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1、水源井施工技术方案 水源井说明本标段水源井位于升压站附近，主要为生产、消防和生活用水提供水源，稳定出水，深度50m。本标段水源井施工主要包括钻井施工准备、钻井工艺、固壁、井管安装、冲洗、水管路连接、深井泵配套设备安装、填砾及管外封闭、抽水试验及水质检验等项目。水源井施工工期为：2015年07月08日至2015年08月14日，施工工期为38天。 水源井施工方法根据现场地质勘察和设计图纸提供的地质资料，钻井施工设备采用一台ZZ-6A回转式正循环冲击钻机及其附属设施，并采用泥浆护壁。 施工准备 在三通一平的基础上，准备工作主要有井位测量及放样、制作和埋设护筒；泥浆备料、泥浆循环系统设置及钻孔机具准备
2、等。 开钻前应整平场地，清除杂物，在夯填密实土层上横向铺设枕木，构成钻机平台。场地的大小要能满足钻机的放置、泥浆循环系统及混凝土运输车等协调工作的要求。 泥浆循环系统的泥浆池和沉淀池的容积，满足施工储浆和沉砂的要求。泥浆槽的长度在15m以上。 管井施工所需管材、滤料、粘土、粘土球及其他物料，按设计要求在开钻前准备好，并及时运到现场。 确保机井施工安全与成井质量，严格执行技术操作规程，预防事故发生。 钻机安装 本标段施工区地层为第四系冲洪积松散堆积物，钻机类型采用回转式正循环冲击钻机。 根据设计井孔位置，安装钻机时；距旱地电力线路距离至少5m；距地下通信电缆、构筑物、管道及其他地下设施边线的水平
3、距离至少2m；距高压电线的距离，为塔高的两倍；与地面高层楼房及重要建筑物保持足够的安全距离，并遵守有关行业施工现场的规定。 钻机及附属配套设备的安装，保证基础坚实，安装平稳，布局合理，便于操作；回转钻机转盘水平，天车、转盘及井孔中心在一条铅直线上；冲击钻机保证连接牢固，钻具总重不超过钻机说明书规定的重量，活芯灵活，钢丝绳与活套的上线保持一致；在钻进过程中不得位移。 钻塔的安装 安装钻塔前，对升降系统、钻塔各部件及有关辅助工具进行认真检查，符合要求后进行安装。 安装钻塔前，任何人不得在钻塔起落范围内通过或停留。安装多层钻塔时，上下两层不同时作业，自下而上逐层进行。 起钻塔时，卷扬或绞车低速运转，
4、保持平稳。当起塔接近垂直时，操作缓慢、准确，防止钻塔倾倒、碰坏。 塔腿接触地面处，用垫木垫牢，保持稳定。 钻机转盘中心与井孔中心保持在一条铅直线上。 钻机就位立好钻架并调整和安设好起吊系统，将钻头吊起，徐徐放进护筒内。要求钻锤中心与钻架上的起吊滑轮在一铅垂线上，中心位置偏差不大于2cm。 钻井工艺钻井工艺包括钻井方法、冲洗介质、泥浆制备及质量控制、钻井施工、井孔防斜及事故预防等。 钻井方法与护壁规定：松散层，采用正循环回转式钻井；冲洗介质，根据水文地质条件和施工情况等因素合理选用。在粘土或稳定地层，采用清水；在松散、破碎地层，采用泥浆。 松散层钻井时，根据钻井机具和地层岩性采取泥浆护壁。用泥浆
5、护壁，孔内泥浆面距地面小于0.5m。顶部的松散层，采用套管护壁。成井过程中设置的护口管，保证在管井施工过程中不松动，井口不坍塌。 护筒制作及埋设顶部的松散层钻进前，采用护筒套管护壁。护筒用48mm的钢板制作，其内径大于钻头直径200mm400mm。为增加刚度防止变形，在护筒上、下端口和中部外侧各焊一道加劲肋。护筒的底部埋置在地下1m的稳定土层中，护筒顶高出高出地面0.20.3m，其高度满足孔内泥浆面的要求，当设计图纸有明确要求时则按设计图纸要求进行埋设。 护筒埋设采用打入法，利用平台上钢制导向架导向和振动沉桩锤打入。埋设应准确、稳定，护筒中心与井位中心的偏差不得大于50mm，垂直度偏差不允许大
