 孕镶钻头金刚石粒度（目）80100 2 钻头使用前必须检查钻头、接头、钻杆质量，保证连接同心度。应将钻头按内外径尺寸排序，轮换使用。超深孔及取芯钻进,钻头与扩孔器及卡簧要配合合
21、理。3 钻具管材规格级配等技术要求宜遵守地质岩心钻探钻具（GB/T16950-2014）的规定。4.2.4 金刚石薄壁钻切割设备的选择及使用，应满足下列要求：1 根据钻切方法选择钻孔设备及配套设施，所选设备类型应满足钻8切施工要求。2 应充分考虑施工作业环境、搬迁、施工技术条件及钻孔孔径和钻孔深度等因素合理选择设备功率与设备类型。3 优先选用技术性能先进、操作简单、维修保养方便及性价比高和经济效益好的设备。4 不同的钻孔切割方法，设备选择及使用还应符合下列要求：1）单孔、排孔的垂直或水平切割设备宜选用结构简单、体积小、重量轻、可调速、安装方便、操作平稳的固定式钻机，斜孔的切割设备宜选用导杆角度
22、可调的固定式钻机。2）水下切割和倒切切割设备应选用分体式全液压钻机，配套的高压油管与接头必须确保密封好，安全可靠。3）超大口径钻孔切割设备应选择输出扭矩大的长导杆大底座固定式全液压钻机，口径大于 750 毫米以上的钻孔设备导杆应选择刚性可靠的龙门式支架。4）深孔和超深孔钻孔设备应选择配套的钻具和升降机具，确保钻孔施工中钻具的顺利起降。钻具一般包括钻杆、岩芯管、取芯卡簧、扩孔器、扶正器、变径接头等，升降机具宜选用具有升降功能的起落架。5）干式钻孔切割和水下钻孔切割应选择具有反循环功能的设备。6）高精度钻孔应选择装配精度高的切割设备，配套的机具配合精度均要满足设计和施工要求。4.3 施工工艺及技术
23、要求4.3.1 金刚石薄壁钻切割施工应遵守下列工艺及技术要求：91 根据钻切结构体类型、钻孔类型、钻头规格与底唇面积、钻孔结构与钻具级配、钻头性能参数选择钻进技术参数。钻进压力应使钻头单位面积上的压力保持在 0.5 千牛/平方厘米18 千牛/平方厘米。钻进转速应使钻头底唇面线速度保持在 1.0 米/秒2.5 米/秒。冲洗液量应使钻孔内冲洗液返出速度大于 0.3 米/秒0.7 米/秒。2 钻机必须固定牢固，钻孔、钻头、钻机动力头中心必须三点成一线，钻进中不得发生位移。3 应在钻机功率允许范围内控制钻进速度，平稳钻进。4 钻孔内应保持清洁，及时清除钻孔内异物。5 钻切粗密钢筋混凝土结构，避免强压钻
24、进。6 卡钻时禁止强力转动提拔钻具。7 钻孔切割质量指标包括：孔位偏差、孔径偏差、孔斜偏差、孔壁光滑度等。孔斜偏差包括：倾角差、方位角偏差、垂直和水平偏距、偏斜率等。切割质量应符合下列要求：1）开孔的孔位、孔径、倾角及方位角等应符合设计要求。2）孔壁光滑、孔内清洁无残留混凝土芯等异物。3）终孔靶点的孔斜偏差应在设计允许范围内。4）取芯钻孔，混凝土芯采取质量应满足设计要求。4.3.2 单孔切割钻孔分级、分类及钻进技术要求应遵守下列规定：1 单孔钻孔分级、分类见表 4.3.2。表 4.3.2 钻孔分级、分类表深度分级 浅孔 中深孔 深孔 超深孔深度范围 0m0.6m 0.6m3m 3m10m 大于
25、 10m角度分类 水平孔 垂直孔 倾斜孔 倒切孔102 单孔切割钻进技术参数应遵守本规程 4.3.1 规定。4.3.3 排孔切割工艺与技术要求应遵守下列规定：1 排孔切割钻进技术参数应遵守本规程 4.3.1 规定。当钻孔相交面积较大时，宜适当降低钻压和减少冲洗液量。2 同一线上的钻孔，孔中心点与设计线偏差应符合设计要求。3 相临钻孔应相切或相交面积最小。4.3.4 超深钻孔切割工艺与技术要求如下：1 超深水平孔切割技术参数宜采用较大钻压、较低转速、适中冲洗液量。钻压：常规口径钻孔，易切割的结构体宜控制在 8 千牛/ 平方厘米12 千牛/平方厘米,复杂坚硬的结构体宜控制在 12 千牛/平方厘米1
