倒垂孔施工

植筋的质量要求是什么~

1、弹线定位。根据设计图的配筋位置及数量，错开原结构钢筋位置，标注出植筋位置。请有关部门验线，合格后就可钻孔。

2、钻孔。孔深大小15d(375mm)，实际钻深400mm。钻孔时，钻头始终与柱面保持垂直。

3、洗孔。洗孔是植筋中最重要的一个环节，因为孔钻完后内部会有很多灰粉、灰渣，直接影响植筋的质量，所以一定要把孔内杂物清理干净。

4、注胶。植筋前要把钢筋植入部分用钢丝刷反复刷，清除锈污，再用酒精或丙酮清洗。钻孔内注完胶后，把经除锈处理过的钢筋立即放入孔口，然后慢慢单向旋入，不可中途逆向反转，直至钢筋伸入孔底。

5、固化养护。钢筋植入后，在强力植筋胶完全固化前不能振动钢筋。

扩展资料植筋的注意事项
1、钻孔前，应采用钢筋检测仪先对原结构中钢筋位置进行测定，以免钻孔时对原结构钢筋造成损伤。
2、钻孔后应立即清理，以防尘土等杂物落入，影响孔壁与结构胶的粘结力。
3、钻孔直径和钻孔深度等锚固参数根据施工图纸或相关规范确定。
4、胶水的量要掌握准确，胶水过多植入钢筋或螺杆时会大量溢出，造成浪费和污染；胶水过少则粘接区填充不足，锚固可靠性降低，一般以注满孔深度三分之二为宜。
5、胶体配制时计量必须准确，胶体配制好后应立即放入孔内。
参考资料来源：百度百科-植筋

1垂直孔植筋将胶直接流、捣进孔中即可,
2.水平孔植筋可用Φ6细钢筋或电焊条配合托胶板（干净木板）往孔内捣胶，也可让施工人员戴好皮手套，将配好的胶成团塞、捣进孔内。
3.倒垂孔植筋请选用高触变型植筋胶，该胶不流淌，可成团塞、捣入孔内。
4.钢筋、螺栓可采用旋转或手锤击打方式入孔，手锤击打时，一手应扶住钢筋或螺栓，以保证对中并避免回弹。若先将一较短电锤钻头端部焊接6mm厚小铁板，然后将电锤功能调为冲击状态，利用电锤的持续冲击力，可克服植筋胶的阻力，快速无回弹地将钢筋送至孔底。大量或大直径植筋推荐采用此方式。
5.锚固胶填充量应保证插入钢筋后周边有少许胶料溢出。
6.所用主要器具:手套、细钢筋、托胶板、铁锤。
7.植筋注胶如不熟手,建议使用注射式植筋胶.深圳市深固建筑加固技术

（一）倒垂孔概述

水库大坝的原位变形,如坝体位移、坝肩错动、不均匀沉降等,都会给大坝的安全带来严重威胁,所以需要对大坝进行监测工作。

20世纪70年代发展起来的大坝监测技术,目前已日趋完善和成熟。通过各种监测手段,可以精确地测出大坝变形的有关技术参数,为大坝的安全运行和维护提供可靠的依据。

倒垂线观测系统是监测大坝和岩体变形的直观手段,各项设施精度要求较高。其安装必须具备有效的铅直空间即倒垂线保护管的有效铅直管径。因此,首先要求完成能够埋设相应直径保护管的高垂直度钻孔。偏斜率一般不得超过1‰左右。其造孔的精度直接影响倒垂线观测系统的安装精度。