6、于1%，保证钻机沿着桩位垂直方向顺利工作。 保护桩孔顶部土层不致因钻头（钻杆）反复上下升降、机身振动而导致坍孔。 钻孔泥浆质量要求 根据地质报告地层泥浆密度为1.11.2，遇高压含水层或易塌地层，泥浆密度酌情加大。 砾石、粗砂、中砂含水层泥浆粘度为1822s；细砂、粉砂含水层为1618s。 回转钻进时，孔内泥浆含沙量不大于12%。 回转钻进时，胶体率不低于80%。井孔较深时，胶体率适当提高。 停钻期间，将钻具提至安全孔段位置并定时循环或搅动孔内泥浆；泥浆漏失随时补充；如孔内发生故障，视具体情况调整泥浆指标或提出钻具。 井孔倾斜度符合机井技术规范规定，钻进时合理选用钻进参数，必要时安装钻铤和导正
7、器。发现孔斜征兆，及时纠正。钻具的弯曲、磨损定时检查，不合格不使用。 泥浆的制备及循环 按照文明施工整体要求，主要对泥浆池，弃浆池等重点对象做好管理措施。在钻机平台范围内修建一个弃浆池，弃浆池挖地表下1米，高出地表20厘米,可用砖砌。弃浆池周围竖起1.5m高的架子管做支柱，四周挂上防护网，并做到周边有警示牌、警示线等安全防范工作。出浆循环槽槽底纵坡不大于1%，使输出带渣泥浆流速不大于10cm/s,以便于石碴沉淀。 一般可采用泥浆孔内自造浆。泥浆造浆材料选用优质粘土，必要时再掺入适量纯碱等外加剂，保证泥浆自始至终达到性能稳定、沉淀极少、护壁效果好和成井质量高的要求。现场质检员负责泥浆配合比试验，
8、对全部泥浆进行合理配备。 在钻井施工过程中，对沉淀池中沉渣及浇筑混凝土时溢出的废弃泥浆随时清理，严防泥浆溢流，并用汽车弃运至指定地点倾倒，禁止就地弃渣，污染周围环境。 钻井施工 冲击钻吊锤采用十字形钻头，钻头重量应考虑卷扬机起重能力。钻机就位后详细检查卷扬工作状况，钢丝绳质量情况以及结构稳定安全状态。 开始钻井时采用小冲程开孔，待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后方可进行正常冲击钻孔。钻进过程中勤松绳和适量松绳，不得打空钻、勤抽渣，使钻头经常冲击新鲜地层，每次松绳量按地质情况，钻头形式，钻头重量决定。 吊钻头的钢丝绳必须采用同向捻制、柔软优质，无死弯和无断丝的，安全系数不小于12。钢丝绳与钻头间
9、须设转向装置并连接牢固，钻孔过程中须经常检查其状态及转动是否正常、灵活。主绳与钻头的钢丝绳搭接时，两跟绳径应相同，捻扭方向必须一致。 工地内应备用钻头，检查发现钻孔钻头直径磨耗超过10mm时应及时更换或修补。更换新钻头前，检查整个井孔至孔底，确认钻孔正常时方可放入新钻头。 冲击钻开孔阶段主要为造浆固壁，孔内加粘土，采用低冲程冲砸开孔。钻孔深度在达到护筒刃脚下3m后，根据地质情况加大冲程进行正常冲砸造孔，进入基岩后适当减小冲程。 钻孔异常处理 钻孔中发生塌孔后,查明原因,并进行分析处理。塌孔不严重时,可采用加大泥浆比重、加高水头、埋深护筒等措施后继续钻进，塌孔严重时,应回填重新钻孔。冲击法钻孔时
10、,可投黏土块加小片石,用低锤冲击将黏土块和小片石挤入孔壁制止塌孔。 钻孔中发生弯孔和缩孔时,一般可将钻机的钻头,提起到偏斜处进行反复扫孔,直至钻孔正直。如发生严重弯孔、梅花孔、探头石时,应采用小片石或卵石和黏土混合物回填到偏斜处,待填料沉实后再重新钻孔纠偏。 发生卡钻时,不宜强提。查明原因和钻头位置,采取晃动大绳以及其他措施,使钻头松动后再提起。 发生掉钻时,查明情况尽快处理。 发生卡钻、掉钻时,严禁人员进入没有护筒或者其他防护措施的钻孔内。进人时须有防护设施,下孔前确认孔内无有害气体和备齐防毒、防溺、防埋等保护措施后,方可进入,并应有专人负责现场指挥。 疏孔、换浆和试孔 松散层中的井孔，终孔
