給水排水工程構(gòu)筑物施工 (2)

1、一、給排水工程中構(gòu)筑物的多樣性 各類水池、沉井、管井等是給水排水和水處理工程中的重要構(gòu)筑物。由于這類構(gòu)筑物本身的多樣性、地區(qū)性和施工條件的不同，因而組織施工的工藝和施工方法也是多種多樣的。舉例：給水：泵房、混合反應(yīng)沉淀過濾消毒；污水：二、我國建國以來給排水工程構(gòu)筑物的發(fā)展構(gòu)筑物的發(fā)展隨工藝變化60年代：蘇聯(lián)70年代：停滯80年代：發(fā)展三、新工藝、新技術(shù)、新材料、新設(shè)備、組織、管理 建國以來，隨著我國經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的需要，給水排水及水處理工程建設(shè)事業(yè)得到迅速發(fā)展。在全國各地修建了大量的這類工程構(gòu)筑物，從規(guī)模、數(shù)量、質(zhì)量和建設(shè)速度上；從新技術(shù)、新設(shè)備、新材料開發(fā)運(yùn)用上；以及從施工新技術(shù)、 新方法和

2、施工組織管理等方面成績顯著，并積累了豐富的實踐經(jīng)驗。 第一節(jié)第一節(jié) 現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池施工現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池施工 在施工實踐中，常采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土建造各類水池構(gòu)筑物以滿足生產(chǎn)工藝、結(jié)構(gòu)類型和構(gòu)造的不同要求。一、一、給排水工程現(xiàn)澆鋼混池的要求及施工注意事項給排水工程現(xiàn)澆鋼混池的要求及施工注意事項防水、抗?jié)B、耐腐、抗壓、抗凍1、抗凍：、抗凍：防凍劑、早強(qiáng)劑；加熱：蓄熱、加熱；攪拌時間延長50%；配比：配抗凍混凝土2、防水、防水材料材料 水池經(jīng)常貯存水體埋于地下或半地下，一般隨較大水壓和土壓，因此，除需滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度外，應(yīng)保證它的防水性，以及在長期使用條件下具有良好的水密性、耐蝕性、抗凍性等耐久性能

3、。 澆筑水池結(jié)構(gòu)的混凝土常采用外加劑防水混凝土、普外加劑防水混凝土、普通防水混凝土通防水混凝土，以提高防水性能。 外加劑防水混凝土外加劑防水混凝土是指用摻入適量外加劑方法，改善混凝內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，以增加密實性來提高抗?jié)B性和混凝土。 普通防水混凝土普通防水混凝土就是在普通混凝土骨料級配的基礎(chǔ)上，以高速和控制配合比的方法，提高自身密度的抗?jié)B性的一種混凝土。 由于普通混凝土是非勻質(zhì)性材料，內(nèi)部分布有許多大小不等以及彼此連通的孔隙?？紫逗土芽p是造成滲漏的主要因素，提高混凝土的抗?jié)B性就要提高其密實性，控制孔隙，減少裂縫。 普通防水混凝土是一種富砂漿混凝土，強(qiáng)調(diào)水泥砂漿的密實性，使具有一定數(shù)量和質(zhì)量的砂漿能

4、在粗骨料周圍形成一定濃度的良好的砂漿包裹層，將粗骨料充分隔開，混凝土硬化后，密度高的水泥砂漿不僅起著填充和粘結(jié)粗骨料的作用，并切斷混凝土內(nèi)部沿石子表面形成的連通毛細(xì)滲水通道，使混凝土具有較好的抗?jié)B性和耐久性，可見，普通防水混凝土具有實用、經(jīng)濟(jì)、施工簡便的優(yōu)點。 選擇合適配比選擇合適配比 應(yīng)合理選擇調(diào)整混凝土配合比的各項技術(shù)參數(shù)，并須通過試配求得符合設(shè)計要求的防水混凝土最佳配合比。（1）水灰比。）水灰比。水灰比值的選擇，應(yīng)以保證混凝土的抗?jié)B性和與之相適應(yīng)的和易性，便于施工操作為原則，水灰比過大或過小，均不利于防水混凝土的抗?jié)B性。實踐表明，當(dāng)水灰比大于0.6時，抗?jié)B和抗凍性將明顯下降。一般以0.5

5、0.6較為適宜。（2）水泥用量。）水泥用量。水灰比選定后，水泥用量是直接影響混凝土中水泥砂漿數(shù)量和質(zhì)量的關(guān)鍵。在砂率已定條件下，如水泥用量過小，不僅使混凝土攔合物和易性差，而且會使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生孔隙，從而降低密實度。一般防水混凝土水泥用量以不小于320kg/m3為宜，水泥標(biāo)號也不宜低于425號。 （3）砂率。）砂率。防水混凝土的砂率以35%40%為宜。 （4）灰砂比。）灰砂比。對于富砂漿的普通防水混凝土，灰砂比表示水泥砂漿的濃度，水泥包裹砂粒的情況，是衡量填充石子空隙的水泥砂漿質(zhì)量的指標(biāo)，灰砂比大小與抗?jié)B性直接有關(guān)，根據(jù)經(jīng)驗，灰砂比應(yīng)在1:21:2.5的范圍為宜。 （5）坍落度。）坍落度。在選

