3.1機(jī)井工程
??????? 機(jī)井工程施工主要施工程序:定位→鉆孔→下管前沖孔排渣、調(diào)整泥漿性能→下管準(zhǔn)備→下管→下管后沖孔換漿→填礫→止水→固井→洗井→試抽→抽水試驗。
??????? 1、施工標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程規(guī)范
??????? (1)《機(jī)井技術(shù)規(guī)范》SL256-2000;
??????? (2)《村鎮(zhèn)供水工程技術(shù)規(guī)范》SL310-2004;
??????? (3)《供水管井技術(shù)規(guī)范》GB50296-99;
??????? (4)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50204-2002;
??????? (5)《預(yù)制混凝土構(gòu)件質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》GB321-90;
??????? 2、施工準(zhǔn)備
??????? (1)確保機(jī)井施工安全與成井質(zhì)量,嚴(yán)格執(zhí)行技術(shù)操作規(guī)程,預(yù)防事故發(fā)生。
??????? (2)做到路通、水通、電通(備好機(jī)械動力設(shè)備),施工場地平整。
??????? (4)試鉆前按質(zhì)量要求,檢查鉆井設(shè)備各零部件,不合格的不使用。
??????? (5)泥漿循環(huán)系統(tǒng)的泥漿池和沉淀池的容積,滿足施工儲漿和沉砂的要求。泥漿槽的長度在15m以上。
??????? (6)管井施工所需管材、濾料、粘土、粘土球及其他物料,按設(shè)計要求在開鉆前準(zhǔn)備好,并及時運(yùn)到現(xiàn)場。
??????? 3、鉆機(jī)安裝
??????? (1)本工程區(qū)地層為松散層構(gòu)造,鉆機(jī)類型采用回轉(zhuǎn)式反循環(huán)鉆機(jī)。
??????? (2)根據(jù)設(shè)計井孔位置,安裝鉆機(jī)時,井孔中心距電話線至少10m;距旱地電力線路及松散層舊井孔邊線的距離至少5m;距地下通信電纜、構(gòu)筑物、管道及其他地下設(shè)施邊線的水平距離至少2m;距高壓電線的距離,為塔高的兩倍;與地面高層樓房及重要建筑物保持足夠的安全距離,并遵守有關(guān)行業(yè)施工現(xiàn)場的規(guī)定。
??????? (3)鉆機(jī)及附屬配套設(shè)備的安裝,保證基礎(chǔ)堅實,安裝平穩(wěn),布局合理,便于操作;回轉(zhuǎn)鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤水平,天車、轉(zhuǎn)盤及井孔中心在一條鉛直線上;沖擊鉆機(jī)保證連接牢固,鉆具總重不超過鉆機(jī)說明書規(guī)定的重量,活芯靈活,鋼絲繩與活套的上線保持一致;在鉆進(jìn)過程中不得位移。
??????? (4)鉆塔的安裝
??????? ①安裝鉆塔前,對升降系統(tǒng)、鉆塔各部件及有關(guān)輔助工具進(jìn)行認(rèn)真檢查,符合要求后進(jìn)行安裝。
??????? ②安裝鉆塔前,任何人不得在鉆塔起落范圍內(nèi)通過或停留。安裝多層鉆塔時,上下兩層不同時作業(yè),自下而上逐層進(jìn)行。
??????? ③起鉆塔時,卷揚(yáng)或絞車低速運(yùn)轉(zhuǎn),保持平穩(wěn)。當(dāng)起塔接近垂直時,操作緩慢、準(zhǔn)確,防止鉆塔傾倒、碰壞。
??????? ④塔腿接觸地面處,用墊木墊牢,保持穩(wěn)定。
??????? ⑤繃?yán)K位置安設(shè)勻稱,繃?yán)K地錨埋設(shè)牢固,并用緊繩器繃緊,繃?yán)K與地面所成夾角,不大于450。
??????? ⑥鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤中心與井孔中心保持在一條鉛直線上。
??????? 4、成孔技術(shù)方法
??????? 根據(jù)鉆機(jī)性能和地層條件,無芯鉆井至設(shè)計深度。其鉆進(jìn)成孔技術(shù)方法如下:?
??????? ⑴根據(jù)地層情況合理掌握鉆進(jìn)參數(shù),禁止盲目加壓。鉆壓不得超過鉆具重量的80%,不超過第一次彎曲的臨界壓力值。?
??????? ⑵精心操作,送鉆均勻,操作者應(yīng)注意觀察鉆壓儀,避免鉆壓忽大忽小和人為的間斷加壓。?
