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阳谷县现代农业小麦产业项目机井施工

2013-08-15段景奎

山东水利 2013年1期
关键词:井管销钉机井

李 鑫,段景奎

(聊城市水利局,山东 聊城 252000)

阳谷县2011年现代农业小麦产业项目区位于阳谷县阿城镇及七级镇境内,主要建设任务为建设高效节水灌溉工程2处,分别为阿城项目区和七级项目区,共涉及耕地面积2688hm2。阿城项目区面积共1768hm2,七级项目区面积共920hm2。阿城镇高效节水灌溉工程,新建提水灌溉泵站8座,安装变频供水设备8台(套),新建、配套机井40眼。七级镇高效节水灌溉工程,以机井为水源,设UPVC管道83.21km,新建机井132眼,配套机井161眼。

1 工程概况

阳谷县灌溉模式为“引黄补源,井渠结合,沟引提灌,以井保丰”。井渠结合灌区占全县灌区总面积的90%。县域内小型农田水利工程以灌区末级渠系工程、高效节水灌溉工程以及小型水源工程为主。

本工程中,机井施工数量之大,是前所未有的,对工程质量的要求较之以前也更加规范、全面。对工程质量控制分为事前控制、事中控制和事后控制三个阶段进行。

2 施工控制要点

材料或构配件主要包括无砂混凝土井管和滤料。井管内外壁光滑、不变形,壁厚约3cm且均匀,偏差不超过±5mm,管端密实部位长度大于30mm且小于80mm,子母口无水泥屑或管口破损。连接方式采用黏结方式,井管周围用竹条固定,竹条宽度不小于50mm,长度不得小于3m,干枯腐蚀的竹条不得使用。绑扎丝用10号铁丝。滤料选用磨圆度好的硅质滤料,以圆形卵石或砂料为宜,质地坚硬,不含化学成分,经过严格筛分,合格率大于90%,不得含土过多或含其他杂质。

施工机械主要是钻机及其附属设备。施工前检查钻机性能、数量能否满足施工要求,并对其钻头直径进行测量,不得低于700mm,钻具扩孔刀片不得少于5片。附属电力设备安装必须加装触电保护装置,不允许有电线裸露现象。机电设备不经监理人员检验,不得启动。

2.1 钻井阶段控制

钻机就位后,钻机及附属设备必须基础牢固。调整钻杆垂直度,用经纬仪从相互垂直两个方向检查钻杆垂直度,即可得终孔垂直度。孔垂直度不超过2°,钻尖应对准井位中心,其水平位置允许偏差20mm,将高程移到可靠便于施工和检查的位置处。泥浆池和沉沙池的容积应能满足施工储浆和沉沙要求,由于受地域限制,其长度确定为12m。施工所需的管材、滤料、黏土球及其他物料全部运至现场,合理布置,并经监理检验后方可开钻。

第1根钻杆钻进时,因此时钻具重心高,送浆管偏心受力,钻具易晃动;根据井径、孔深、钻头种类、钻速、泵的扬程和土质情况,掌握进尺度,钻机开钻后,必须及时、准确、完整地按地层实际采样,一井一表详细填写施工记录表,每层至少采样1个,变层处2个,含水层2m采样1个,施工记录表随钻机存放、随时备查。监理巡查时如发现钻机未作记录或记录不实现象,将责令停工。

钻进过程中,应随时观察钻具及扩刀的磨损状况,如发现钻具直径小于600mm,应立即附加焊接至要求标准,监理巡查中随时抽查钻具直径,如发现钻具直径小于600mm,将责令停工整改。

钻井进入含砂地质层,应详细准确记录砂层厚度、位置、变化,及时采取护孔措施,避免井孔塌坍。

钻井进至设计深度后,如发现属贫水区,含水层不能保证设计单井出水量,应及时通知监理到场处理,提出变更设计建议。不得任意变更钻井深度。

钻机施工时应注意检查,发现问题及时纠正,纠正办法可将钻提升至开始偏斜处慢进削正。如转速高,钻进快,泥浆比重大,削出泥块未成浆,产生阻力大,有可能使钻机超负荷而损坏、或抽水齿轮磨损、钻管折断等,发现时应及时调整泥浆比重。

