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【摘 要】打井工程包括定机位、泥浆配置、井管安装、滤料回填、井管外封闭等一系列的施工程序,机井质量的好坏关系机井寿命和到出水量的大小。特别是在提供安全水、放心水的一般工程建设过程中处于重要位置。
【关键词】打井施工流程;施工技术;质量
引言
新建生活饮水水源井是解决地下水污染、水源保证率低、饮水水质不达标的唯一途径,本文结合本地区的实际情况以及近几年的工作经验,对饮用水打井工程的施工技术方案进行浅论,力争为解决饮水安全建设中的打井工程提供可行性参考方案。
一、选择水源地
根据水资源现状分析,其水源地应选择水文地质条件优越、地下水量丰富、附近没有污染源的地区。为保证水质安全,长期有效服务人民生活,须避开苦咸、污染水区域,尽量选择以深层地下水作为饮水水源。
二、施工技术要求
1、施工流程:定井位→钻机定位→泥浆配置→成孔→清孔→滤料回填→井管外封闭→洗井
根据设计图纸确定井位,安装钻机设备地基必须平坦坚实,
软硬均匀,对软弱地基要作加固处理。钻塔安装前,对升降系统级有关辅助工具进行认真检查,达到有关要求。钻机定位后必须平整稳固,确保在施工中不发生倾斜、移动,锤尖应对准井位中心,其水平位置允许偏差±20mm。
2、泥浆配置:泥浆配置1.02-1.08kg/cn3,粘度18-22S,
含砾率≦3.3。成孔:整个成孔过程采用冲击钻孔工艺,开始钻孔时一定要注意,因为此时钻头与地面近,平面约束力小,易产生偏孔,所以要埋设护筒;根据井径、孔深及地质情况,掌握好进度,做好钻孔记录,随时检查钻孔的垂直度是否偏孔。允许偏差一般控制在≦0.5﹪,应经常检查,超过此值时随时进行纠偏。
3、钻井过程中必须做好班纪录,包括进尺、地质情况及钻井异常情况。钻进过程中必须尽量把岩心取上来,并按顺序排列整齐,并标注岩心深度。钻井至完整岩石后,现场确定是否下井壁管。钻机钻进时,要定期用经纬仪对钻机进行监测,发现偏离歪斜现象立即停机调正。
4、清孔:用优质泥浆掏浆桶进行清孔,泥浆应流入事先挖好的泥浆池中,沉淀后可在循环利用,并防止造成环境污染及浪费。
5、井管安装:根据地层分布,确定井管材质及结构并配管。下管前适当稀释泥浆。
5.1、水泥管安装:采用钢丝绳托盘下管法按设计井管结构依次下管。下管时采用四根兜底绳,分别缠绕于起重机的钓钩上,在其另一端编好钢丝套,分别从托盘的四个穿绳孔插入,使四个绳套同时重叠对准托盘的钻钉孔。将销钉表面涂上黄油,插入销钉孔,销往四根兜底绳销钉要伸到穿绳以下15cm左右,把销好兜底绳的托盘放在预先安置在孔口上的墊板上,即可开始安装井管。安装井管时,先将托盘上沿涂上灰砾沥青,而后使井管垂直插入托盘的插口,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,即开始安装第二根井管,如此往复,直至井管下完。托盘下到孔底,井管安装完毕,校核无误后,将井管固定,不使摇摆,绕后将兜底绳放松,即可起拔中心绳,销钉拔出后,再用起重机拔兜底绳,兜底绳拔出后即可回填砾料。
5.2、钢管安装:首先,检查钢管是否符合设计要求的尺寸及滤水管长度,然后,按照顺序依次吊起安装。其次,进行第二节安装时,要找正位置,测量好垂直度,进行焊接。焊缝至少焊接两遍,使滤水管表面光滑、无漏焊,以保证井管垂直无错台,直至设计深度。最后,钢管必须下到完整基岩上,防止塌孔致使滤料进入井内,影响井的使用寿命。
6、回填砂砾料:填砂砾是管井制造的一个重要环节,砂砾
规格严格按照水利电力部部颁标准《农用机井规范》SD188-886进行施工,中粗砂含水层、填砾厚度不小于100mm,细砂以下含水层,厚度不少于150mm,滤料选用磨圆度好的硅质砾石,以圆形卵石或砾料为宜,质地坚硬,不含化学成分,经过严格筛分,合格率大于90﹪,不得含土过多,或含有其他杂质。