6、定水灰比和砂率后，應(yīng)控制坍落度。一般防水混凝土的坍落度以35cm為宜。坍落度過大，易使混凝土拌合物產(chǎn)生泌水，泌水通道在混凝土內(nèi)部形成毛細(xì)孔道，使抗?jié)B性下降。為了改善混凝土拌合物的施工和易性，可摻入適量外加劑。施工條件（順序）施工條件（順序） 普通防水混凝土水池結(jié)構(gòu)優(yōu)劣，還與施工質(zhì)量密切相關(guān)。因此，對施工中的各主要工序，如混凝土攪拌、運(yùn)輸混凝土攪拌、運(yùn)輸、澆筑、振搗、養(yǎng)護(hù)、澆筑、振搗、養(yǎng)護(hù)等，都應(yīng)嚴(yán)格遵守施工及驗收規(guī)范和操作規(guī)程的規(guī)定組織實施。 混凝土攪拌：混凝土攪拌：防水混凝土應(yīng)采用機(jī)械攪拌，攪拌時間比普通混凝土略長，一般不應(yīng)少于120s以保證混凝土拌合物充分均勻。 混凝土運(yùn)輸：混凝土運(yùn)輸：在

7、運(yùn)輸過程中要防止漏漿和產(chǎn)生離析現(xiàn)象，常溫下應(yīng)在半小時內(nèi)運(yùn)至澆筑地點，并及時進(jìn)行澆灌。在運(yùn)距遠(yuǎn)或氣溫較高時，可摻入適量緩凝劑。 混凝土澆筑和振搗：混凝土澆筑和振搗：澆筑前，檢查模板是否嚴(yán)密并用水濕潤。如混凝土拌合物發(fā)生顯著泌水離析現(xiàn)象，應(yīng)加入適量的原水灰比的水泥漿復(fù)拌均勻，方可澆灌。澆筑時應(yīng)采用串筒、溜槽，以防發(fā)生混凝土拌合物中粗骨料堆積現(xiàn)象，混凝土應(yīng)分層澆筑，每層厚度不宜超過3040cm，相鄰兩層澆筑時間間隔不應(yīng)超過2h，夏季可適當(dāng)縮短。 防水混凝土應(yīng)盡量采用連續(xù)澆筑方式，對于因結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工藝構(gòu)造要求或體積龐大受施工條件限制的池類結(jié)構(gòu)，而需間歇澆筑作業(yè)時，應(yīng)選擇合理部位設(shè)置施工縫。 混凝土的振

8、搗應(yīng)采用機(jī)械振搗，不應(yīng)采用人工振搗。機(jī)械振搗能產(chǎn)生振幅不大，頻率較高的振動，使骨料間摩擦力降低，增加水泥砂漿的流動性，骨料能更充分被砂漿所包裹，同時擠出混凝土拌合物中的氣泡，以利增強(qiáng)密實性。 混凝土的養(yǎng)護(hù)：混凝土的養(yǎng)護(hù)：混凝土澆筑達(dá)到終凝（一般為46h）即應(yīng)覆蓋，澆水濕潤養(yǎng)護(hù)不應(yīng)少于14d。防水混凝土的養(yǎng)護(hù)對其抗?jié)B性能影響極大，在濕潤條件下，混凝土內(nèi)部水分蒸發(fā)緩慢，可使水泥充分水化，其生成物將毛細(xì)孔堵塞，使水泥石結(jié)晶致密，特別是養(yǎng)護(hù)的前14d，水泥硬化快，強(qiáng)度增長幾乎可達(dá)28d標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的80%。由于對防水混凝土的要求較嚴(yán)，故不宜過早拆除模板，拆模時應(yīng)使混凝土表面溫度與環(huán)境溫度之差不超過15，以

9、防產(chǎn)生裂縫。施工排水施工排水 在有地下水地區(qū)修建水池結(jié)構(gòu)工程，必須作好排水工作，以保證地基土壤不被振動，使水池不因地基沉陷而發(fā)生裂縫。施工排水需在整個施工期間不間斷進(jìn)行，防止因地下水上升而發(fā)生水池底板裂縫。抹面處理抹面處理 為了確保水池的防水性良好，可在結(jié)構(gòu)表面噴涂防護(hù)層或按重量比為1:2的水泥砂漿（摻適量防水粉）抹面。為防止地下水滲透，亦可增加瀝青防水層。 3、水池整體澆筑的模板結(jié)構(gòu)形成、水池整體澆筑的模板結(jié)構(gòu)形成 水池構(gòu)筑物一般都是壁薄、鋼筋密、表面積大，其模板結(jié)構(gòu)通?？刹捎霉ぞ呤蕉ㄐ徒M合模板。但因結(jié)構(gòu)類型或工藝構(gòu)造要求等，又常需要現(xiàn)場拼裝木制模板，以保證結(jié)構(gòu)和構(gòu)件各部分形狀、尺寸及相互位

10、置的正確，并應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。同時，模板拼裝還要便于鋼筋綁扎、混凝土澆筑和養(yǎng)護(hù)。對于這類水池模板結(jié)構(gòu)，?？刹捎萌缦滦问?。（1）內(nèi)模支撐：）內(nèi)模支撐：可有兩種形式。一種是在池內(nèi)設(shè)置立柱腳手架與水平撐木，池壁內(nèi)模即設(shè)置其上，這種形式需要木料或金屬材料較多但比較牢固；另一種是不設(shè)內(nèi)部腳手架支撐，而采用多角形支撐結(jié)構(gòu)，或用橫箍帶聯(lián)結(jié)形式，這種方法用料省，但堅固性不如第一種結(jié)構(gòu)。 （2）外模支撐：）外模支撐：可有兩種形式。一種采用直接支撐在土坡上的方法，但用料需要多，支撐比較牢固；另一種采用鋼筋箍模法，但要求內(nèi)模腳手架必須牢固，因為當(dāng)外模箍好后，力量將集中于腳手架上。此法較前法省料，但穩(wěn)定

