机井工程施工组织设计

机井施工组织设计我公司非常感谢建设单位对我方的信任，有幸参加本工程的投标。本工程施工组织设计，是按照建设单位招标会通知精神和内容要求，经公司专题会议研究后，进行了认真而详细的编制，未提之处均按照施工图纸设计、国家现行技术规范、质量评定标准以及有关文件等要求的具体规定进行施工。第一章新打机井1、测量放线根据建设单位提供的测量基准点〔线〕为基准，按国家测绘和本工程施工精度要求，测绘用于工程施工的控制网，由项目部技术科给每台钻机提前测定出井位点，用直径25㎜钢钎打孔1m深，灌注白灰或煤灰，以确保井位准确，避免施工损坏井位，定位尺寸允许偏差≤10㎜，交给钻机自行管理。开始前由钻机和技术科复验后交监理批准方可施工。2、施工方法钻机定位：钻机定位后必须平整稳固，确保在施工中不发生倾斜、移动、同时调整钻机垂直度，垂直度允许偏差≤0.5%，钻尖应对准井位中心，其水平位置允许偏差20㎝，将高程移到可靠便于施工和检查的位置处，并经监理人员复核后方可开钻。泥浆配制：泥浆密度≤1.2，粘度18-22S，含砂率≤4%，并根据地层情况控制掌握，必要时适当掺和膨润土，以保护孔壁。成孔：修整成孔过程采用反循环工艺，控制塔架垂直度，第一钻杆钻进时一定要注意，因此时钻具重心高，送浆管偏心受力，钻具易晃动；根据井位、孔深、钻头种类、钻速、泵的扬程和土质情况，掌握钻进尺度，做好钻孔记录，选择合适的重型钻头或安装稳定器及导向装置，以减少钻头、钻杆摆动问题和因土质不均引起偏水现象；检查钻杆的垂直度，允许偏差一般应≤0.5%，应经常检查，超过此值时应进行纠偏。孔内测井：用测井仪测定含水层位，估算出水量、矿化度。清孔：用优质泥浆清孔，待吸出泥浆比重小于1.08㎏/㎝3，砂率小于4%时为合适的终孔深度，终孔垂直度允许偏差≤0.5%,用经纬仪从两个方向检查钻杆垂直度。井管安装：采用钢丝绳托盘下管法。下管时，采用四根兜底绳，分部缠绕于绞车上，在其另一端编好钢丝绳，分别从托盘的四个穿绳孔插入，使四个绳套同重心重对准托盘的钻钉孔。稍钉要伸到穿绳孔以下15㎝左右，把销好兜底绳的托盘放在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，先将托盘上盐土上灰砂沥青，而后使井管垂直插入托盘的插口，在界面处缠3-4圈塑料薄膜，用6-8根竹篾均匀地围在接头处，使井管与托盘牢固，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，将垫板抽样徐徐下降，把托盘和第一根井管送入钻孔至井管上口超出台1m左右，停止下降，即开始安装第二根管，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，将管身固定，不使摇晃，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，兜底绳拔出后即可回填砾料。回填砾料：填砾是管井建造的一个重要环节，填砾规格严格按照水利电力部颁布标准《农用机井技术规范》SD188-866进行施工，中粗砂含水层、填砾厚度不小于100㎜，细砂以下含水层，厚度不小于150㎜，滤料选用磨圆度好的硅质砾石，以圆形卵石或砾料为宜，地质坚硬，不含化学成分，经过严格筛分，合格率大于90%不得含土过多，或含有其它杂质。根据钻孔记录，确保各含水层高程，砾石徐徐填入，不可一次填入过多，要随填随测，防止超过设计高程，有两个以上含水层时，应将两个以上含水层之间的隔水层分为两段，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格砾石。井管外封闭：进行井管外封闭前按照井的柱状图将所需的粘土球及粘土数量、计划填入深度计算妥当，并准备一定余量。填入方法与填入砾料相同，应注意防止粘土因粘土球填入井孔受压缩使填入的砾石错位，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25㎜，呈圆形，用优质粘土制成，对粘土球在泥浆中心，融化时间进行试验，根据试验结果，确定粘土湿度。