??????? ⑶鉆進(jìn)過程中操作者應(yīng)注意觀察下列情況:鉆壓儀和泵壓表;進(jìn)尺快慢是否正常;否跳鉆、蹩車、蹩泵;泥漿排量和砂土上返情況;泥漿性能變化和消耗滲漏情況;轉(zhuǎn)盤運(yùn)轉(zhuǎn)和扭矩大小變化情況;電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)聲音、電流大小、皮帶跳動情況;設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)立即上提鉆具并及時采取相應(yīng)措施。?
??????? ⑷禁止加壓啟動轉(zhuǎn)盤,避免損壞鉆頭和扭斷鉆具。任何情況下鉆具都不得在孔內(nèi)靜置,因故停止鉆進(jìn)時應(yīng)指派專人活動鉆具,上下活動鉆具高度應(yīng)大于2米,并且原懸重不變,回轉(zhuǎn)鉆具超過10圈。
???????? ⑸控制提下鉆速度,在砂層、砂礫層段避免長時間沖孔。上下提鉆遇阻時不得強(qiáng)拉硬墩,應(yīng)開泵疏孔消除阻卡現(xiàn)象。?
??????? ⑹堅持回灌鉆孔,任何情況下都要保持泥漿充滿鉆孔,保持孔內(nèi)靜壓,防止孔壁坍塌。?
??????? ⑺鉆進(jìn)過程中要始終保持泥漿性能達(dá)到設(shè)計要求,保持足夠的泵壓泵量,保持沖孔徹底干凈。?
??????? ⑻每打一單根要疏孔1-2次,沖孔5-15分鐘。做好鉆頭入孔前和起鉆后的檢查工作,鉆頭入孔前應(yīng)仔細(xì)檢查絲扣、通水孔、翼齒,發(fā)現(xiàn)問題不得下入孔內(nèi)。
??????? ⑼認(rèn)真檢查鉆具,凡彎曲、偏磨、絲扣不好、水路堵塞、有傷和焊有異物的鉆桿不得入孔。下鉆時應(yīng)清洗絲扣,涂絲扣油,并用夠的上扣力矩扭緊鉆具。尤其鉆鋌必須將絲扣清洗干凈,涂絲扣油并扭緊。進(jìn)尺較快時或每進(jìn)尺50m 左右,作短程起鉆一次。?
??????? ⑽現(xiàn)場必須備好打撈工具,保證能夠隨時下鉆進(jìn)行打撈。?
??????? ⑾嚴(yán)格執(zhí)行交接班制度,鉆具組合、機(jī)上余尺、鉆進(jìn)參數(shù)、鉆頭入孔運(yùn)轉(zhuǎn)時間、孔內(nèi)情況、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況、進(jìn)尺快慢以及規(guī)定的所有情況都應(yīng)交接清楚。
???????? ⑿進(jìn)入取水層段應(yīng)做好巖樣撈取和鉆探判層工作,做好鉆進(jìn)記錄和簡易水文觀測記錄,并及時向監(jiān)理工程師通報。?
??????? ⒀遵守鉆探安全操作規(guī)程,不得違章作業(yè)。
??????? 5、泥漿工藝
??????? 防止孔壁坍塌,采取的泥漿工藝如下:
???????? ⑴泥漿性能指標(biāo)設(shè)計
??????? 比重: 1.10-1.15?????????????? 粘度20-22S
??????? 失水量:小于20mL/30mim?????? 含砂量:小于1%
??????? PH值:8-9??????????????????? 膠體率:大于97%
??????? ⑵泥漿配制?
??????? 開鉆前配制10-15m3泥漿。將粘土和清水混合攪拌,加入純堿(純堿加量為粘土重量的4%左右)攪拌成泥漿,之后再加入適量CMC控制失水,使泥漿性能達(dá)到設(shè)計要求,通常使用的泥漿處理劑和加量:?
??????? CMC:0.1-0.2%,燒堿:0.1%左右。鉆進(jìn)中利用地層自然造漿,加清水加處理劑進(jìn)行調(diào)整。?
??????? ⑶泥漿的日常維護(hù)與管理?