1.主要技术关键

根据大坝倒垂孔施工特性和技术要求,主要技术关键有以下几方面：

1）随钻人工微量纠偏技术方法。

2）硬岩层钻进及扩孔技术方法。

3）倒垂孔护管安装精度。

4）倒垂孔测斜技术方法。

2.主要技术指标

1）孔深：根据项目要求而定。

2）钻孔有效净径：≥护管外径。

3）成孔护管内有效净径：≥50mm（《SDJ336—89混凝土大坝安全监测技术规范》）。

4）测斜精度（孔偏斜量）△S：±2mm。

（二）倒垂孔工艺及保直措施

1.倒垂孔施工方法

（1）金刚石单管导向管柱钻进

根据倒垂孔设计直径,选用与之相匹配的特制人造孕镶金刚石钻头、扩孔器和岩心管,与岩心管同径的钢管连接组成管柱钻具,进行全孔管柱式钻具钻进。尽量减少钻孔与钻具的环状间隙。

（2）绳索取心钻具孔底导向钻进

可选用ϕ75mm绳索取心钻具钻至终孔深度。若孔斜不超过规定值,可用锯末、黏土球、泥球将钻孔填实,然后用特制导向钻具套钻,扩孔至设计深度。

（3）大直径导管孔底导向钻进

如首先用ϕ273mm金刚石钻头开孔,当钻进至一定深度后下入ϕ273mm导向管,并用水泥砂浆浇筑固定。然后用ϕ220mm金刚石钻头与导向钻具进行变径钻进,直至设计深度。必要时可变径为ϕ171mm金刚石钻头,钻至终孔深度。

（4）液动冲击回转钻进

在坚硬岩层中,为了提高钻进效率,确保钻孔偏斜满足规定要求,可采用粗径钻杆+液动冲击器,进行液动冲击回转钻进。

（5）金刚石钻进

在混凝土表面或完整基岩开孔,可下入孔口导向管,直接采用相应的金刚石钻头钻进,一径到底,简化钻孔结构。对孔斜应严格控制。

（6）多级变径孔底导向钻进

如开孔ϕ275mm,终孔ϕ168mm,中间ϕ245mm、ϕ219mm两级。如遇不利情况,可随时变径。如孔斜能满足规定要求,可以减少变径次数,简化钻孔结构。

2.倒垂孔施工工艺

防斜是倒垂孔施工的中心环节。在施工全过程中,必须严格控制钻进参数和钻进速度,禁止盲目追求进尺。始终坚持“防斜为主”、“及时纠斜”的原则,采取综合防斜措施,确保孔斜满足设计要求。如发现偏斜值较大,应及时采取有效纠斜措施。

（1）开孔钻进

开钻前,应重新校对立轴中心,使其与导向盘或导向管的中心相重合。在导向管内进行金刚石钻进时,应使用小于导向管内径2mm的扶正接头。

开孔采用轻压慢转钻进。随着钻孔延伸,逐步加长粗径钻具,直至达到8～10mm。必要时可加至20mm或30mm,形成管柱钻具,其导向性能更可靠。

（2）钻杆加扶正接头

粗径钻具以上的钻杆应加钻杆扶正接头,使钻具回转平稳,以消除由于钻杆挠曲摆动而产生孔斜。扶正接头上可镶焊保径合金以减少过度磨损,或采用滚珠轴承扶正接头。

（3）冲洗液

开孔混凝土采用清水钻进,基岩孔段应采用乳化冲洗液,以润滑钻具、减少阻力、提高效率、延长钻头寿命。

（4）严格坚持金刚石钻头排队轮换使用的原则

每回次提钻后用游标卡尺测量钻头与扩孔器磨损情况,并记录在钻头卡片或班报表上。

（5）采用较低的钻进参数

转速和钻压是控制钻进速度、防止孔斜的关键环节。正常钻进中,不得使用钻机加压。孔浅时应用粗径钻具和钻铤自身质量加压,孔深时应减压钻进,使钻具呈微承拉状态。

金刚石钻进时,钻头线速度一般为1.0～1.5m/s。ϕ220mm钻头钻进的立轴转速80～122r/min,泵量120L/min；ϕ171mm钻头钻进的立轴转速200～300r/min,泵量100L/min。孔底压力为1.0～1.5MPa。

