凿井工程施工方案

凿井工程技术要求：1）准确进行井位放线；2）钻井进入砂砾石层（含水层）时，应实测含水层厚度；3）管井施工完成后，通知监理人员验收；4）进管安装（含水层），应严格按照水利施工规范进行安装，确保漏水层厚度；5）洗井完成后，进行深度、出水量试验；6）每一眼井施工完毕后进行水泵和水泵管的安装；机井的钻进:根据给定的永久控制坐标和水准点，按照钻井项目总平面图的要求，引至各施工现场，在施工区域设置测量控制网，控制网要避开建筑物、构筑物，土方机械操作及运输线路并有保护标志，打井前应设50m×50m的方格网，在各方格点上设控制桩并测出各控制桩处的自然地表、标高，作为计算挖、填方工程量和施工控制的依据，根据施工总平面图进行建筑平面轴线定位的测量和校核，设置控制定位轴线桩和水平桩，放出基坑边线，边线、标高、轴线应进行复核，无误后，方可进行下步工作。安装钻井前，应将钻井的基础整好，夯实。按照选用的钻井，依次安装钻，泥浆机，搅拌机等各种机械设备必须安装的水平、周正、牢固。设备安装完毕，要检查钻孔中心、转盘中心，在钻进过程中不得转移，钻塔应与高压电线保持安全距离，一般为塔高的2倍，必要时采取安全措施。安装护孔管，护孔管的内径一般比开孔钻头大50-100mm，下入浓度尽量减少岩层与护孔管的间隙用粘土或粘土球填好夯实。管井施工所需管材，屡料、粘土（球）及其它物料按设计要求准备好，及时运到井场。（1）安装钻机①安装钻机，应将钻机的基础平好、夯实，遇有软硬不均的情况，应当进行处理，在地势低洼、易受河水、雨水冲灌地区施工，应修筑钻井基台。②承包人应根据合同要求针对选用的钻机种类、型号、数量、采取相应的安装方法。（2）开钻前的准备工作①按照选用的钻机，依次安装钻机、泥浆机、搅泥机、抽泥机等，各种机械设备必须安装的水平、周正、牢固。②设备安装完毕、要检查钻孔中心，转盘中心、开车、使三者在一条垂直线上。③认真搞好各种安全设施，机器运转部分安装防护罩，皮带传动部分要设安全罩或防护拦杆，雷雨季节施工要安装避雷针，电动机等设备的外壳应接地线。④安装护孔管，下入护孔管的口径、深度，根据岩层的个体情况和井孔的开孔尺度而定，护孔管的内径一般比井的开孔钻头大50-100mm，其下入深度应在不透水层或潜水位以下1m，下入长度一般为2-10m，下入护孔管时应尺量减少岩层与护孔管的间隙，应该用粘土或粘土球填好夯实。⑤安装钻具、安装钻杆、水笼头，接高压胶皮管，方钻杆和钻头，并将方钻杆卡于转盘中心。在钻进的整个过程中，承包人应根据不同深度，不同性质的地层，采用相应的钻头类型，钻进技术参数及操作方法，严格按照有关农用机井钻进的技术要求进行施工。井管安装：购买正规预制厂生产的能满足本工程使用的合格井管，须附产品合格证，承包人选择的预制厂，须经监理工程师同意。井管应无残缺、断裂和弯曲等缺陷。钻井管每米弯曲不得超过3mm；井管的上下口平面应垂直于井管轴线；井管外径偏差不得超过±5mm；采用提吊法下管，井管连接做到对正接直，封闭严密，接头处强度必须满足下管安全和成井的质量要求。（1）砼井管的安装方法在安装过程中必须满足井管的质量、技术和安全要求，选择以下安装方法：钢丝绳托盘下管法所需设备托盘、销钉、绞车、钢丝绳等必须满足施工安全要求。操作方法下管时，如采用四根兜底绳、钢筋混凝土制或木制托盘，先将四根吊绳重用的钢丝绳分别缠绕于绞车上，在其另一端编好钢丝绳套，分别从托盘的四个穿绳孔插入，使四个绳套同心重叠对准托盘的销钉孔。将销钉表面涂上黄油，插入销钉孔，销住四根兜底绳。销钉要伸到穿绳孔以下15cm左右，浅了易脱销，深了不易拔出。把销好兜底绳的托盘放于预先安置在孔口上的垫板上，即可开始安装井管，安装井管时，先将托盘的上沿涂上灰砂沥青，而后使井管垂直插入托盘的插口，在接口处缠3-4圈塑料薄膜，用6-8根竹篾均匀地围在接头处，如果是木托盘应将竹篾下部穿孔，钉在托盘上，再用8号铅丝于接口上下各绑3-5道，使井管与托盘连接牢固。