11、性較差。施工時鋼筋必須箍緊，以防模板位移而變形。 模板的拼合而板都應(yīng)采用定型工具式模板，可以是木制鋼木結(jié)合或鋼制面板，以及輔以構(gòu)造所要求的特殊面板拼裝而成。面板拼裝的尺寸、安裝程序與安裝高度，則取決于混凝土的澆筑方案。一般內(nèi)模板為一次架立，外模板分次安裝，分次安裝的時間間隔須小于已澆筑混凝土的開始凝結(jié)時間。 二、鋼砼輻流沉淀池施工實例二、鋼砼輻流沉淀池施工實例1、工程介紹2、施工順序3、沉降、注水4、安刮泥機(jī) 第二節(jié)第二節(jié) 裝配式預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土水池施工裝配式預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土水池施工一、特點：一、特點：1、與普通鋼筋混凝土水池相比較，裝配式預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土水池更具有比較可靠的抗裂性及不透水性；

12、2、在鋼材、木材、水泥的消耗量上均較普通整體式鋼筋混凝土水池節(jié)省。二、制作原理：二、制作原理： 在荷載作用之前，先對混凝土預(yù)加壓力，產(chǎn)生人為的應(yīng)力狀態(tài)，它所產(chǎn)生的預(yù)壓應(yīng)力抵消了由荷載所引起的大部分或全部拉應(yīng)力，致使構(gòu)件在使用時拉應(yīng)力顯著減少或不出現(xiàn)拉應(yīng)力。這樣，在荷載作用下，裂縫能延遲發(fā)生或不致發(fā)生，也即延遲了由于裂縫的出現(xiàn)所引起的構(gòu)筑物剛度的降低，因而預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的撓度將比非預(yù)應(yīng)力構(gòu)件為小。 在給排水工程上屬于中心受拉構(gòu)件的水池及壓力管道等抗裂性要求很高的結(jié)構(gòu)物宜采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)以提高構(gòu)件裝配化程度，加快施工進(jìn)度，保證工程質(zhì)量，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)物使用壽命。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土水池的施工與驗收，應(yīng)按

13、現(xiàn)行的混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范等有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土中預(yù)應(yīng)力鋼筋主要沿環(huán)向布置，但當(dāng)高度較高的地面式大容量水池，考慮溫度收縮應(yīng)力或由于施加環(huán)向預(yù)應(yīng)力時，池壁與底板間會產(chǎn)生摩擦力，而使池壁產(chǎn)生垂直方向的彎矩，為防止由此而形成的水平裂縫，有時也在垂直方向施加預(yù)應(yīng)力鋼筋。 由于張拉環(huán)向預(yù)應(yīng)力筋，使池壁本身受到壓縮而沿徑向縮小。當(dāng)池壁上、下端與頂板或底板有較好連接時，它即會約束池壁兩端的變位而在上、下端附近產(chǎn)生垂直方向的變矩。故作成整體式預(yù)應(yīng)力水池并非一定經(jīng)濟(jì)。為了避免池壁上、下端所生不利的彎矩，可使池壁與頂板或底板分開。如此即減少了豎向力矩，但又加大了環(huán)向應(yīng)力，不過，環(huán)向應(yīng)力可由預(yù)應(yīng)

14、力環(huán)筋負(fù)擔(dān)，通常條件下，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土水池多作成裝配式的。 三、壁板的構(gòu)造與制作三、壁板的構(gòu)造與制作 池壁板的結(jié)構(gòu)形式一般有兩種。一種是兩壁板之間有搭接鋼筋（如圖4-12（a ）所示）；另一種是兩壁板之間無搭接鋼筋(如圖4-12（b）所示)。前一種壁板的橫向非預(yù)應(yīng)力鋼筋可承受部分拉應(yīng)力，但壁板的構(gòu)造與運(yùn)輸不便，外露鋼筋易銹蝕，而且接縫混凝土搗固不易密實。因此，大多采用后一種形式的壁板。 壁板接縫應(yīng)牢固和嚴(yán)密。圖4-17中圖（a）接縫用于有搭接鋼筋的壁板，在接縫處焊接或綁扎直立鋼筋，支設(shè)模板，澆注細(xì)石混凝土；圖4-17中圖（b）接縫用于無搭接鋼筋壁板，接縫內(nèi)澆注膨脹水泥混凝土或C30豆石混凝土

15、。 壁板與池底間連接，先填里側(cè)填料，預(yù)張應(yīng)力后，再填外側(cè)填料。 在壁板頂澆筑圈梁，頂板擱置在圈梁上，提高水池結(jié)構(gòu)抗震能力。 四、裝配式水池的構(gòu)件吊裝四、裝配式水池的構(gòu)件吊裝 構(gòu)件吊裝前，應(yīng)結(jié)合水池結(jié)構(gòu)、直徑與構(gòu)件的最大重量確定采用的吊裝機(jī)械，吊裝方法，吊裝順序及構(gòu)件堆放地點等。常用的吊裝機(jī)械多系自行式起重機(jī)，如汽車式和履帶式起重機(jī)等。 吊裝順序可按選定的機(jī)械性能而定。通常有兩種吊裝順序，一種是連續(xù)吊裝柱、梁蓋板，則中心向外進(jìn)展，然后吊裝壁板；另一種是依次分別吊完柱、梁、壁板后再吊裝頂蓋板。 構(gòu)件吊裝校正之后用水泥砂漿連接或預(yù)埋件焊接。采用預(yù)埋件焊接可提高結(jié)構(gòu)整體性及抗震性，而且不須臨時支撐。