按照井柱状图，将最下含水层砾石填入，再用25㎜左右半干状态的粘土球徐徐填入，填至计划位置，以此类推，进行井管外封闭。洗井：直接下潜水泵进行抽水洗井，保证管井达到正常出水量。3井堡工程3.1砖砌井堡护体选砖：砌清水墙应选择棱角整齐，无弯曲、裂纹，颜色均匀，规格基础一致的砖。敲击声音响亮，焙烧过火变色，变形的砖可用在基础及不影响外观的内墙上。粘土砖必须在砌筑前一天浇水湿润，一般以水浸入砖砖四边1.5㎝为宜，含水率为10～15%，常温施工不得用干砖上墙；雨季不得使用含水率达饱和状态的砖砌墙；冬季浇水有困难，必须适当增大砂浆稠度。盘角：砌砖前应先盘角，每次盘角不要超过五层，新盘的大角，应及时进行吊、靠。如果有偏差要及时修整。盘角时要仔细对照皮数杆的砖层和标高，控制好灰缝厚度，使水平灰缝均匀一致。大角盘好后再复查一次，平整和垂直完全符合要求后，方可进行下一道工序施工。砌砖：砌砖宜采用一铲灰、一块砖、一挤揉的“三一”砌砖法，即满铺、满挤操作法。砌砖时砖要放平。里手高，墙面就要张；里手低，墙面就要背。砌砖一定要跟线，“上跟线，下跟棱，左右相邻要对平”。水平灰缝厚度和竖向灰缝宽度一般为10㎜，但不应小于8㎜，也不应大于12㎜。在操作过程中，要认真进行自检，如出现偏差，应随时纠正，严禁事后返工。井堡护体不允许有三分头，不得在上部任意变活、乱缝。砌筑砂浆应随搅拌随使用，一般水泥砂浆必须在3h内用完，水泥混合砂浆必须在4h内用完，不得使用过夜砂浆。护体墙面清扫干净，应随砌随将舌头灰刮净。3.2质量标准砖的品种、强度等级必须符合设计要求。砂浆品种及强度要求必须符合设计要求。同品种、同强度等级砂浆各组试块抗压强度平均值不小于设计强度值，任一组试块的强度最低值不小于设计强度的75%。砌体砂浆必须密实饱满，实心砖砌体水平灰缝的砂浆饱满度不小于80%。4、潜水泵安装在机井工程、井房工程、电力工程完成后，要进行水泵安装。水泵安装要注意按设计要求进行：注意各管件之间的连接要紧固；吸水管底部要达到设计位置；注意水泵的固定；要进行试抽水，看一看吸水管的设计深度与实际有无太大偏差，如有吸空现象要及时反映，寻求解决办法，看一看各方面的连接是否紧密、牢固。第二章旧井维修配套机井损坏的形式很多，有淤积、井管破裂、井口坍塌、井管歪斜、井管内被石块或其他物品卡堵、滤水管堵塞等等，不同损坏形式修复方法不同。第一节淤井的修复一、机井淤积的主要原因(1)洪水淹没机井，水中夹带的悬浮颗粒沉积于井内，而使井淤塞，轻的淤积厚度不深，严重的淤平。(2)没有为洪水淹没的机井，由于正常抽水允许有一定的细颗粒通过井管排入井内，部分抽走，部分淀沉于井内，时间长了，井被淤塞，井的出水量减少，也需要清淤。二、机井清淤的常用方法1.掏沙洗井清淤法(1)掏沙管清淤。掏沙管类似冲击钻机所配的掏沙筒，它是用钢板卷成或钢管制成，直径100mm，长约1.5-2.0m的提筒，上部联接提引环或钻杆接头，底部进沙口有活门挡沙板(或挡沙圆球)，这样就构成掏沙管。如果筒的外径较大，长1.0m左右的就称为掏沙筒(或桶)，如图7-1-(a)。清淤时先立好三角架，在滑车上穿上钢丝绳下放掏沙管，至淤积面时，提拉掏砂管反复冲击淤沙层，冲击几次，提沙出井口。反复操作，掏至井底。掏沙清淤时，应先了解井内淤积情况，井壁是否坍塌。如有坍塌需先进行修复，然后进行掏沙。井内落有砖石瓦块，也应预先打捞。图7-1掏沙管和捞沙管示意图(a)掏沙管结构示意图(b)捞沙管结构示意图１-提引环;２-活门;３-提筒;４-钻杆接头;５-小钻头（2）捞砂管清淤。捞沙管是用3mm厚的铁板卷焊成一个直径170mm，长约1.5m的圆筒。底部用一呈锥形的铁板封焊，中心为一段短钻杆，下端钻杆长出1.0m-1.5m，并带枣核形钻头，上端敝口，用铁棍固定，见图7-1-(b)。捞沙时将捞沙管下到淤积面，反复提落钻杆，冲击淤沙，使淤沙进入捞沙管内。然后将捞沙管提出井外，倒出管内沙。反复操作，直至井内淤沙掏净。2.