??????? a、每班測量2次泥漿性能,并做好記錄。
??????? b、發(fā)現(xiàn)泥漿性能變壞時應(yīng)及時進(jìn)行調(diào)整,避免泥漿性能時好時壞大起大落。
??????? c、日常維護(hù)處理均應(yīng)在鉆進(jìn)過程中在循環(huán)槽內(nèi)進(jìn)行,緩慢加入清水和處理劑溶液,邊循環(huán)邊調(diào)整泥漿性能,以保證地表和孔內(nèi)泥漿同步調(diào)整。
??????? d、勤維護(hù)處理、勤撈渣、定期清理沉淀池,保持泥漿性能。當(dāng)泥漿固相含量升高時,應(yīng)及時開動振動篩。
??????? e、鉆進(jìn)過程中泥漿急劇稠化,慶及時排除部分稠漿,再加清水加處理劑進(jìn)行調(diào)整。進(jìn)入取水段后嚴(yán)格控制泥漿比重小于1.15,以減少泥漿對含水層的封閉侵害。
??????? f、機(jī)臺應(yīng)建立健全泥漿管理組織和規(guī)章制度,泥漿處理劑、測試儀器和有關(guān)設(shè)備的使用保管維護(hù)工作應(yīng)指定專人負(fù)責(zé)。
???????? 6、防止孔斜措施?
??????? ⑴鉆機(jī)安裝前做好場地平整,夯實塔腳,重點受力部位要用砼加固處理,場地四周挖好排水溝。?
??????? ⑵鉆機(jī)安裝要求作到三點一線(即天車、立軸、孔口),保持垂直。鉆進(jìn)過程中,地層變化及時調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù)。尤其是地層由軟變硬時,要輕壓慢轉(zhuǎn),待進(jìn)1-2m后,再使用正常壓力,轉(zhuǎn)速鉆進(jìn)。不使用彎曲的鉆具。?
??????? ⑶達(dá)到設(shè)計孔深時,進(jìn)行孔斜測量,采用JXK-2型測斜儀測斜。若發(fā)生超差現(xiàn)象應(yīng)采用定向鉆孔糾斜。
??????? 7、成井工藝?
??????? ⑴物探測井:采用SJJ-3A激發(fā)電位儀進(jìn)行物探測井,該設(shè)備是目前國內(nèi)較先進(jìn)的測井儀器,微機(jī)處理數(shù)據(jù),液晶顯示。所測的曲線有;自然電位曲線,電阻率曲線,根據(jù)水電部《水文地質(zhì)、工程地質(zhì)物探規(guī)程》(SLT7-82)劃分含隔水層,配合鉆探取芯,能夠準(zhǔn)確確定含水層頂、底板和含水層厚度。
??????? ⑵保證井管上下垂直的技術(shù)手段:井管對接時,保證兩井管中心線在一條直線上,下管時采用兩個方向吊線使井管自然垂直,井管下完時用夾板固定井管,為了保證井管與孔壁之間的距離勻稱,沿井管每隔10-15m安裝一組扶正器,確保井管居中。?
??????? ⑶成井工藝流程?
??????? 鉆井結(jié)束→沖孔排渣、調(diào)整泥漿性能→物探測井→確定成井方案→疏孔→破壁→下管前沖孔排渣、調(diào)整泥漿性能→下管準(zhǔn)備→下管→下管后沖孔換漿→填礫→止水→固井→洗井→試抽→抽水試驗?
??????? ⑷調(diào)整泥漿與物探測井?
??????? 鉆井至設(shè)計井深后即應(yīng)沖孔排渣,待孔內(nèi)渣子徹底排凈后,再逐漸調(diào)整泥漿性能達(dá)到如下要求:?
??????? 比重:小于1.13???????????? 粘度19-20S
??????? 失水:小于20m L/30mim???? 含砂量:小于1%?
??????? 泥漿性能達(dá)到要求后循環(huán)30分鐘后方可起鉆,進(jìn)行物探測井。起鉆時校正孔深并做好記錄。起鉆時若發(fā)現(xiàn)遇阻現(xiàn)象,應(yīng)開泵疏孔直至?xí)惩o阻。
??????? ⑸疏孔與破壁?
??????? a、物探測井結(jié)束后即可下鉆疏孔。采用疏孔器加原鉆具進(jìn)行疏孔至孔底。疏孔器長度不小于8m。疏孔時若發(fā)現(xiàn)阻力大于20KN則應(yīng)開泵轉(zhuǎn)動,直至?xí)惩o阻。?
??????? b、疏孔結(jié)束后下破壁鉆頭,破壁鉆頭長度應(yīng)大于5米,破壁鉆頭鋼絲外伸長度比使用的原鉆頭直徑大10-20mm。破壁段從止水位置至孔底。破壁程度控制在每單根反復(fù)刷2次。破壁速度控制在25m / h左右。?
??????? c、破壁時必須開泵并回轉(zhuǎn)鉆具,破壁結(jié)束后起鉆時應(yīng)再次校正孔深。
??????? ⑹下管前沖孔排渣、調(diào)漿?