16、壁板吊裝前，在底板槽口外側(cè)弧形尺寬度的距離彈墨線。吊裝時，弧形尺外邊貼墨線，內(nèi)側(cè)貼壁板外弧面，同時用垂球找正，即可確定壁板位置，然手用預(yù)埋件焊接或臨時固定。壁板全部吊裝完畢后，在接縫處安裝模板，澆灌豆石混凝土堵縫。 五、壁板環(huán)向預(yù)加應(yīng)力施工方法五、壁板環(huán)向預(yù)加應(yīng)力施工方法 水池環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉工作應(yīng)在環(huán)槽杯口，壁板接縫澆注的混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的70%后開始。 鋼筋采用普通鋼筋或高強(qiáng)鋼絲。普通鋼筋在張拉前作冷拉處理。冷拉采用雙控雙控：防止鋼筋由于勻質(zhì)性差而產(chǎn)生張拉應(yīng)力誤差，用冷拉應(yīng)力冷拉應(yīng)力控制；防止鋼筋脆性提高，采用冷拉伸長率冷拉伸長率控制。冷拉應(yīng)力與伸長率由試驗確定，通常要求預(yù)應(yīng)力張拉

17、后的鋼筋屈服點提高到不小于550Mpa，屈服比0/s108%。因此，冷拉控制應(yīng)力為520530Mpa，延伸率為3.2%3.6%，不超過5%，不小于2%。 預(yù)應(yīng)力鋼筋有三種張拉方法： 電熱張拉、繞絲張拉和徑向張拉電熱張拉、繞絲張拉和徑向張拉。 六、槍噴水泥砂漿保護(hù)層六、槍噴水泥砂漿保護(hù)層 噴漿施工應(yīng)在水池滿水試驗合格后的滿水條件下進(jìn)行 ，試水一旦結(jié)束，應(yīng)及早進(jìn)行鋼絲保護(hù)層的噴漿，以免鋼絲曝露在大氣中發(fā)生銹蝕。噴漿前，應(yīng)對待噴面進(jìn)行除污、去油、清洗處理。 噴漿機(jī)罐內(nèi)壓力一般為0.5Mpa，供水壓力應(yīng)相適應(yīng)。輸料管長度不宜小于10m，管徑不宜小于25mm?；疑氨炔捎?0.350.40,水灰比采用0.

18、250.35。 噴漿應(yīng)沿池壁的圓周方向自池身上端開始；噴口至待噴池面的距離以考慮回彈物較少，噴層密實等條件確定。每次噴漿厚度1520mm，共噴三遍，保護(hù)層總厚度不宜小于40mm。噴保持垂直，做到連環(huán)旋射，出漿量應(yīng)穩(wěn)定且連續(xù)，不得滯射與掃射，保持層厚與密實，噴漿凝結(jié)后，加遮蓋濕潤養(yǎng)護(hù)14d以上。 第三節(jié)第三節(jié) 沉井施工沉井施工一、沉井說明一、沉井說明1、使用條件：、使用條件：給水排水工程中，常會修建埋深較大而橫斷面尺寸相對不大的構(gòu)筑物（地下水源井、地下泵房等），這類構(gòu)筑物在流砂、軟土、高地下水位等地段及現(xiàn)場窄小地段采用大開槽方法修建，施工會遇到很多困難。為此，常采用沉井法施工。2、制作方法：、制

19、作方法：沉井施工就是先在地面上預(yù)制井筒，然后在井筒內(nèi)不斷將土挖出，井筒借自身的重量或附加荷載的作用下，克服井壁與土層之間摩擦阻力及刃腳下土體的反力而不斷下沉直至設(shè)計標(biāo)高為止，然后封底，完成井筒內(nèi)的工程。3、施工程序：、施工程序：基坑開挖、井筒制作、井筒下沉及封底。 4、結(jié)構(gòu)：、結(jié)構(gòu)：井筒在下沉過程中，井壁為施工期間的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，在終沉封底后，又成為地下構(gòu)筑物的組成部分。為了保證沉井結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性要求，沉井的井筒大多數(shù)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。5、形式：、形式：常用橫斷面為圓形或矩形?？v斷面開頭大多為階梯形，如圖4-29所示。井筒內(nèi)壁與底板相接處有環(huán)形凹口，下部為刃腳。為避免刃腳切

20、土?xí)r破壞，刃腳應(yīng)采用型鋼加固，如圖4-30所示。為了滿足工藝的需要，常在井筒內(nèi)部設(shè)計平臺、樓梯、水平隔層等，這些可在下沉后修建，也可在井筒制作同時完成。但在刃腳范圍的高度內(nèi)，不得有影響施工的任何細(xì)部布置。 二、沉井施工方法二、沉井施工方法 沉井施工在淺水區(qū)一般采用筑島沉井，在深水區(qū)可以采用氣壓沉井。按沉井下沉方法又分為一次下沉和分段下沉。（一）井筒制作（一）井筒制作 井筒制作一般分一次制作和分段制作。一次制作指一次制作完成設(shè)計要求的井筒高度，適用于井筒高度不大的構(gòu)筑物，一次下沉工藝。而分段制作是將設(shè)計要求的井筒進(jìn)行分段現(xiàn)澆或預(yù)制，適用于井筒高度不大的構(gòu)筑物，分段下沉或一次下沉工藝。 井筒制作視