钻孔过程中应严格控制护桶内外水位差,必须使孔内高于地下水位。

发现轻微塌孔时,应立即提升钻头,调整泥浆比重和孔内水头,如严重塌方或与沙类土层,应投入黏土重新再钻,并注意勿触撞井壁。坍壁与钻进速度和土质有关,如土质好,钻进速度快,时间短一般很少坍孔,故施工过程中应灵活掌握钻进速度。

2.2 成井阶段控制

钻井完成后应通知监理到场检验,并提交施工记录表,交监理审验签字,监理检验签字后方可开始成井施工。监理人员应检验其记录表是否与勘探资料地层情况大体一致,以此判断其真实性。成井施工不可在夜间进行。

根据地质情况,经过试验,泥浆密度为1.02~1.08g/cm3即可,黏度18~22S,含砂率≤4%,并根据地层情况控制掌握,必要时适当掺合膨润土,以保护孔壁。

井管安装前按照钻孔记录表记录地层资料校正井管设计,进行井管组合、排列,根据长度给井管编号。第1根井管应采用密实混凝土管。井管安装采用钢丝绳托盘下管法。下管时采用4根兜底绳,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4个穿绳孔插入,使4个绳套同心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4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空口上的垫板上,即可开始安装井管。

安装井管时,先将托盘上沿涂上灰砂沥青,而后使其井管垂直插入托盘的插口,在接口处缠3~4圈塑料薄膜,用6~8根竹片均匀地围在接头处,使井管与托盘连接牢固,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,将垫板抽样缓缓下降,将托盘和第一根井管送入钻孔内,至井管上口超出台1m左右,停止下降,即安装第二根井管,如此往复,直至井管下完,托盘下到井底。井管安装完毕,校核无误后,将管身固定,使其不摇摆,然后将兜底绳放松,即可提拔中心绳,销钉拔出后,兜底绳拔出后即可回填滤料。

回填滤料是管井建造的一个重要环节。回填滤料必须按土层记录施工,根据钻孔记录,确定各含水层高程,含砂层必须用稍细滤料填充,无砂层用稍大滤料。填料时必须连续、徐徐填入,不可一次填入过多,保证井管四周均匀上升,要随填随测,防止超过设计高程。有两个以上含水层时,应将两个含水层之间的隔水也分为两段:下段为隔水层厚度的4/5,填入与下部含水层相应的规格滤料;上段为1/5,填入上部含水层相应的规格滤料。

井管外封闭:不良含水层一般用黏土球封闭,井管外封闭前按照井的柱状图将所需的黏土球及黏土数量、计划填入深度计算妥当,并准备一定余量,填入方法与填入滤料相同,应注意防止因黏土球填入井孔受压缩致使填入的滤料错位,一般填入的黏土球的数量应比封闭层实际需要的多填25%左右。黏土球直径为25mm,呈圆形,用优质黏土制成,投入前应取非孔内的泥浆做浸泡试验,根据试验结果,确定黏土球湿度。按照井柱状图,将最下含水层滤料填入,再用25mm左右半干状态黏土球徐徐填入,填至计划位置,依此类推,进行井管外封闭。

洗井必须在填料完成后及时进行,使用9m3/min空压机洗至水清,并补填滤料。如在3d内未能完成,按废井处理。洗井时间不得少于8h,洗井完成后,停机,报监理验收,在监理到场后开始抽水,30min后,用稳定流抽水试验方式计算单井涌水量,一般都在50m3/h以上。并取水样,置于容器中,眼观水质不混浊、清澈透明,不含砂,静置一段时间后,容器底部隐隐约约有部分砂,但不能覆盖过容器底即符合灌溉用水要求。滤料塌陷后,补充滤料,上部10m利用黏土球封堵。

因井位布置较密,地下水层分布基本无变化,经与建设、设计、监理、施工单位共同研究决定,按照每个行政村随机抽取1眼井取水样送检。

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