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。根据钻孔记录,确定各含水层高程,有两个以上含水层时,应将两个含水层之间分为二段,下段位隔水层厚度的4/5,填入与下部含水量相应的规格砾石,上端为1/5,填入上部含水层相应的规定砾石。
7、井管外封闭:进行井管外封闭前要根据地层实际和深度计算好粘土用量,并准备一定余量。填入方法和填入砾石相同,应注意防止因粘土球填入井孔受压缩致使填入的砾石错位,一般填入粘土球的数量应比封闭层实际需要的多填25﹪左右,粘土球直径为25mm呈圆形,用优质粘土制成,对粘土球在泥浆中的融化时间进行试验,根据实验结果,确定粘土球湿度,按机井柱状图,将最下端含水层砾石填入,再用25mm左右半干状态粘土球徐徐填入,填至计划位置,以此类推,进行井管外封闭。
8、洗井:洗井的目的是为了清除井孔内和含水层中的泥浆及细小颗粒,同时破坏孔壁上的泥皮,以增大机井涌水量。洗井应在成井后立即进行,防止泥浆与含水砂层胶结,减少出水量乃至于机井报废。洗井后要进行抽水试验,确定该井出水量、含砂量。抽水试验后期取水样进行水质分析。
9、施工注意事项:钻机施工时应注意检查,发现问题及时
纠正,要特别注意大的河卵石影响钻头,造成偏孔。如遇流沙层,钻孔过程中应严格控制护筒内外水位差,必须使孔内高于地下水位。
发现较严重的塌孔现象时,应立即提升钻头。利用粘土进行封孔,必须停止钻井7天以上,再重新钻孔。
三、施工质量保证措施
1、建立健全质量保证体系,实行项目经理对质量工作全面负责制,选派有丰富施工经验、良好组织才能、高度责任心的专业技术骨干,组织精干过硬的施工队上线施工。 2、坚持质检人员全方位、全过程的施工检查,进行分项验收,行使质量否决权,执行岗位责任制,做到奖优罚劣。
3、及时填写各分部分项工程报验表,收集原始资料,及时对各工序进行验收评定,上一工序不合格不得进行下一工序施工。
4、加强原材料的试验工作,严格执行检验制度,水泥、钢材、砂、石等原材料必须有合格证,检验合格方可使用。
四、安全生产及文明施工措施
1、安全生产措施
建立健全安全生产管理保证体系,现场建立安全管理小组,由主管生产的负责人主持施工,配备专职安全员,严格执行安全制度,在易发生伤亡事故(或危险)处设置明显的、符合国家标准要求的安全警示标志牌。认真落实执行安全生产岗位责任制,项目经理负责安全生产,做到“思想、工作、责任”三到位,定期召开安全例会,出现问题,及时解决。强化安全意识,正确使用劳保用品等个人防护用品,进入施工现场戴好安全帽;特殊工种须培训后持证上岗;严禁作业人员酒后上岗。
2、文明施工措施
严格做好施工平面布置、现场道路及排水通畅,材料码放整齐。最大限度的减少工程施工给居民的干扰,现场采用封闭围档,高度不小于1.8米。在晚10點到早6点杜绝使用噪音超标的施工设备。按规定设置排水沟、沉淀池,及时清理泥沙,认真做到工完、料尽、场地清,施工垃圾及时清理运走,不准在现场长期堆放。施工现场所有裸土、砾料等易扬尘材料必须覆盖,较长时间裸土实行绿化。
五、结论
通过对打井工程施工技术的浅论,探索性的总结了饮水安全项目打井工程的施工方案,力争提供可行性参考,在以后的工程施工过程中,不断总结经验,使该打井施工技术方案能在施工中充分发挥作用,为饮水安全项目的打井工程提供施工技术依据。
参考文献:
〔1〕陈庭根.钻井工程理论与技术. 石油大学出版社
〔2〕李佳明.最新钻井工具技术手册. 石油工业出版社
〔3〕宋青青、邱维理、张振春. 地质学基础(第四版). 高等教育出版社
〔4〕赵金洲. 钻井工程技术手册(第二版). 中国石化出版社有限公司
〔5〕高建峰. 找水打井. 河海大学出版社
〔6〕於益民. 地下水利用. 水力电力出版社
作者简介:
1 李京雷, 男, 汉族, 学位:学士学位, 职称:助理工程师, 研究方向:水利工程
2 范书婷, 女, 汉族, 学历:大专, 职称:助理工程师
研究方向:水利工程
【关键词】打井施工流程;施工技术;质量
引言
新建生活饮水水源井是解决地下水污染、水源保证率低、饮水水质不达标的唯一途径,本文结合本地区的实际情况以及近几年的工作经验,对饮用水打井工程的施工技术方案进行浅论,力争为解决饮水安全建设中的打井工程提供可行性参考方案。
一、选择水源地
根据水资源现状分析,其水源地应选择水文地质条件优越、地下水量丰富、附近没有污染源的地区。为保证水质安全,长期有效服务人民生活,须避开苦咸、污染水区域,尽量选择以深层地下水作为饮水水源。
二、施工技术要求
1、施工流程:定井位→钻机定位→泥浆配置→成孔→清孔→滤料回填→井管外封闭→洗井
根据设计图纸确定井位,安装钻机设备地基必须平坦坚实,
软硬均匀,对软弱地基要作加固处理。钻塔安装前,对升降系统级有关辅助工具进行认真检查,达到有关要求。钻机定位后必须平整稳固,确保在施工中不发生倾斜、移动,锤尖应对准井位中心,其水平位置允许偏差±20mm。
2、泥浆配置:泥浆配置1.02-1.08kg/cn3,粘度18-22S,
含砾率≦3.3。成孔:整个成孔过程采用冲击钻孔工艺,开始钻孔时一定要注意,因为此时钻头与地面近,平面约束力小,易产生偏孔,所以要埋设护筒;根据井径、孔深及地质情况,掌握好进度,做好钻孔记录,随时检查钻孔的垂直度是否偏孔。允许偏差一般控制在≦0.5﹪,应经常检查,超过此值时随时进行纠偏。
3、钻井过程中必须做好班纪录,包括进尺、地质情况及钻井异常情况。钻进过程中必须尽量把岩心取上来,并按顺序排列整齐,并标注岩心深度。钻井至完整岩石后,现场确定是否下井壁管。钻机钻进时,要定期用经纬仪对钻机进行监测,发现偏离歪斜现象立即停机调正。
4、清孔:用优质泥浆掏浆桶进行清孔,泥浆应流入事先挖好的泥浆池中,沉淀后可在循环利用,并防止造成环境污染及浪费。
5、井管安装:根据地层分布,确定井管材质及结构并配管。下管前适当稀释泥浆。
5.1、水泥管安装:采用钢丝绳托盘下管法按设计井管结构依次下管。下管时采用四根兜底绳,分别缠绕于起重机的钓钩上,在其另一端编好钢丝套,分别从托盘的四个穿绳孔插入,使四个绳套同时重叠对准托盘的钻钉孔。将销钉表面涂上黄油,插入销钉孔,销往四根兜底绳销钉要伸到穿绳以下15cm左右,把销好兜底绳的托盘放在预先安置在孔口上的墊板上,即可开始安装井管。安装井管时,先将托盘上沿涂上灰砾沥青,而后使井管垂直插入托盘的插口,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,即开始安装第二根井管,如此往复,直至井管下完。托盘下到孔底,井管安装完毕,校核无误后,将井管固定,不使摇摆,绕后将兜底绳放松,即可起拔中心绳,销钉拔出后,再用起重机拔兜底绳,兜底绳拔出后即可回填砾料。
5.2、钢管安装:首先,检查钢管是否符合设计要求的尺寸及滤水管长度,然后,按照顺序依次吊起安装。其次,进行第二节安装时,要找正位置,测量好垂直度,进行焊接。焊缝至少焊接两遍,使滤水管表面光滑、无漏焊,以保证井管垂直无错台,直至设计深度。最后,钢管必须下到完整基岩上,防止塌孔致使滤料进入井内,影响井的使用寿命。
6、回填砂砾料:填砂砾是管井制造的一个重要环节,砂砾
规格严格按照水利电力部部颁标准《农用机井规范》SD188-886进行施工,中粗砂含水层、填砾厚度不小于100mm,细砂以下含水层,厚度不少于150mm,滤料选用磨圆度好的硅质砾石,以圆形卵石或砾料为宜,质地坚硬,不含化学成分,经过严格筛分,合格率大于90﹪,不得含土过多,或含有其他杂质。