21、修筑地點具體情況分為天然地面制作下沉和水面筑島制作下沉。天然地面制作下沉一般適用于無地下水或地下水位較低時，為了減少井筒制備時的澆灌高度，減少下沉?xí)r井內(nèi)挖方量，清除表土層中的障礙物等，可采用基坑內(nèi)制備井筒下沉，其坑底最少應(yīng)高出地下水位0.5m。水面筑島制作下沉適用于在地下水位高，或在岸灘，或在淺水中制作沉井，先用砂土砂土或修筑土島修筑土島，井筒島上制作，然后下沉。對于水中井筒下沉?xí)r，還可在陸地上制備井筒，浮運(yùn)到下沉地點下沉。1、 基坑及坑底處理基坑及坑底處理井筒制備時，其重量借刃角度面?zhèn)鬟f給地基。為了防止在井筒制備過程中產(chǎn)生地基沉降，應(yīng)進(jìn)行地基處理或增加傳力面積。當(dāng)原地基承載力較大，可進(jìn)行淺基

22、處理，即在與刃腳底面接觸的地基范圍內(nèi)，進(jìn)行原土夯實，墊砂墊層、砂石墊層、灰土墊層等處理，墊層厚度一般為3050cm。然后在墊層上澆灌混凝土井筒。這種方法稱無墊木法。若坑底承載力較弱，應(yīng)在人工墊層上設(shè)置墊木，增大受壓面積。需墊木的面積，應(yīng)符合下式： （4-4）式中F墊木面積（m2） Q沉井制備重量，當(dāng)井筒是分段制作時，應(yīng)采用第一節(jié)井筒重量（N）； P0地基允許承載力（Pa）。0QFp 鋪設(shè)墊木應(yīng)等距鋪設(shè)，對稱進(jìn)行，墊木棒同必須嚴(yán)格找平，墊木之間用墊層材料找平。沉井下沉前拆除墊木亦應(yīng)對稱進(jìn)行，拆出處用墊層材料填平，應(yīng)防止沉井偏斜。 為了避免采用墊木，可采用無墊木刃腳斜土模的方法。井筒重量由刃腳底面

23、和刃腳斜面?zhèn)鬟f給土臺，增大承壓面積。土臺用開挖或填筑而成。與刃腳接觸的坑底和土臺處，抹2cm厚的1:3水泥砂漿，其承壓強(qiáng)度可達(dá)0.150.2Mpa，以保證刃腳制作的質(zhì)量。 筑島施工材料一般采用透水性好、易于壓實的砂或其它材料，不得采用粘性土和含有大塊石料的土。島的面積應(yīng)滿足施工需要，一般井筒外邊與島岸間的最小距離不應(yīng)小于56m。島面高程應(yīng)高于施工期間最高水位0.751.0m，并考慮風(fēng)浪高度。水深在1.5m、流速在0.5m/s以內(nèi)時，筑島可直接拋土而不需圍堰。當(dāng)水深和流速較大時，需將島筑于板樁圍堰內(nèi)。2、井筒混凝土澆灌（施工的特點）、井筒混凝土澆灌（施工的特點） 井筒混凝土的澆灌一般采用分段澆灌

24、、分段下沉、不斷接高的方法。即澆一節(jié)井筒，井筒混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，挖土下沉一節(jié)，待井筒頂面露出地面尚有0.82m左右時，停止下沉，再澆制井筒、下沉，輪流進(jìn)行直到達(dá)到設(shè)計標(biāo)高為止。該方法由于井筒分節(jié)高度小，對地基承載力要求不高，施工操作方便。缺點是工序多、工期長，在下沉過程中澆制和接高井筒，會使井筒因沉降不均而易傾斜。 井筒混凝土的澆灌還可采用分段接高、一次下沉。即分段澆制井筒，待井筒全高澆筑完畢并達(dá)到所要求的強(qiáng)度后，連續(xù)不斷地挖土下沉，直到達(dá)到設(shè)計標(biāo)高。第一節(jié)井筒達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后抽除墊木，經(jīng)沉降測量和水平調(diào)整后，再澆筑第二節(jié)井筒。該方法可消除工作交叉作業(yè)的施工現(xiàn)場擁擠混亂現(xiàn)象，澆筑沉井混凝土的

25、腳手架、模板不必每節(jié)拆除。可連續(xù)接高到井筒全高，可以縮短工期。缺點是沉井地面以上的重量大，對地基承載力要求較高，接高時易產(chǎn)生傾斜，而且高空作業(yè)多，應(yīng)注意高空安全。 此外還有一次澆制井筒、一次下沉方案以及預(yù)制鋼筋混凝土壁板裝配井筒、一次下沉方案等。 井筒制作施工方案確定后，具體支模和澆筑與一般鋼筋混凝土構(gòu)筑物相同，混凝土級別不低于C28。沿井壁四周均勻?qū)ΨQ澆灌井筒混凝土，避免高差懸殊、壓力不均，產(chǎn)生地基不均勻沉降而造成沉井?dāng)嗔选＞诘氖┕たp要處理好，以防漏水。施工縫可根據(jù)了主水要求采用平式、凸式或凹式施工縫，也可采用鋼板止水施工縫等。井筒制作的允許偏差參見表4-4.項 目允許偏差平面尺寸長、寬0

26、.5%，且不大于100曲線部分半徑0.5%，且不大于50兩對角線差對角線長的1%井壁厚度15 （二）井筒下沉（二）井筒下沉井筒混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度70%以上時可開始下沉。下沉前要對井壁各處的預(yù)留孔洞進(jìn)行封堵。1、沉井下沉計算、沉井下沉計算沉井下沉?xí)r，必須克服井壁與土間的摩擦力和地層對刃腳的反力，見圖4-31所示。沉井下沉重量應(yīng)滿足下式G-BT+R=KfDh+1/2（H-h）+RG沉井下沉重力（N）；B井筒所受浮力（N）；T井壁與土間的摩擦力（N）；R刃腳反力（N）；K安全系數(shù)，取1.151.25f單位面積上的摩擦力（Pa ）D井筒外徑（m）H井筒高（m）h刃腳高度（m）。 如果將刃腳底面及斜