（6）钻具、钻杆的合理使用

每回次下钻时,粗径钻具、钻杆各螺纹连接部位应涂黄油,便于拧卸。不用的岩心管及其接头、钻头等应及时卸开放置,并涂抹黄油。

上下钻具压迫平稳,严禁猛墩或强力起拔。钻具遇阻时要分析原因,正确处理。提钻时,严禁猛甩钻杆、钻具,防止变形、弯曲。

（7）岩心的卡取

卡料应符合要求。每回次投卡料取岩心,争取一次成功。取出岩心,测斜后再继续钻进。

（8）严格把好变径关

变径是倒垂孔钻进的重要环节之一。变径必须使用导向钻具。当小径段长度等于大径钻具长度时,才能去掉作为导向的大径钻具。变径时应采用轻压慢转的钻进参数,防止钻孔过大偏斜。

（9）定时测斜

每钻进1m左右,应测定孔斜一次,确保测斜准确,并记录在测斜表格上,及时掌握孔斜变化情况。如发现超标,应立即采取措施,防止因偏斜值过大而造成纠斜困难。

测斜工作必须在捞尽孔内岩心及沉淀物以后才能进行。首先安装好水箱架和水箱,保持基本水平。然后向箱内注水,当浮体能在液面上自由漂浮时可停止注水。用钢丝与鼓形测斜仪连接,通过绕线架控制,下到预定孔深。将绕线架放置于浮体上,待浮体平稳后即可测量。在孔口十字坐标上量出偏斜的横坐标和纵坐标值。该坐标点与孔口十字坐标原点即为中心偏斜值。

（10）加强质量管理

倒垂孔钻进,精度要求高,技术难度大。目前在金刚石钻进条件下,应加强质量管理,建立质量保证体系,严格把关,实行全员、全过程的质量控制,严格遵守操作规程,精心操作。针对施工中存在的问题,组织QC小组进行攻关,确保高精度地完成钻进任务。破碎地层钻进,必须严格控制回次进尺,严防造成钻孔偏斜过大。

（11）清孔验收

终孔后,应立即洗孔,清除孔内残渣。然后自下而上每1m或2m逐段测斜。经验收合格后,下入保护管。

3.主要纠斜方法

倒垂孔钻进,贯彻“防斜为主”的方针是非常重要的。但是,由于地质条件、施工条件、技术水平和客观情况估计不足等因素的影响,钻进过程中发生孔斜有时是难免的。一旦发生孔斜,应及时采取纠斜措施,不可延误时机。主要纠斜方法有以下几种：

（1）立轴平面位移纠斜

根据钻孔偏斜方向和偏斜值,通过立轴往偏斜方向平面位移改变钻具轴线方向,使钻头工作时轴心压力产生偏压而改变原钻孔轴向。同时使粗径钻具顶部靠近偏斜一侧孔壁,钻头则靠偏斜相反方向孔壁钻进,从而达到纠斜目的。

纠斜钻具不必用导向接头,钻具长度以2m为宜。加大钻头外径和厚度,严格控制进尺,以达到钻头偏压垂直导正的目的。

此方法仅适用于孔深20m以内、中心偏斜不大于20mm的孔段。

（2）立轴纠斜

根据钻孔偏斜方向和偏斜值,将孔内岩心全部取出,并用磨孔钻头将孔底磨平。然后在偏斜相反方向调整钻机立轴角度,采用轻压慢转钻出一个新孔,再恢复正常钻进。

（3）扩孔纠斜

当钻孔变径后,钻进到一定深度时,发现孔斜过大,可将孔内岩心打捞干净,并用地勘水泥将该面封填,再用大径长钻具导向轻压慢转扩孔钻进,直至将孔斜纠正后再继续钻进。

（4）回填封孔纠斜

在中硬岩层钻进,当某一孔段偏斜值较大时,可用525#水泥浆加砂、砾石掺和封填。

（5）中心导向纠斜

用ϕ3mm钢丝绳作垂线,将一个外径比钻头内径小4～6mm的中心导向器垂直下入偏斜孔段,然后以水泥浆或水泥砂浆灌注。凝固后,拉断中心导向器顶端强度较小的接线,将孔内钢丝绳起出。下入钻具套住中心导向器,顺预导方向钻进,达到纠斜的目的。

