机电井施工技术要点.docx

一、机井施工
1、机井施工
6. 2. 1施工准备
〔1〕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,对机井的平面布置与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；并对施工现场进行物探，确保所选井位地下水丰富.
〔2〕施工测量应遵照有关规X的规定严格执行.
〔3〕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.
〔4〕机械、设备的检查，机具修配的工厂均应与时筹建.工地必须有足够的检查、修配能力.
〔5〕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.
机井的场地清理
〔1〕承包人应根据设计要求负责清除机井区域内的全部树木、树桩、树根、杂草、垃圾、废碴以与监理工程师认为的其它有碍物.
〔2〕承包人砍伐的成林树木和现场清理出的有商业价值的材料应归建设单位所有.
〔3〕承包人在烧毁无使用价值的清理物时，应注意防火，承包人应为燃烧引起的后果自负.
井管质量要求
承包人必须购买正规预制厂生产的能满足本工程使用的合格产品，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.
6. 2.4机井的钻进
安装钻机
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安装钻机前，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.
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.
开钻前的准备工作
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.
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.
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.
安装护孔管，下入护孔管的径、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501mm,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210m,下入护孔管时应尽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.
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.
机井的钻进
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，钻进技术参数与操作方法，严格按照有关农用机井钻进的技术要求进行施工.
6. 2.5成井工艺
〔1〕砼井管的安装方法
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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：
砼井管钢丝绳托盘下管法
a. 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.
b. 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，在接处缠34圈塑料薄膜，用于68根竹蔑均匀地围在接头处，如果是木托盘应将竹蔑下部穿孔，钉在托盘上，再用8号铅丝于接上下各绑35道，使井管与托盘连接牢固.
将中心绳放松810m,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，直至将井管下完.
托盘下到孔底，井管安装完毕，校正无误后，应将管身固定,不使摇摆.然后将兜底绳放松，即可起拔中心绳.销钉拔出后，再用绞车拔兜底绳,待兜底绳拔出，即可回填砾料.
c. 注意事项
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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，必须紧紧刹住刹车带，不得离开刹车把,否则容易发生事故.
井管接、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
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.
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，於接处浇注沥青水泥混合物，即可安装第二根井管.
进管的接，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.
注意事项
检查托盘与下入井管的一切设备，特别注意特制钻杆接头的丝扣,须松紧适度.
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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.
下入井管时，应慢慢降下，如遇到下管受阻，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
所需主要设备：活托盘，下接,上接，防砂罩,平板垫叉等.
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.
将井管下接安於第一组井管的最上端，再用防砂罩盖住下接.在防砂罩的适当距离卡上钻杆小夹板,以免防砂罩脱离井管.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,防砂罩紧压于管而不利于反出钻杆并容易将井管压坏.
逐步加长钻杆，将第一组井管关送至孔底稳住,而后顺填砾料，填料高度应低于第一组管一定距离.填料完毕，即可反开托盘,上提钻杆,取下防砂罩.
安装第二组井管之前，先将井管上接安於第二组井管第一根的下,用钻杆连接活托盘和导向器，将活托盘的托爪托于上接隔板上.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度，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2mm活动X围〔这是托爪在上接隔板内上下活动的距离〕.此时便可认为两组井管已正确重合.
反掉活托盘，将钻杆全部提出.
回填砾料.
注意事项
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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.
防砂罩上方的小夹板，距防砂帽顶2mm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，钻杆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.当孔内遇阻时，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,以防反掉托盘.
〔2〕填砾
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.
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X》SD188 - 86进行施工.
滤料粒径D50 =〔8〜10〕d50
用上式计算时，含水层颗粒均匀系数n <3,倍比系数取小值,n >3时，倍比系数取大值.中粗砂含水层，填砾厚度不小于1mm,细砂以下含水层填砾厚度不小于150mm.
填砾厚度的规定：水利电力部标规定：中、粗砂含水层，填砾厚度不小于1mm ；细砂以下含水层，填筑厚度不小于150mm.