单泵清淤法(1)用一台较大流量的清水泵，安放在水池旁，水泵吸水管放入池内，被水淹没。(2)水泵出水口连接胶管，胶管最前端安一个水枪，放于井内，水枪嘴接触淤层面。(3)开泵抽水，压入井内，通过喷枪射出，将淤沙冲动，淤沙随着上涌水流冲出地面，排入池内，淤沙沉淀于池内。随着清水不断压入井内，喷枪也不断下落，直至井底。这个方法适用于几十米深的淤井。3.双泵清淤法对于较大直径和较深的管井，采用双泵清淤法效果更好。一台泵冲沙供水，另一台泵抽沙排水。冲沙泵可选用高扬程清水泵，泵的出水管口，应紧靠淤积面。抽沙的水泵应选用泥浆泵，或砂石泵，容易将粗的颗粒物排出，水泵使用寿命也较长。抽沙泵管口应接近于冲沙泵管口，才能有效地吸取冲动的砂泥，将其排出。4．空压机清淤法空压机清淤法，即是用空压机洗井。一根钢管或胶管（4以上）插入井内，距淤泥面0.3m高左右，一根风管插入井内，距钢管管底0.3m左右与钢管连接。高风压吹入井底，将淤泥冲起，并从插入井内的钢管喷出地面。边喷边将钢管下落，直达井底。这个方法要求井内有足够的水量，否则需向井内注入清水才行。5．泥浆泵与空压机联合清淤法对于深机井清淤，采用泥浆泵和空压机联合使用。其操作方法是，在钻杆下端安装小钻头，把高压胶管和泥浆泵连接，从钻杆中送入冲洗淤积的高压水流，同时通过空压机风管向孔内压风，使淤积物从井口排至泥浆池。如果淤积物沙砾较粗，改用密度较大的泥浆循环，增强托沙能力。清淤至井底处，应停止泥浆泵送高压水，改用拉活塞或喷枪反冲洗，配合空压机抽水洗井，以清除过滤器及含水层中的泥浆。6．钻机清淤法可用100型、150型地质钻机，正循环的方式将淤积物冲出地面至泥浆池沉淀。也可以用反循钻进法将淤泥排至泥浆池。这种方法速度快，特别适用于淤砂密实的深井清淤。如果用合金钻头，砖头、石块亦可磨碎，从泥浆泵抽出来。第二节井内遗物打捞一、水笼头（泵底阀）打捞水泵底阀掉到井里的事故常有发生，可用下列方法打捞。1.活舌打捞器打捞法活舌打捞器如图7-2-(a)所示，是用圆钢上焊提梁以连接钢丝绳，下端呈尖形，尖上部挖一条形槽，槽内为一小轴，对穿两个活舌，活舌可绕小轴灵活收放，活舌伸开靠一根橡皮筋拉紧，放松后用引绳提拉收紧活舌，收于条形槽内。使用时，打捞器尖端进入水笼头，活舌受内壁限制而紧卡腹部，因活舌伸开后直径大于水笼头内管径，上提时卡住水笼头，即可提出。然后上拉引绳活舌收紧，捞出后的水笼头自动卸下。2.偏心卡打捞法偏心卡如图7-2-(b)所示，主杆为圆钢，下部开槽钻孔，槽内装偏心卡，用削钉穿于槽中，偏心卡下端孔中拴一提绳。使用时放松提绳，使卡片下垂，进入槽中，待偏心卡大部分进入水笼头后，紧拉提绳使卡片横平，卡住后提出井外。3.扒皮钩打捞法图7-2水笼头打捞工具(a)活舌打捞器；(b)偏心卡；(c)扒皮钩扒皮钩如图7-2-(c)所示，是打捞水笼头的一种特殊工具。当水笼头已被淤泥塞满或被填埋时，用扒皮钩打捞。主杆为直径73mm的钢管，管下端设一孔眼，外焊两片弓形扁钢，在弓板与主杆的孔眼间压入两个弹簧，其外部套上可动的铁圈。钢管的内芯穿过直径30mm的细钢管，上端有横眼，下端带跑轮槽的锥体，锥体支架间焊接三根弹簧，三条腿上有倒钩，用活动轴连接，使被打捞的物体进入钩内，不得脱出，主要特点是活脚大肚。使用时，将扒皮钩送到淤泥面以上1米处，向下伸开倒钩，然后提升内芯钢丝绳，使锥体上移，弹簧入孔，抓腿则抱住水笼头，再拉动可动铁圈至弓板凹处，弹簧可收回，锥体上移，倒钩抱紧，可将水笼头捞出。二、胶管打捞1.剪子钩打捞法胶管掉到井里，在井内打弯成圈状，可以用剪子钩捞取，见图7-3-(a)。在钻杆下端焊接一个槽形叉，槽长400mm，宽25mm。另外做两个剪子钩装在槽型叉内，用插削连接起来。钩的顶部有控制拴绳的孔，放松控制绳，张开剪子钩。将剪子钩下到井内，遇到胶管后，拉紧控制绳，夹住胶管，将钢丝绳与胶管一起拉出井外。2.套索打捞法此法适用于口径较大的浅机井，套索如图7-3-(b)所示。其打捞方法是，用细钢筋弯一个比井管内径略小的圆圈，将钢丝绳打一个活套，用细麻绳绑在圈上。圈上部用竹篾子