11、后用疏孔器疏孔，疏孔器外径与设计井孔直径相适应，长度不少于8m，达到上下畅通。 泥浆护壁的井孔，除高压自流水层外，用比原钻头直径大1020mm的疏孔钻扫孔，破除附着在开采层孔壁上的泥皮。孔底沉淀物排净后，及时向孔内送入稀泥浆，使孔内泥浆逐渐由稠变稀，不得突变。泥浆密度小于1.1，出孔泥浆与入孔泥浆性能接近一致，孔口捞取泥浆样达到无粉砂沉淀要求。 下井管前校正孔径、孔深和测斜。井孔直径不小于设计孔径20mm；孔深偏差不超过设计孔深的正负1/1000；孔斜不得超过设计要求。小于或等于100m的井段，顶角倾斜不超过10；大于100m的井段，控制每100m顶角倾斜的递增速度不超过1.50。 非填砾过滤
12、器管井，井孔直径大于井管外径100mm。 填砾过滤器管井，取水含水层为中、粗砂时，井孔直径大于井管外径200mm，取水含水层为粉、细砂时，井孔直径大于井管外径300mm。 井管外观质量的检查 井管无残缺、断裂和弯曲等缺陷。 混凝土管有足够的抗压强度。 无砂砼滤水管的渗透系数400m/d，孔隙率15%。 过滤器开孔率偏差不超过设计开孔率的10%，缠丝间距偏差不超过设计丝距的20%，缠丝至穿孔管壁的最小距离大于3mm。 井管每米弯曲度不得超过3mm。 井管的上下口平面垂直于井管轴线。无砂混凝土井管与混凝土井管管口平面倾斜度偏差不超过井管外径的1.5%。 井管直径偏差不得超过：钢筋混凝土管内径5mm
13、，无砂混凝土井管内径69mm。 井管管壁厚度偏差不得超过：钢管和铸铁井管1mm，钢筋混凝土井管2mm；无砂混凝土井管46mm；混凝土井管34mm。 管井过滤器的制作，保证具有良好的过滤性能，结构坚固、抗腐蚀性强不易堵塞。过滤器长度，根据可开采含水层的累计厚度、富水性、设计取水量等通过技术经济分析确定。过滤器骨架管的穿孔形状、尺寸和排列方式 ，根据管材强度和加工工艺确定，孔隙率宜为15%30%。缠丝过壁24mm，垫筋两端设挡箍；缠丝材料应无毒、耐腐蚀、抗拉强度大和膨胀系数小；缠丝断面形状宜为梯形或三角形；缠丝孔隙尺寸应根据含水层的颗粒组成和均匀性确定。 井管安装质量要求 井管安装前按照钻孔的实际
14、地层资料校正，然后进行井管组合、排列、测量长度，并按井管排列顺序编号。 井管的连接做到对正接直、封闭严密，接头处的强度满足下管安全和成井质量的要求。 过滤器安装位置的上下偏差不超过300mm。 采用填砾过滤器的管井，井管位于井孔中心。下井管时安装井管扶正器，其外径比井孔直径小3050mm。根据井深和井管类型确定扶正器的数量，间隔320m安装一组，每眼井至少安装2组。无砂混凝土管与混凝土管井，扶正器的数量应适当增加。 井管底部座落在坚实的基础上，若下部孔段废弃不用时，必须用卵石或碎石填实。 滤料回填 滤料级配填砾过滤器的管井井管安装后，根据以下要求及时进行填砾。滤料高度超过过滤器的上端；滤料用磨
15、圆度较好的硅质砾石；不应含土和杂物，严禁使用棱角碎石；滤料的不均匀系数应小于2，滤料规格可按下列要求确定：砂土类含水层：D50=（68）d50；碎石土类含水层：当d202mm时 D50=（68）d20；当d202mm时，可不填砾或充填1020mm的填料；填砾时，滤料沿井管四周均匀连续填入，随填随测。当发现填入数量及深度与计算有较大出入时，应及时找出原因并排除。 检查滤料质量标准 回填滤料的规格，根据井孔中含水层颗粒大小而决定，符合机井技术规范的设计要求。 检查滤料的形状是否园滑，不用碎石做滤料。 检查滤料质地是否坚硬，与水是否起化学变化。 检查筛选的滤料粒径必须符合设计要求，粒径大小是否均匀，不合格的滤料颗粒不得超过15%。 检查滤料数量是否与计划数量相符，滤料数量比计划数量多备足20%。 回填滤料方法和注意问题 回填滤料方法采用静水填滤料。沿井管周围连续的均匀缓慢的填入，速度不太快。滤料中途受阻，不许摇动或强力提动井管，可用小掏筒或活塞下入井管内慢慢上下提动，直至滤料下沉为止。回填滤料用计量容器，便于及时的与计划数量校对。当滤料填入到一定数量时，等滤料下沉