27、面的土方挖空，則R=0當(dāng)下沉地點是由不同土層組成時，則單位面積上的摩擦力的平均值f0由下式?jīng)Q定：式中 f1、f2fn各層土與井筒的摩擦系數(shù)。 n1、n2、nn各土層的厚度。經(jīng)測定，f值可參用；（1）混凝土與粘土：f=15kPa；（2）混凝土與砂、礫石：f=25kPa；（3）磚砌體與粘土：f=25kPa；（4）磚砌體與砂、礫石：f=35kPa。根據(jù)沉井受壓條件而設(shè)計的井壁厚度，往往使井筒不能有足夠的自重下沉，過分增加井壁厚度也不合理，可以采取附加荷載以增加井筒下沉重量，也可以采用震動法、泥漿套或氣套方法以減少摩擦阻力使之下沉。 1 122012nnnf nf nf nfnnn2、排水下沉、排水下

28、沉 排水下沉是在井筒下沉和封底過程中，采用井內(nèi)開設(shè)排水明溝，用水泵將地下水排除或采用人工降低地下水位方法排出地下水。它適用于井筒所穿過的土層透水性較差，涌水量不大，排水不致產(chǎn)生流砂現(xiàn)象而且現(xiàn)場有排水出路的地方。 井筒內(nèi)挖土根據(jù)井筒直徑大小及沉井埋設(shè)深度來確定施工方法。一般分為機(jī)械挖土和人工挖土兩類。機(jī)械挖土一般僅開挖井中部的土，四周的土由人工開挖。常用的開挖機(jī)械有合瓣式挖土機(jī)、臺令扒桿斗挖土等、垂直運(yùn)土工具有少先式起重機(jī)、臺令扒桿、卷揚(yáng)機(jī)、桅桿起重桿等。卸土地點應(yīng)距井壁一般不小于20m，以免因堆土這近使井壁土方坍塌，導(dǎo)致下沉摩擦力增大。當(dāng)土質(zhì)為砂土或砂性粘土?xí)r，可用高壓水槍先將井內(nèi)泥土沖松衡釋

29、成泥漿，然后用水力吸泥機(jī)將泥漿吸出排到井外，見圖4-32。人工挖土應(yīng)沿刃腳四周均勻而對稱 進(jìn)行，以保持井筒均勻下沉。它適用于淖型沉井，下沉深度較小、機(jī)械設(shè)備不足的地方。人工開挖應(yīng)防止流砂現(xiàn)象發(fā)生。 3、不排水下沉、不排水下沉 不排水下沉是在水中挖土。當(dāng)排水有困難或在地下水位較高的亞砂土和粉砂土層，有產(chǎn)生流砂現(xiàn)象的地區(qū)的沉井下沉或必須防止沉井周圍地面和建筑物沉陷時，應(yīng)采用不排水下沉的施工方法。下沉中要使井內(nèi)水位比井外地下位高12m，以防流砂。 不排水下沉?xí)r，土方也由合瓣式抓鏟挖出，當(dāng)鏟斗將井的中央部分挖成鍋底形狀時，井壁四周的土涌向中心，井筒就會下沉。如井壁四周的土不易下滑時，可用高壓水槍進(jìn)行沖

30、射，然后用水泥吸泥機(jī)將泥漿吸出排到井外。 為了使井筒下沉均勻，最好設(shè)置幾個水槍。每個水槍均設(shè)置閥門，以便沉井下沉不均勻時，進(jìn)行調(diào)整。水槍的壓力根據(jù)土質(zhì)而定，參考規(guī)范。4、觸變泥漿套沉井、觸變泥漿套沉井 在井壁與土之間注入觸變泥漿，形成泥漿套，以減少井筒下沉的摩擦力。為了在井壁與土之間形成泥漿套，井筒制作時在井壁內(nèi)埋入泥漿管，或在混凝土中直接留設(shè)壓漿通道。井筒下沉?xí)r，泥漿從刃腳臺階處的泥漿通道口向外擠出，見圖4-33。在泥漿管出口處設(shè)置泥漿射口圍圈，如圖4-34所示，以防止泥漿直接噴射至土層，并使泥漿分布均勻。 為了使井筒下沉過程中能儲備一定數(shù)量的泥漿，以補(bǔ)充泥漿套失漿，同時預(yù)防地表土滑塌，在井

31、壁上緣設(shè)計泥漿地表圍圈。泥漿地表圍圈用薄板制成，拼裝后的直徑略大于井筒外徑。埋設(shè)時，其頂面應(yīng)露出地表0.5m左右。 選用的泥漿應(yīng)具有較好的固壁性能。泥漿指標(biāo)根據(jù)原材料的性質(zhì)、水文地質(zhì)條件以及施工工藝條件來選定。在飽和的粉細(xì)砂層下沉?xí)r，容易造成翻砂，引起泥漿漏失，因此，泥的粘度及靜切力都應(yīng)較高。但粘度和靜切力均隨靜置時間增加而增大，并逐漸趨近于一個穩(wěn)定值。為此，在選擇泥漿配合比時，先考慮比重與粘度兩個指標(biāo)，然后再考慮失水量、泥皮、靜切力、膠體率、含砂率及pH值。泥漿比重在1.151.20之間。 泥漿可選用的配合比為：（1）純膨潤土用量23%30%；（2）水70%77%；（3）化學(xué)摻合劑堿（Na2