??????? 破壁至孔底后先行沖孔排渣,待孔內(nèi)渣子徹底排凈后再調(diào)整泥漿性能,渣子未排凈之前不可調(diào)稀泥漿。
??????? 調(diào)漿不可過急,應(yīng)緩慢加入清水(必要時應(yīng)適當(dāng)加處理劑)使泥漿性能達(dá)到如下要求:
??????? 比重:小于1.13???????????????? 粘度19S
??????? 失水量:小于20mL/30mim?????????? 含砂量:小于1%
??????? PH值:8-9?????
??????? 泥漿性能達(dá)到要求后再循環(huán)30分鐘即可起鉆。
???????? ⑺下管?
??????? a、做好下管前的一切準(zhǔn)備工作:按物探曲線及鉆探劃分的含水隔水層,依次排列濾水管、非濾水管并編號。成井材料檢驗、設(shè)備儀表專用工具的檢查、清理場地、然后按成井方案進(jìn)行排管編號、勞動組織人員分工等等。?
??????? b、下管方法:按濾水管、非濾水管編號依次提吊下管。
??????? c、確保井管連接垂直(采用吊線法兩個方向吊線)和連接質(zhì)量。
??????? d、沖孔托盤應(yīng)安裝端正、牢固,連接時應(yīng)注意托盤不變形。
??????? e、濾水管井段每間隔10-15m安裝一組扶正器,濾水管外包裹40-60目雙層尼龍紗網(wǎng)。?
??????? f、適當(dāng)控制下管速度,注意觀察管內(nèi)管外液面。?
??????? g、下管過程中應(yīng)精心操作、密切配合,嚴(yán)防工具和其他異物落入井內(nèi)。
??????? h、托盤與孔底保持不小于20cm的距離。
??????? ⑻沖孔換漿?
??????? a、下入沖孔鉆具,下鉆時鉆桿應(yīng)上緊。下鉆完畢,針沖孔托盤坐好,必要時反復(fù)試驗,確認(rèn)坐好后加壓5-6t。然后封閉井管口,確保自孔底從管外返漿。
??????? b、在Φ89鉆具與托盤之間先上正反絲接頭,以便井管下好后下鉆沖孔。托盤制作高度0.5m-1.5m左右。?
??????? c、開泵前應(yīng)全面檢修泥漿泵,確保一次開泵成功。?
??????? d、開泵后先用原來的泥漿循環(huán),待泵壓和泥漿循環(huán)正常之后邊加清水邊排漿,使泥漿逐漸變稀。注意加清水和排漿都要跟上,不可拖延過久或間斷,換漿時間控制在5小時左右。?
??????? e、換漿時中途不得停泵,直至填礫結(jié)束。若因特殊原因非停泵不可時,應(yīng)及時關(guān)閉高壓管線上的閥門。?
??????? f、換漿終了應(yīng)達(dá)到如下要求:泥漿比重小于1.04,粘度15-16s,泥漿流態(tài)徹底轉(zhuǎn)變?yōu)槲闪?,孔?nèi)有適量砂子或粉粒沖出來。
???????? ⑼填礫?
??????? a、采取動水填礫法,填礫時泥漿應(yīng)自孔底從管外環(huán)空返至地表,中途 不得停泵并保持足夠的水量,填礫過程中繼續(xù)邊加清水邊排漿。
??????? b、適當(dāng)控制填礫速度,將礫料用手推車送至孔口,兩人再用鐵锨慢慢投入環(huán)狀空間,不得整車倒入,防止礫料棚堵。
??????? c、填礫時注意泥漿比重的變化和泵壓、泵量變化以及孔口礫料下沉情況。當(dāng)泥漿比重升高超過1.06時應(yīng)停止填礫,不斷加入清水稀釋泥漿,待泥漿比重降下來后再斷續(xù)填礫。
??????? d、準(zhǔn)確記錄填入礫料的數(shù)量,實際填礫高度和數(shù)量應(yīng)與理論計算相一致。填礫結(jié)束后,停待30分鐘,用測繩探測填礫高度,礫料超高度掌握在5-10m。
??????? e、為保持水質(zhì),要按設(shè)計要求止水,防止污染層水進(jìn)入井內(nèi)。
??????? ⑽洗井和抽水試驗?
??????? 固井結(jié)束后,下入并列式鉆具開動空壓機(jī)震蕩洗井,混合器下入深度80m 左右。待水清砂凈后起出并列式鉆具,下入潛水電泵進(jìn)行洗井和試抽,直至水清砂凈,滿足技術(shù)要求。抽水試驗、水樣采集按有關(guān)規(guī)范規(guī)定執(zhí)行。