26、8 千牛/平方厘米。转速：宜控制在 300 转/分钟700 转/分钟，随钻孔深度增加转速应适当降低。冲洗液量：应根据钻头规格和钻屑量选择冲洗液量。当钻孔轨迹下探时应适当减小冲洗液量，当钻孔轨迹上漂时应适当增加冲洗液量。不同规格钻头冲洗液量范围见表 4.3.4。表 4.3.4 不同规格钻头冲洗液量范围（l/min ）钻头规格 60mm 以下 60mm76mm 76mm96mm 96mm110mm 110mm 以上冲洗液量 1530 2040 3060 4080 601002 超深垂直钻孔切割和超深倾斜钻孔切割工艺钻进技术参数应遵守本规程 4.3.1 规定。超深倾斜钻孔切割工艺钻进技术参数宜采用较
27、大钻压、较低转速、适中冲洗液量。4.3.5 水下钻孔切割工艺与技术要求如下： 角度说明 0、180孔 向下竖直90孔090间孔（不含 0、90）上仰 090孔（不含 0、90）111 水下钻孔切割方法分为切割设备主机在水下、有人员水下作业和切割设备主机在水面、无人员水下作业两种工艺。2 水下钻孔切割钻进技术参数应遵守本规程 4.3.1 条规定。采用正循环钻进工艺时，孔口吸水装置的泵量应大于钻进冲洗液量。4.3.6 干式钻孔切割工艺钻进技术参数及要求如下：1 钻进技术参数一般采用低钻压、低转速、高风量。2 浅孔和中深孔钻压为 0.1 千牛/平方厘米0.5 千牛/ 平方厘米,转速为 30 转/分钟
28、200 转/分钟，风量为 1 立方米/分钟1.5 立方米/分钟。3 超深孔钻压为 2 千牛/平方厘米8 千牛/平方厘米,转速为 60 转/分钟300 转/分钟，风量立方米/分钟5 立方米/分钟。4 浅表钻孔孔口周边应清洁无堆积粉尘，孔口完整无裂隙、孔内清洁无掉块等异物。4.3.7 大口径钻孔切割工艺技术要求如下：1 同一线上的钻孔，孔中心点与设计线偏差应符合设计要求。钻进技术参数应遵守本规程 4.3.1 条规定。钻压应满足钻头底唇面单位面积上需要的工作压力，保持钻头正常匀速钻进；转速应达到钻头的线速度；冲洗液量应满足冲孔、排屑需要。2 钻具级配合理，宜选用钢性强的大直径钻具。3 超大口径超深水
29、平钻孔和倾斜钻孔作业，孔口必须架设中心扶正装置，随钻孔加深，钻杆柱每隔一定距离应设扶正装置。4 逆向切割作业，提出钻具时，应有钻具扶正防倒装置和混凝土芯滑落承接措施。124.3.8 高精度钻孔切割工艺及技术要求应遵守本规程 4.3.1 条规定，还应满足如下要求： 1 钻机安装，应紧固可靠、无旷动，应根据设计的钻孔中心点校正钻机，使开孔方位角和倾角符合设计要求，测量确定的钻孔中心点应准确无误，确保安装质量。2 严格控制钻进技术参数，开孔应以低转速、小钻压钻进，钻进中严禁盲目加压。3 高精度小口径超深钻孔，钻头及粗径（取心）钻具规格与钻杆规格应选择在同一径级。4 终孔靶点位置在既有混凝土结构体内的
30、钻孔，应定期丈量钻具验证并校正孔深，保证孔深误差在设计允许范围内。5 应定点、及时进行钻孔孔斜度测量。垂直孔偏斜率应低于 1.5 ，倾斜孔偏斜率应低于 1.75 ，水平孔偏斜率应低于 2 。4.4 安全要求4.4.1 基本安全规定如下：1 建立、建全安全保护、安全警示等各类设施，严格执行安全生产制度。2 定期开展安全教育和职业培训，定期进行安全检查。3 进场作业必须佩带安全帽和穿戴适体工作服，悬空或高空作业必须配备安全带、安全绳等可靠的安全防护用具。4 施工用电严格遵守建设工程施工现场供用电安全规范GB50194-2014 的规定。135 天气和气象条件不利于施工作业时，应停止作业，并做好防护
31、。6 施工现场应作业现场应设置安全警示标识，配备防火、灭火设施。4.4.2 单孔钻切安全应遵守本规程 4.4.1 条规定，还应遵守下列规定：1 操作时操作人员必须正确着工作装，身体距离钻具应大于 30 厘米。2 开孔钻进，钻头在既有混凝土结构表面打滑时，严禁用脚或手辅助扶持钻具。3 逆向切割，提出钻头时应防止钻具内混凝土芯掉落伤人。4.4.3 排孔钻切安全应遵守 4.4.1 条规定，还应遵守下列规定：1 切割分离的块体应有分离保护措施，严防块体陷落、倒塌。2 作业时不得站在进行切割分离的块体上。3 不得进行逆向切割。4.4.4 水下钻孔切割安全应遵守本规程 4.4.1 条规定，还应遵守下列规定：1 严格遵守水下作业相关规定。2 严格控制人员水下作业