32、CO3）0.4%0.6%、羧甲基纖維互0.03%0.06%。 下沉過程中，應(yīng)對已壓入的泥漿定期取樣檢查。 施工過程中，泥漿套厚度不要過大，否則易造成井筒傾斜的位移。泥漿套沉井，由于下沉摩擦力減少，容易造成下沉超過設(shè)計標(biāo)高，應(yīng)做好及時封底準(zhǔn)備工作。尤其要注意在吸泥下沉過程中，避免由于翻砂而引起泥漿套破壞，應(yīng)正確處理好井內(nèi)外水位及泥漿面高度等方面的關(guān)系。（三）井筒封底（三）井筒封底 一般地，采用沉井方法施工的構(gòu)筑物，必須做好封底，保證不滲漏。井筒底板的結(jié)構(gòu)如圖4-35所示。（a）型結(jié)構(gòu)用于無地下水的地基；（b）型用于水下澆筑混凝土；（c）型是明溝排水下沉的底板結(jié)構(gòu)。 人工降低地下水位進(jìn)行沉井，通常

33、用(b)型結(jié)構(gòu)。井筒下沉至設(shè)計高后，應(yīng)進(jìn)行沉降觀測。當(dāng)8h下沉量不大于10mm時，方可封底。 沉井底板的施工結(jié)構(gòu) 排水下沉的井筒封底，必須排除井內(nèi)積水。超挖部分可填石塊，然后在其上做混凝土墊層。澆注混凝墊層。澆注混凝土前應(yīng)清洗刃腳，并先沿刃腳填充一周混凝土，防止沉井不均勻下沉。墊層上做防水層、綁扎鋼筋和澆筑鋼筋混凝土底板。封底混凝土由刃腳向井筒中心部位分層澆灌，每層約50cm。 為避免地下滲水沖蝕新澆灌的混凝土，可在封底前在井筒中部設(shè)集水井，用水泵排水。排水應(yīng)持續(xù)到集水井四周的墊層混凝土達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后，用蓋堵封等方法封掉集水井，然后鋪油氈防水層，再澆灌混凝土底板。 不排水下沉的井筒，需進(jìn)行水下

34、混凝土的封底。井內(nèi)水位應(yīng)與原地下水位相等，然后鋪墊礫石墊層和進(jìn)行墊層的水下混凝土澆灌，待混凝土達(dá)到應(yīng)有強(qiáng)度后將水抽出，再做鋼筋混凝土底板。 （四）質(zhì)量檢查與控制（四）質(zhì)量檢查與控制 井筒在下沉過程中，由于水文地質(zhì)資料掌握不全，下沉控制不嚴(yán)，以及其它各種原因，可能發(fā)生土體破壞、井筒傾斜、筒壁裂縫、下沉過快、或不繼續(xù)下沉等事故，應(yīng)及時采取措施加以校正。1、土體破壞、土體破壞 沉井下沉過程中，可能產(chǎn)生破壞土的棱體，如圖4-36所示。土質(zhì)松散，更易產(chǎn)生。因此，當(dāng)土的破壞棱體范圍內(nèi)有已建構(gòu)筑物時，應(yīng)采取措施，保證構(gòu)筑物安全，并對構(gòu)筑物進(jìn)行沉降觀察。2、井筒傾斜的觀測及其校正、井筒傾斜的觀測及其校正 井筒

35、下沉?xí)r，可能發(fā)生傾斜，如圖4-37所示，A和B為井筒外徑的兩端點，則于傾斜而產(chǎn)生高差h。傾斜誤差校正結(jié)果有可能使井筒軸線水平位移，如圖4-38所示。井筒在傾斜位置I繞A轉(zhuǎn)動，校正到垂直位置，如果繼續(xù)轉(zhuǎn)動到位置，下沉至，再繞B轉(zhuǎn)動到垂直位置，和二個垂直位置的軸線水平位移為a。井筒下沉完畢后的允許偏差見表4-6。 沉井下沉允許偏差項目允許偏差（mm）沉井刃腳平均標(biāo)高與設(shè)計標(biāo)高差100沉井水平偏差（a）下沉總深度為H1%H下沉總深度10m100沉井四周任何兩對稱占處的刃腳底面標(biāo)高差（h）二對稱點間水平距離為L1%L且300二對稱點間水平距離2520222228182022281.051.081.08

36、1.11.11.21.151.21.31.71.11.151.151.31.11.151.151.262030沖擊鉆進(jìn)大于等于70%80% 回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)大于等于80% 對制備泥漿用粘土的一般要求是：在較低的比重下，能有較大的粘度、較低的含砂量和較高的膠體率。將粘土制成1.1比重的泥漿，如其粘度為1618s，含砂量不超過6%，膠體率在80%以上，這種粘土即可作為鑿井工程配制泥漿的粘土。 配制泥漿用的水，凡自來水、河水、湖水、井水等淡水均可。 配制泥漿時，先將大塊狀粘土搗碎，用水浸泡1h左右，再置入泥漿攪拌機(jī)中，加水?dāng)嚢?。在正式大量配制泥漿之前，應(yīng)先根據(jù)井孔巖層情況，配制幾種不同比重的泥漿，進(jìn)行粘度、