将中心绳放松8-10m，盘旋塞进井管内，以防意外抽动中心绳拔出销钉，起吊托盘和沉淀管，待兜底绳吃力后，将垫板抽掉，再徐徐下降，把托盘和第一根井管送入钻孔内，至井管上口超出基台1m左右，停止下降，开始安装第二根井管，如此往复，直到将井管下完。注意事项仔细检查绞车、钢丝绳、进管、手盘销钉、中心钢丝绳的质量，使之合乎要求，下管时要保持井管位于井孔中心，并缓缓降下，四根钢丝绳的下降速度必须一致，井管在井孔内应注意避免倾斜，每个接头必须接好，检查合格后始得下入，下入井孔的全部井管，必须经过敲击鉴定，将最好的井管放在下部，绝不允许井管的全部重量超过井管的抗压强度。操作绞车人员，必须精力集中听从指挥，在停止下降井管时，必须紧紧刹住车带，不得离开刹车把，否则容易发生事故，井管接口，必须严密、牢固，防止不符合取水要求的地下水流入井内污染井水。砼井管钻杆托盘下管法a.所需主要设备：钻杆、特制钻杆接头，托盘等必须满足施工安全要求。b.操作方法下管时，将第一根井管插入托盘，于钻杆的一端连接钻杆特制反扣接头，在托盘反扣接箍处涂以润滑油，将带有特制钻杆接头的钻杆与托盘连接。慢慢下降钻杆，井管亦随之下入井孔。停止下降钻杆，于安装第二根井管。进管的接口，必须以竹、木条用铅丝绑牢，每隔20m安装一个找中器，直至将全部井管下入，将钻杆拧出。c.注意事项检查托盘及下入井管的一切设备，特点注意特制钻杆接头的丝扣，须松紧适度，下入井管，须使井管居于井孔正中，避免倾斜，每个接头必须接好，检查合格后，始得下入，下井管时，应慢慢降下，如下管受阻，不应强行压入，须将井和缓缓提出井孔再作处理。砼井管二次下和法a.所需主要设备：活托盘、下接口、上接口、防砂罩、平板垫叉等。b.操作方法用钻杆托盘下管法，先下第一组井管，在第一组井管的最上边的一根管上安装扶正器，以防井管靠壁难以连接第二组井管。将井管下接口安于第一组井管的最上端，再用防砂罩盖住下接口，在防砂罩的适当距离卡上钻杆小夹板，以免防砂罩脱防井管口，钻杆小卡板不应紧靠防砂罩，以免井管到底后，钻杆失掉负荷而缩短，防砂罩紧压于管口而不利于反出钻杆并容易将井管压坏。安装第二组井管之前，先将井管上接口安于第二组井管第一根的下口，用钻杆连接活托盘和导向器，将活托盘的托爪托于上接口隔板上，即可将第二组井管逐根连接下至预定深度。安装时，计算好使用钻杆的长主，使钻杆下入孔内的数量正好能将第二组井管与第一组井管下接口吻合。钻杆不再下降，说明井管已经相接，同时，上下活动钻杆，有200mm活动范围（这是托爪在上接口隔板内上下活动的距离）。此时便可以认为两组井管已正确重合。去掉活托盘，将钻杆全部提出。回填砾料c.注意事项下管用的钻杆长度要丈量准确。操作升降机要平稳，下放井管速度要慢，严禁猛刹车。下管快到接口时更要慢慢下放。上托盘时，不要扭的过紧，反托盘时，不要用力冲击，要均匀加力反出，以防钻杆摆动，碰破水泥管。防砂罩上方的水夹板，距防砂帽顶200mm左右，主要是考虑下管过程中钻杆伸长，当第二组井管坐在第一组井管上后，钻杜恢复原来长度不致将井管挤坏，提出钻杆时，要使钻杆慢慢上升，当孔内遏阻时，立即停车，上下慢慢扭动钻杆再提升，不得猛拉快放。在下管过程中，不要正向扭动孔内钻杆，以防反掉托填砾和管外封闭：滤料按标准要求严格筛选，不合格的颗粒含量不得超过15%，滤料除按设计备妥外，还要准备一定的余量。填砾时必须连续、均匀、速度适当，严防棚堵，及时测量填砾调度，核算数量。封管外的封闭采用半干的粘土球，粘土球选用优质粘土制成，投入前应取井孔内的泥浆做试验，粘土球的投入速度适当。（2）填砾①填砾是管井建造中的一个重要环节，填砼规格、砾料质量、填砾方法均直接影响井的质量。②填砾规格的规定，承包人应严格按照水利电力部部颁标准《农用机井技术规范》SD188-86进行施工。滤料粒径DSO=(8-10)d。用上式计算时，含水层颗粒均匀系数n3，倍比系数取小值，n3时，倍比系数取大值，中粗砂含水层填砾厚度不小于100mm，细砂以下含水层填砾厚度不小于150mm.