白沙深水井施工方案设计.doc

白沙深水井施工方案设计
一、工程概况
1.1 项目基本信息
本工程为白沙地区深水井施工项目，设计井深150米，井径625毫米，采用Φ325×10螺旋钢管作为井管主材，滤水管段外包32目塑料滤网。项目建成后需满足80m³/h的出水量要求，水质需符合《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2022）。根据地质勘察报告，场地地层从上至下依次为：素填土层（0-2m）、黏土层（2-15m）、细砂层（15-30m）、卵石层（30-50m）、基岩层（50m以下），稳定含水层位于75-120m段，故将潜水泵设置于85m深度处。
1.2 主要工程量
项目内容
规格参数
单位
数量
钻井成孔
Φ625mm×150m
孔
1
井管安装
Φ325×10mm螺旋钢管
m
150
滤水管
3-8mm圆孔滤水管
m
45
填砾
1-5mm混合石英砂
m³
25
封孔
优质黏土
m³
15
潜水泵安装
80m³/h,扬程100m
台
1
二、施工准备
2.1 技术准备
组织技术团队深入学习地质勘察报告，编制详细的成井工艺流程图，明确各环节质量控制点。开展施工前技术交底，重点培训8QZJ-150D型钻机操作、泥浆配比控制、井管对接等关键技术。测量工程师使用水准仪进行井位精确定位，打入20cm×20cm木桩作为标识，误差控制在±5cm范围内，并报请监理验收。
2.2 设备与材料准备
主要施工设备配置：
· 8QZJ-150D型正循环钻机1台（配套Φ625mm三翼钻头）
· 250/50型泥浆泵2台（1用1备）
· ZS112柴油机2台（动力设备）
· 3T吊车1台（材料吊装）
· Φ325mm井管专用焊接设备1套
· 泥浆性能测试仪器（比重计、黏度计、含砂量测定仪）
材料质量控制：
· 井管进场需提供材质证明书，进行外观检查（无裂纹、凹陷）和管径偏差测量（允许±2mm）
· 滤水管孔隙率需≥25%，滤网目数经现场抽样检测
· 填砾料需进行筛分试验，确保1-5mm颗粒含量≥90%
· 黏土封孔材料需测定其塑性指数要求＞17）
2.3 场地布置
施工场地平整至20m×15m范围，采用200mm厚级配砂石垫层压实（压实度≥93%）。设备安装区设置500mm×500mm×300mm混凝土基础，保证钻机三点一线（天车、立轴、孔位中心）偏差≤2mm。泥浆循环系统由沉淀池（3m×2m×1.5m）、循环槽（坡度1%）、储浆池（2m×2m×1.5m）组成，采用砖砌结构并做防渗处理。
三、主要施工工艺
3.1 钻井成孔
钻进参数控制：
· 素填土层：钻压80-100kN，转速37r/min，泵量156L/min
· 黏土层：钻压100-120kN，转速50r/min，泵量180L/min
· 卵石层：钻压120-150kN，转速30r/min，泵量200L/min
· 基岩层：钻压150-180kN，转速25r/min，泵量160L/min
泥浆制备：开钻前配置15m³基浆，按水:黏土:纯碱=100:20:0.8的比例搅拌，控制性能指标：比重1.15-1.25，黏度20-22s，含砂量＜1%，胶体率＞97%。钻进过程中每2小时测定一次泥浆性能，通过添加CMC（羧甲基纤维素）控制失水量＜20ml/30min。
孔斜控制：每钻进50m使用KXP-2型测斜仪检测，孔斜度≤1°/100m。发现孔斜超差时，采用慢转速（20r/min）、轻压（80kN）方式进行纠斜，必要时更换刚性钻具组合。
3.2 井管安装
下管前准备：
· 通孔：使用Φ600mm通孔器全孔段反复提拉3次，确保畅通无阻
· 换浆：逐步加入清水调整泥浆比重至1.05-1.10，黏度15-16s，循环排渣2周
· 排管：井管在平整场地按自上而下顺序排列，每10m设置一组扶正器（高度100mm）
吊装工艺：采用10T吊车进行整体吊装，第一节井管底部焊接8mm厚钢板封底，管间采用法兰连接并加焊4块三角形拉板（厚度8mm）。下管过程保持匀速（0.5m/s），使用双吊线法控制垂直度（两个正交方向偏差≤1°），井管坐底后施加2t压力固定。
3.3 填砾与封孔
填砾作业：采用管外返浆法，从井口均匀投入1-5mm混合砾料，填砾速度控制在0.5m³/h，同时保持泥浆循环。当填至距井口30m时，每5m测量一次砾面高度，实际填砾量与理论计算值偏差需＜5%。
固井工艺：填砾完成后投入直径10-15cm黏土球（含水量25%），止水位置位于黏土层顶部以下2m。采用分层夯实法封孔，每层填入0.5m黏土后用钻杆加压（3t）夯实，直至井口下3m处。
四、洗井与抽水试验
4.1 洗井工艺
采用“联合洗井法”分阶段处理：
1. 焦磷酸钠浸泡：配置3%浓度溶液从井管注入，浸泡24小时溶解泥浆胶体
2. 活塞洗井：使用Φ300mm活塞在滤水管段上下提拉（速度0.8m/s），反复冲洗至出水量稳定
3. 空压机洗井：采用20m³/min空压机，在85m深度进行脉冲式洗井，持续48小时至水清砂净（含砂量＜1/20000）
4.2 抽水试验
试验流程：
· 稳定流抽水：按80m³/h设计流量连续抽水72小时，每30分钟测量一次水位、流量
· 水位恢复观测：停泵后每5、10、30、60分钟测量水位，直至恢复速率＜0.5m/h
· 水质检测：分别在抽水1h、24h、72h采集水样，检测pH值、浊度、铁锰含量等28项指标
数据记录要求：
· 动水位波动范围≤0.5m
· 出水量稳定系数≥95%
· 水温变化＜2℃
· 绘制Q-S曲线和单位涌水量曲线
五、质量控制措施
5.1 过程质量控制
控制环节
检查项目
允许偏差
检查频率
成孔质量
孔深
±0.5m
终孔验收