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。根据钻孔记录,确定各含水层高程,有两个以上含水层时,应将两个含水层之间分为二段,下段位隔水层厚度的4/5,填入与下部含水量相应的规格砾石,上端为1/5,填入上部含水层相应的规定砾石。
7、井管外封闭:进行井管外封闭前要根据地层实际和深度计算好粘土用量,并准备一定余量。填入方法和填入砾石相同,应注意防止因粘土球填入井孔受压缩致使填入的砾石错位,一般填入粘土球的数量应比封闭层实际需要的多填25﹪左右,粘土球直径为25mm呈圆形,用优质粘土制成,对粘土球在泥浆中的融化时间进行试验,根据实验结果,确定粘土球湿度,按机井柱状图,将最下端含水层砾石填入,再用25mm左右半干状态粘土球徐徐填入,填至计划位置,以此类推,进行井管外封闭。
8、洗井:洗井的目的是为了清除井孔内和含水层中的泥浆及细小颗粒,同时破坏孔壁上的泥皮,以增大机井涌水量。洗井应在成井后立即进行,防止泥浆与含水砂层胶结,减少出水量乃至于机井报废。洗井后要进行抽水试验,确定该井出水量、含砂量。抽水试验后期取水样进行水质分析。
9、施工注意事项:钻机施工时应注意检查,发现问题及时
纠正,要特别注意大的河卵石影响钻头,造成偏孔。如遇流沙层,钻孔过程中应严格控制护筒内外水位差,必须使孔内高于地下水位。
发现较严重的塌孔现象时,应立即提升钻头。利用粘土进行封孔,必须停止钻井7天以上,再重新钻孔。
三、施工质量保证措施
1、建立健全质量保证体系,实行项目经理对质量工作全面负责制,选派有丰富施工经验、良好组织才能、高度责任心的专业技术骨干,组织精干过硬的施工队上线施工。 2、坚持质检人员全方位、全过程的施工检查,进行分项验收,行使质量否决权,执行岗位责任制,做到奖优罚劣。
3、及时填写各分部分项工程报验表,收集原始资料,及时对各工序进行验收评定,上一工序不合格不得进行下一工序施工。
4、加强原材料的试验工作,严格执行检验制度,水泥、钢材、砂、石等原材料必须有合格证,检验合格方可使用。
四、安全生产及文明施工措施
1、安全生产措施
建立健全安全生产管理保证体系,现场建立安全管理小组,由主管生产的负责人主持施工,配备专职安全员,严格执行安全制度,在易发生伤亡事故(或危险)处设置明显的、符合国家标准要求的安全警示标志牌。认真落实执行安全生产岗位责任制,项目经理负责安全生产,做到“思想、工作、责任”三到位,定期召开安全例会,出现问题,及时解决。强化安全意识,正确使用劳保用品等个人防护用品,进入施工现场戴好安全帽;特殊工种须培训后持证上岗;严禁作业人员酒后上岗。
2、文明施工措施
严格做好施工平面布置、现场道路及排水通畅,材料码放整齐。最大限度的减少工程施工给居民的干扰,现场采用封闭围档,高度不小于1.8米。在晚10點到早6点杜绝使用噪音超标的施工设备。按规定设置排水沟、沉淀池,及时清理泥沙,认真做到工完、料尽、场地清,施工垃圾及时清理运走,不准在现场长期堆放。施工现场所有裸土、砾料等易扬尘材料必须覆盖,较长时间裸土实行绿化。
五、结论
通过对打井工程施工技术的浅论,探索性的总结了饮水安全项目打井工程的施工方案,力争提供可行性参考,在以后的工程施工过程中,不断总结经验,使该打井施工技术方案能在施工中充分发挥作用,为饮水安全项目的打井工程提供施工技术依据。
参考文献:
〔1〕陈庭根.钻井工程理论与技术. 石油大学出版社
〔2〕李佳明.最新钻井工具技术手册. 石油工业出版社
〔3〕宋青青、邱维理、张振春. 地质学基础(第四版). 高等教育出版社
〔4〕赵金洲. 钻井工程技术手册(第二版). 中国石化出版社有限公司
〔5〕高建峰. 找水打井. 河海大学出版社
〔6〕於益民. 地下水利用. 水力电力出版社
作者简介:
1 李京雷, 男, 汉族, 学位:学士学位, 职称:助理工程师, 研究方向:水利工程
2 范书婷, 女, 汉族, 学历:大专, 职称:助理工程师
研究方向:水利工程