③填砾厚度的规定：水利电力部标规定：中、粗砂含水层，填砾含水层，填砾厚度不小于100mm；细砂以下含水层，填筑厚度不小于150mm。④填砾的质量要求：水利电力部标规定：滤料应选用磨圆度好的硅质砾石。因此填砾的质量必须符合下述要求：a.填砾的形状以近圆形的卵石或砂粒为宜，不能采用碎石作填砾。b.填砾持地坚硬，其化学成分在水中不易起化学变化为理想。c.填入的砾石必须经过严格筛分，其合格率必须大于90%。d.填入的砾石不得含土过多，或含有其它杂质。⑤填入砾石的方法承包人应根据需要选择以下方法：a.管外填砾法快速填砾法：在不需进行分组、分段抽水的管井中使用此法，选在井管口安好防喷水管。开始填砾速度不要太快，等孔中有水返出后再加快填砾速度。一般约30mm投入10m3砾石。若孔口不返水，说明砾石已超过滤水管的最上端。慢速填砾法（分层填砾法）：在需要进行分组、分段抽水试验的井孔采用，或在一个井中有二个以下含水层均需取用时采用，砾石要徐徐填入，不可一次填入过，要随填随测，防止超过设计高度，有二个以上含水层时，应将两个含水层之间的隔水层分为二段，下段为隔水层厚度的4/5，填入与下部含水层相应的规格砾石，上段为1/5，填入上部含水层相应的规定砾石。循环水填砾法：填砾前，先在井管内下入回转钻杆，密封井管口，开泵送水，当返出孔口的泥浆粘度为18S左右时，即采用边送水边填砾的方法填入砾石。当砾石面超过滤水管后即出现憋泵现象，此法可以顺利地填入砾石，避免发生砾石架阻不能填至计划位置的现象发生。b.管内填砾法采用此法的管井，过滤器长度一般10m以下，多采用一个含水层或含水组。此类管井的部比过滤器直径大75-100mm，施工时，将抽水管用反扣接头连在地滤器上端，砾石自井壁管和抽水管这间的间隙填入，其粒径为含水层粒径d的20-30倍，开始用空气压缩机抽水，使含水层造成空洞，随即填入砾石，再用大型空气压缩机反复冲洗，使井的出水量超过正常出水量的50%，一面出砂，一面自管内填砾，待出水量、井水含砂量达到设计要求后，即将抽水管提出，填砾抽水工作即告结束。此法在细砂含水层，可以得到满意的水量和井含砂量，但要求洗井设备能力大，抽水时间长，费用高。c.深井滤水部分扩孔填砾法在深井的过滤器部位用扩孔器进行扩孔，用水泵冲洗的办法填入砾石，可以减少钻探工作量，保证填砾质量，可以形成良好的滤水结构，增大井的出水量，避免井水含砂。洗井和实验抽水：填砾结束后，应进行洗井。采用不同机械交错或联合的洗井方法。洗井时抽水应达到设计降浓度。洗井完毕后，井内含沙量应符合设计要求。试验抽水时，做一次大降抽水，试验抽水终止前应采取水样进行水质分析。（1）管外封闭一般方法①进行管外封闭之前按照井的柱状图将井管外封闭所需的粘土球及粘土的数量、计划填入的深度计算妥当，并准备一定的余量，粘土球填入井孔后因受压缩体积变小，准备的数量应比计算数量]多25%-30%，粘土的准备数量应比计算数量多10%-15%。有三个含水层的管井，第一、三含水层水质好，第二含水层水质不良必须彻底封闭，其做法是先按照规定将第三含水层所需的砾石填入，再将25mm左右的半干状态粘土球徐徐填入，填至计划位置（应包括因溶化而多填的25％），再填入第一含水层所需要的砾石。井口一般采用粘土封闭，封闭前先将大块粘土捣成碎块，再填入井孔至井口并夯实，特殊情况下采用砼封闭。洗井：在井管安装完毕后，及时负责管井中泥土、细砂、泥浆等的全部清洗工作，以保证管井达到正常的出水量机具、物资及人员准备施工人员在工程测量、放样之前应根据合同和已批准的设计，对机井的平面布置及对内外的交通等进行深入了解与研究，以便进行机井的施工现场布置。施工测量应遵照有关规范的规定严格执行。施工机械、施工工具、设备应按合同要求的种类、型号、数量逐项配备齐全。机械、设备的检查，机具修配的工厂均应及进筹建，工地必须有足够的检查、修配能力。施工进度应根据施工程序、分工段、工种先后次序进行合理的安排。根据设计要求负责清除机井区