（6）定向纠斜管纠斜

根据钻孔偏斜方向和偏斜值,将套管脚处外侧焊一块弧形钢板（厚度视偏斜值而定）,以吊垂线画线的方法定向下入孔内。下入小一级钻具,钻具连接导向钻具（沿套管内导向）,用较小的钻进参数钻进1m左右。提出纠斜套管,下入与纠斜套管同径的钻具,其下部连接小一级导向管,用较小的钻进参数缓慢导向扩孔,达到预期效果。

（7）定向偏斜楔纠斜

根据钻孔偏斜值,用钢管加工槽形偏斜楔。将偏斜楔用铆钉锚固或点焊在钻杆接头上,定向下到偏斜孔段。然后通过钻杆加压切断锚钉或焊点,经测斜检查无误后,再灌注水泥浆或水泥砂浆固定。凝固后下钻具顺偏斜楔槽内导向钻进。钻进时要轻压慢转,随时掌握孔内情况。纠斜成功后,再继续钻进。

（8）跳级变径纠斜

即一次缩小孔径2～3级,如用ϕ275mm钻具钻到一定深度,发现孔斜较大时,可下入ϕ219mm套管做导向管。然后换ϕ171mm孔径继续钻进。这样一次可纠斜57mm。

（9）加长粗径钻具纠斜

钻进过程中,如发现孔斜较大,可将粗径钻具加长到20～30m,这样也可达到纠斜的目的。

4.倒垂孔施工保直措施

（1）钻机的安装与校正

1）钻机安装是倒垂孔钻进的重要环节之一,必须认真对待。钻机安装在基台木上,再以3根16#槽钢作压梁,通过预埋的螺杆,将钻机牢固地固定在坝面上,保证钻机安装稳固、周正、水平。当松开螺杆时,钻机可前、后、左、右4个方向自由移动,以适应钻孔纠斜时钻机的平面位移。

2）钻机安装后,应采用两台经纬仪校正钻机立轴,使其上、下死点与孔口中心偏差控制在1mm以内。连接好开孔钻具,并置于孔口导向盘或导向管内。采用垂线法逐渐调整X、Y两个方向误差,使其精度小于1mm。

（2）孔口导向管的安装与调整

孔口导向管的精心安装是倒垂孔顺利钻进的重要条件。其中心偏斜应控制在0～3mm,导向管的规格应比钻具大1～2级,导向管的安装必须确保其垂直精度。导向管下入后经检测无误,可灌入水泥砂浆使其与孔壁固结。

（三）倒垂孔施工组织

1.施工人员组织

成立倒垂孔施工项目部,配备具有相关专业知识、专业技术、业务能力强的人员组成施工队伍,由其中一人担任项目部经理,全权负责项目的实施；项目部下设若干职能部门,由各职能部门负责人分别负责各自的职能工作,形成一个组织完整、管理科学、技术精湛、人员年富力强的专业施工团队。

2.机械设备组织

（1）钻机选择

根据地质条件和设计要求,应选择稳定性好、精度高、具有相应功率的金刚石钻机,以承受钻进过程中的扭矩,消除由于立轴晃动、偏心而产生的钻具振动与不稳定。如选择XY-2型或XY-4型液压立轴式钻机或其他相应型号的钻机,以满足倒垂孔钻进的需要。

（2）泥浆泵选择

根据钻进工艺、钻头直径和钻孔深度等因素,选择耗能较少、操作灵活、可以变量、解体性好、便于搬迁的三缸往复式水泵,如BW-150型、BW-200型泥浆泵或相应型号的水泵。

