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大坝倒垂孔、双金属标孔施工及监测设备安装工程施工组织设计

大坝倒垂孔、双金属标孔施工及监测设备安装工程施工组织设计

1）倒垂孔钻孔结构设计

根据本工程地质重要条件和倒垂孔设计要求某加油站工程施工组织设计，造孔拟采用金刚石单管导向管柱钻进。

本工程拟采用φ430mm金刚石钻头开孔，钻孔深度等于孔口导向管长度，下入φ377mm孔口导向管（长2m左右），管外用水泥砂浆固结，再以φ330mm、φ280mm金刚石单管钻进，以φ220mm终孔；必要时，可变径以φ180mm金刚石钻头钻进至终孔。造孔施工中，其粗径钻具长度不小于10m，以保证倒垂孔的垂直精度。

2）双金属标孔钻孔结构设计

根据本工程地质条件和双金属标孔设计要求，造孔拟采用金刚石单管导向管柱钻进。

双金属标孔拟采用φ430mm金刚石钻头开孔，钻孔深度等于孔口导向管长度，下入φ377mm孔口导向管（长2m左右），管外用水泥砂浆固结，再以φ330mm终孔。造孔施工中，其粗径钻具长度不小于10m，以保证双金属标孔的垂直精度。

2、钻进技术参数的确定

为保证钻孔的垂直精度，为防止钻孔偏斜，必须严格控制并随时调整钻进参数。孔底钻压控制在2~2.5Mpa，转速65~95r/min，冲洗液量80~110L/min，钻速控制为0.5cm/min，以控制钻速来调整钻进参数，严格控制回次进尺。

1）钻机的安装是倒垂孔钻机的重要环节之一，必须认真对待。钻机安装在基台木上，再以三根18#槽钢作压梁，通过预埋的螺杆，将钻机基台牢固固定在坝台面上，保证钻机安装稳固，水平，周正，同时当松开螺杆时钻机又可前、后、左、右四个方向自由移动，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。

4、孔口导向管的安装与调整

孔口导向管下入时，应使孔口导向管距孔底20cm左右，使导向管悬吊于孔内，并对其垂直精度进行严格细致的调整。其垂直精度高于倒垂孔精度，其中心偏差控制在2mm以内，调整后灌入水泥砂浆使其与孔壁固结。

钻孔防斜是倒垂孔施工的关键环节，在施工全过程中，必须严格控制钻进技术参数和钻进速度，并以钻速控制和调整其它钻进参数。

禁止盲目追求进尺，始终坚持“防斜为主，定时测斜和及时纠斜的原则，采取综合防斜和有效纠斜措施，确保孔斜满足设计要求。

1）按设计图纸测量放样确定位误差不大于±2cm。

2）开钻前，应重新校对立轴中心，使其与导向管的中心相重合，采用合金钻具进行开孔钻进，开孔钻进应采用轻压慢转钻进。

1）孔口导向管下入后，将开孔钻具连接立轴下端，置于孔口导向管内，采用垂线法逐一渐调整X、Y两个方向误差，使其精度控制在1mm以内。

3、正常钻进与纠斜钻进

在钻进过程中，正常钻进时，采用长精径钻具；纠斜钻进时，、钻杆不用钻杆导向器，并采用短钻具，严格控制进尺。

粗径钻具以上的钻杆均应设置钻杆扶正器，使钻具回转平稳，以消除由于钻杆挠曲摆动而产生的孔斜。本工程拟采用翼片式钻杆扶正器，外径方向镶以保径合金，以减小其磨损保证孔径。

混凝土孔段采用清水钻进，基岩孔段采用乳化冲洗液，以润滑钻具，减少阻力，提高效率，延长钻、头使用寿命，保证钻孔垂直精度。

6、采用较小的钻进参数

立轴转速和钻进压力，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。

浅孔钻进时，可用粗径钻具和钻铤等孔底加压，深孔钻进时应减压钻进，使钻具呈微拉状态。

施钻时，上下钻具要平稳，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，防止其变形、弯曲。

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。

为保证岩心采取率，在岩心采取时，其卡料规格应符合要求，每回投入卡料采取岩心，争取一次取心成功。岩心采取后进行钻孔测斜孔斜符合要求才能继续钻进。

钻孔变径是倒垂孔钻进的重要环节之一，钻孔变径应使用导向钻具钻进。当小径孔段长度等于大径钻具长度时，再去掉导向钻具。

变径钻进时，应采用轻压慢转的较小钻进参数。

1）定时测斜，即每钻进1m左右测定孔斜一次，并记录在测斜表格上，及时掌握和分析孔斜变化情况，如发现偏斜值超过规定范围，应立即采取有效的纠斜措施，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再进行。

（1）首先安装好水箱架和水箱，保持基本水平。然后箱内注水，当浮体能在液面上自由漂浮时可停止注水。

（2）用钢丝与鼓形测斜仪连接，通过绕线架控制，将鼓形测斜仪下到预测孔深。

（3）将绕线架放置于浮体上，待浮体平稳后即可测量孔斜DB13(J)_T 238-2017被动式低能耗建筑施工及验收规程.pdf，在孔口十字坐标上量出偏斜的横坐标与纵坐标值。该坐标与孔口十字坐标原点的距离即为中心偏斜值。

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。经验收合格后下入垂线保护管。

三、钻孔设备机具选型及主要技术要求

根据本工程施条件及倒垂孔钻进的技术要求，拟选用稳定性好的四脚钢管式钻塔。安装时保证钻塔顶部天车前沿，立轴中心及孔口中心三点呈一垂线，钻塔四脚用螺栓紧固在混凝土坝面上。

为确保孔定位准确，开孔钻进铅直，升降拧卸钻具安全，本工程孔口导向装置，拟设计为孔口导向管。

根据本工程地质条件和倒垂孔设计要求，拟选择的足够刚性与强度的89mm粗径钻杆。钻具选用同轴度好咸阳某高层商住楼施工组织设计(框剪结构)，刚性强的钻具组。

岩心管、沉淀管、沉接头，钻杆与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，每米长度内的弯度不得大于0.5mm。立轴钻杆必须保持垂直。

根据本工程地质条件和倒垂孔设计要求，开孔钻进拟选作硬质合金钻头，开孔后拟选用表镶金钢石钻头。