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. 填砾质地坚硬，其化学成分在水中不易起化学变化为理想.
^填入的砾石必须经过严格筛分，其合格率必须大于90%.
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^填入的砾石不得含土过多，或含有其它杂质.
填入砾石数量的计算
计算公式：Q=k X0.7854〔D]2-D22〕H
式中：Q —填入砾石的数量〔m3〕D 1 —井孔直径〔m〕
D2一井管外径〔m〕H一填高K一系
数1.1〜1.2
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.选在井管安好防喷导水管.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30min投入10m 3砾石.若孔不返水,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，不可一次填入过多，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,开泵送水，当返出孔的泥浆粘度为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751mm,施工时,将抽水管用反扣接头连在过滤器上端，砾石自井壁管和抽水管之间的间隙填
7 / 10入.其粒径为含水层粒径d50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%以上，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.
6. 2. 6井管外封闭
承包人应根据工程需要选用以下合适方法.
管外封闭一般方法
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%.
井管外填粘土球的方法与填入砾石的方法相同,但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.粘土球的直径一般为25mm,呈圆形，用优质粘土制成.为了保证将粘土球填至计划位置，必须试验粘土球在泥浆中的溶化时间，根据试验结果，确定粘土球的湿度一般要求粘土球的溶化时间，等于粘土球下沉至预定位置所需时间加半小时.
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要的砾石填入再将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.
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井一般采用粘土封闭，封闭前先将大块粘土捣成碎块，再填入井孔至井并夯实.特殊情况下采用砼封闭.
〔2〕一般管井高压含水层封闭方法：
不填砾石管井的封闭方法
此方法多用于井孔直径较小，且仅采用下部高压含水层.在靠近去水层上部不透水层的适当位置，绑棕头三道，在沉淀管距井底1m处装找中器一个.棕头的外径与井孔直径相等,其上面用水泥砂浆或粘土球封闭.〔棕头的结构：先在井管计划位置上焊好棕头铁底托盘以与绑棕头的铁环，即开始在托盘上将经过整理的棕片长短依次用8#铅丝捆绑、至合乎尺度要求时，再与预先焊好的铁环绑牢.
填砾石管井的封闭方法
此方法多用于井孔直径较大且采用数个高压含水层时，其井孔结构与一般填砾石井的结构相同，只是在第一取水层填砾的上面采用优质粘土球封闭20-30m,或填少量粘土球再用水泥砂浆封闭15m以上.其余用优质粘土封闭.
间歇用管井的封闭方法
农业灌溉用自流井往往冬季不用水，为了防止浪费水源，冬季不用水时,应在节门将井关闭.这种井对井外封闭要求十分严格.采用第一取水层填砾的上面填20m粘土、灌入10-15m水泥砂浆后，再添入20m粘土,井用水泥砂浆封闭，可收到良好的封闭效果.
洗井
承包人应在井管安装完毕后，与时负责管井中泥土、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.
6.3钻井事故排除
在整个机井施工过程中，由于气候、地质、施工机械、设备等各种因素的影响，常会出现种种钻井事故，承包人在此施工过程中应与时
9 / 10分析原因，总结经验，并以书面形式提出处理方法与预防措施,与时报送监理工程师审批后，方可进行施工.
6.4质量检查和验收
承包人应会同监理机构进行以下内容的质量检查和验收.
机井施工作业之前，应进行以下项目的质量检查和验收：
测量放样；
机井区的清洁；
机械设备的安装,与安全、质量保证措施；
施工进度计划；
其他.
机井施工过程中，应进行以下项目的质量检查和验收：
现场施工实验；
现场施工工艺检查；
现场施工记录；
监理机构要求提供的其他资料.
机井施工结束后，承包人应按照施工图纸和监理机构的指示进行
下列项目的质量检查和验收：
机井竣工平面布置图；
机井竣工地质柱状图；
机井施工质量报告；
管井井水含砂量、出水量、水质以与管井垂直度、井深检验资料;
管井使用说明书；
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