（3）钻塔选择

根据施工条件,可自行设计制造适用于廊道或露天施工的四腿或两腿钢管式钻塔。

（4）孔口导向装置

为确保钻孔定位准确、开孔钻进铅直、升降拧卸钻具安全,可设计加工孔口导向盘或设置孔口导向管。

（5）岩心管、钻杆与主动钻杆

根据钻头直径和钻孔深度,选择相应的刚性和强度均能满足设计要求的岩心管与钻杆,如钻头直径171mm以上的倒垂孔,必须选择89mm粗径钻杆。

岩心管、沉砂管、异径接头、钻杆和锁接头的加工精度应满足规定要求,其不同轴度误差应小于0.2mm,每米长度内的弯曲度不得大于0.5mm。主动钻杆应保持垂直,不得使用弯曲的主动钻杆。

（6）钻杆扶正接头

钻杆扶正接头外径应小于孔口导向管内径或钻孔直径2～3mm。在一般情况下,每根钻杆均应安装扶正接头。

（7）浮标式鼓形钻孔测斜仪

可选用国家地震局地震研究所仪器厂研制的DZ-2型浮标式鼓形钻孔测斜仪或自制浮标式测斜仪,保证测斜精度满足规定要求。以下是某基础公司研制的浮标式鼓形钻孔测斜仪,其测斜方法见图1-3所示。

图1-3 浮标式鼓形钻孔测斜仪示意图

1—浮桶；2—底桶；3—水；4—夹具；5—支撑架；6—测线；7—钻孔；8—测斜仪；9—重锤

1）制作原理与精度要求。测斜仪是利用3个以上（一般取3～6个）物理性质相同的弹簧,在径向受力相同的情况下,保证伸缩一致,从而使测斜仪的中心保持在钻孔的中心（图1-4）。测斜仪的规格应根据孔径来确定,一般有ϕ168mm、ϕ219mm和ϕ325mm。测斜仪精度的高低,直接影响钻孔质量。在同一点进行重复测量时同向误差不得超过1mm,转向误差不得超过2mm,才可投入使用。

2）制作材料。上、下圆盘选用厚度为4～4.5mm的铝合金板。弧形钢片的弹形要求好,选用的弹簧伸缩性能一致。其他部件用一般钢材即可。

图1-4 钻孔测斜仪示意图

1—中心连接杆；2—上圆盘；3—铰链；4—圆弧钢片；5—弹簧；6—弹簧支架；7—下圆盘；8—加固连接杆；9—重锤

3）制作浮桶与底桶。浮桶与底桶均采用中间空心的双层圆柱体制成。桶底应焊接密实,防止渗水。浮桶内径30.5cm,外径36.0cm；内高50.0cm,外高48.0cm。底桶内径40.5cm,外径46.0cm；内高52.0cm,外高55.0cm。材料为铝合金薄板,厚度不小于1.2mm；或采用镀锌白铁皮,厚度不小于0.2mm。要求在工作时,浮桶和底桶要注入一定水量。浮桶套在底桶内并与下端的测斜仪连接。在张力上浮作用下,浮桶在底桶内可自由移动。

4）制作夹具。夹具由夹头、夹身、连接杆、连接销和螺母组成。夹具是处在浮桶中心空隙间的一种特殊装置。上部用螺母与浮桶上端的三脚横梁固定,测线通过夹具中心孔进入可调夹头与孔内的测斜仪连接。工作时,浮桶受上浮张力的作业,可以自由移动。

5）测斜方法。以孔口导向管中心为原点,建立一个相互垂直的十字平面坐标系。垂直钻机长轴的方向为Y轴,与之垂直的方向为X轴。按顺时针方向旋转,划为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4个象限,同时仿照方位角定位法,以坐标原点上段的X轴方位角为0°,顺时针方向,全方位为360°。这样就可以用数值来表示钻孔的偏斜方向。

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