孔径
±20mm
每50m
井管安装
垂直度
≤1°
全过程

接口密封性
无渗漏
下管后检查
填砾
砾料级配
1-5mm占90%
进场检验

实际填砾量
≥计算量95%
完工测量
洗井效果
含砂量
＜1/20000
抽水试验时
5.2 材料质量保证
建立材料进场“三检制”：检查产品合格证、外观质量、抽样送检。井管焊接前进行坡口处理（角度30°±2°），焊接后做煤油渗透试验（30min无渗漏）。滤水管缠裹棕皮时，搭接宽度≥50mm，用16号铁丝绑扎（间距200mm）。
六、安全与文明施工
6.1 安全防护措施
· 机械安全：钻机传动部位设置防护罩，钢丝绳每周检查断丝情况（允许断丝数＜10%）
· 用电安全：现场配备2级配电箱，实行“一机一闸一漏保”，接地电阻＜4Ω
· 高空作业：钻塔设置1.2m高防护栏杆，作业人员佩戴双钩安全带
· 防火措施：配备4kg干粉灭火器6具，柴油桶设置5m范围禁火区
6.2 危险源控制
针对机械伤害、触电、物体打击等风险点，制定专项防控措施：
· 机械操作实行“一人操作一人监护”制度，严禁戴手套操作旋转部件
· 雷雨天气停止作业，钻塔安装15m高避雷针（接地电阻＜10Ω）
· 井孔设置临时盖板承重≥200kg），夜间悬挂红色警示灯
6.3 文明施工
施工场地设置连续围挡（高度2.5m），出入口安装车辆冲洗平台。泥浆水经三级沉淀（沉淀时间≥2h）后排入市政管网，钻渣及时外运至指定消纳场。施工废料分类存放，可回收材料回收率≥80%，做到“工完场清”。
七、施工进度计划
施工阶段
起止时间
工期（天）
关键节点
施工准备
第1-3天
3
设备安装调试完成
钻井成孔
第4-10天
7
终孔验收合格
井管安装
第11-13天
3
井管垂直度检测
填砾封孔
第14-15天
2
砾面高度测量
洗井试验
第16-22天
7
抽水试验达标
设备安装
第23-24天
2
水泵试运行
验收退场
第25天
1
竣工验收
八、验收标准与资料归档
8.1 验收内容
· 成井质量：井深、孔径、垂直度、填砾厚度等实测项目
· 抽水性能：出水量、水位降深、含砂量连续监测数据
· 水质指标：第三方检测报告（需包含重金属、微生物等关键指标）
· 工程资料：施工日志、隐蔽工程记录、材料合格证等28项资料
8.2 资料归档要求
编制完整的工程技术档案，包括：
1. 施工方案及审批文件
2. 地质柱状图与成井结构图
3. 各工序质量检验记录
4. 抽水试验报告及水质检测报告
5. 设备安装调试记录
6. 工程验收证书
所有资料需使用A4纸张装订，一式四份（建设单位、监理单位、施工单位、档案馆各一份），电子版采用PDF格式存档。
本方案实施过程中，将严格执行《供水管井技术规范》（GB 50296-2014）及相关标准，确保工程质量达到设计要求，为白沙地区提供稳定可靠的水源保障。