37、含砂量、膠體率試驗。根據(jù)試驗結(jié)果和鉆進(jìn)巖層的泥漿指標(biāo)要求，決定泥漿配方，泥漿配方應(yīng)包括鉆進(jìn)幾種巖層達(dá)到要求粘度時的泥漿比重、含砂量、膠體率值和每立方米泥漿所需粘土量。 當(dāng)?shù)卣惩僚渲频哪酀{如達(dá)到不要求，可在攪拌時加堿（Na2CO3）處理。一般粘土加堿后，可提高泥漿的粘度、膠體率，降低含砂量。通常加堿量為泥漿內(nèi)粘土量的0.5%1.0%，過多反而有害。 在高壓含水層或極易坍塌的巖層鉆時，必須使用比重很大的泥漿。為提高泥漿的比重，可投加重晶石粉（CaSO4）等加重劑。該粉末比重小于4.0，一般可使泥漿比重提高1.41.8。 在鉆進(jìn)中要經(jīng)常測量、記錄泥漿的漏失數(shù)量，并取樣測定泥漿的各項指標(biāo)。如不符合要求

38、，應(yīng)隨時調(diào)整。 遇特殊巖層需要變換泥漿指標(biāo)時，應(yīng)在貯漿池內(nèi)加入新泥漿進(jìn)行調(diào)整，不能在貯漿池內(nèi)直接加水或粘土來調(diào)整指標(biāo)。但由于調(diào)整相當(dāng)費(fèi)事，故在泥漿指標(biāo)相差不大時，可不予調(diào)整。 鉆進(jìn)中，井孔泥漿必須經(jīng)常注滿，泥漿面不能低于地面0.5m。一般地區(qū)，每停工48h，必須將井孔內(nèi)上下部的泥將充分?jǐn)噭?，并補(bǔ)充新泥漿。 泥漿既為護(hù)壁材料，又為沖洗介質(zhì)，適用于基巖破碎層及水敏性地層的施工。泥漿作業(yè)具有節(jié)省施工用水、鉆進(jìn)效率高、便于礫石濾層回填等優(yōu)點，但是含水層可能被泥壁封死，所以成井后必須盡快洗井。 2、套管護(hù)壁作業(yè)、套管護(hù)壁作業(yè) 套管護(hù)壁作業(yè)是用無縫鋼管作套管，下入鑿成的井孔內(nèi)，形成穩(wěn)固的護(hù)壁。井孔應(yīng)垂直并

39、呈圓形，否則套管不能順利下降，也難保證鑿井的質(zhì)量。 套管下沉有三種方法：（1）靠自重下沉。此法較簡便，僅在鉆進(jìn)淺井或較松散巖層時才適用。（2）采用人力、機(jī)械旋轉(zhuǎn)或吊錘沖打等外力，迫使套管下沉。（3）在靠自重和外力都不能下沉?xí)r，可用千斤頂將套管頂起1.0m左右，然后再松開下沉（有時配合旋轉(zhuǎn)法同時進(jìn)行）。 同一直徑的套管，在松散和軟質(zhì)巖層中的長度，視地層情況決定，通常為3070m，太長則拔除困難。變換套管直徑時，第一組套管的管靴，應(yīng)下至穩(wěn)定巖層，才不致發(fā)生危險；如下降至砂層變變換另一組套管，砂子容易漏至第一、二組套管間的環(huán)狀間隙內(nèi)，以致卡住套管，使之起拔和下降困難。 除流砂層外，一般套管直徑較鉆頭

40、尺寸大50mm左右。 套管護(hù)壁在固定于地面，管身中心與鉆具垂節(jié)中心一致，套管外壁與井壁之間應(yīng)填實。 套管護(hù)壁適用于泥漿護(hù)壁無效的松散地層，特別適用于深度較小、半機(jī)械化鉆進(jìn)及缺水地區(qū)施工時采用。在松散層覆蓋的基巖中鉆進(jìn)時，上部覆蓋層應(yīng)下套管，對下部基巖層可采用套管或泥漿護(hù)壁，覆蓋層的套管應(yīng)在鉆穿覆蓋層進(jìn)入完整基巖0.52m，并取得完整巖心后下入。 套管護(hù)壁作業(yè)具有無需水源、護(hù)壁效果好、保證含水層透水性、可以分層抽水等優(yōu)點，但是需用大量的套管、技術(shù)要求高、下降起拔困難，費(fèi)用較高。3、清水水壓護(hù)壁作業(yè)、清水水壓護(hù)壁作業(yè) 清水水壓鉆進(jìn)是近年來在總結(jié)套管護(hù)壁和泥漿護(hù)壁的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種方法。清水在井

41、孔中相當(dāng)于一種液體支撐，其靜壓力除平衡土壓力及地下水壓力外，還給井壁一種向外的作用力，此力有助于孔壁穩(wěn)定。同時，由于井孔的自然造漿，加大了 水柱的靜壓力，在引壓力下，部分泥漿滲入孔壁，失去結(jié)合水，形成一層很薄的泥皮，它密實柔韌，具有較高的粘聚力，對保護(hù)井壁起很大作用。 清水水壓護(hù)壁適用于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的粘性土及非大量露水的松散地層，且具有充足的水源的鑿井施工。此法施工簡單，鉆井和洗 井效率高，成本高，但護(hù)壁效果不長久。 （三）鉆孔（三）鉆孔1、沖擊鉆進(jìn) 沖擊鉆進(jìn)的工作原理是靠沖擊鉆頭直接沖碎巖石形成的井孔。主要有以下兩種： （1）繩索式?jīng)_擊鉆機(jī) 這種鉆機(jī)如圖4-49所示，它適用于松散石礫層與半巖層，

42、較鉆桿式?jīng)_擊鉆機(jī)輕便，目前采用的多為CZ-20型和CZ-22型，其沖程為0.451.0m，每分鐘沖擊4050次。 （2）鉆桿式?jīng)_擊鉆機(jī) 這種鉆機(jī)如圖4-50所示，它由發(fā)動機(jī)供給動力，通過傳動機(jī)構(gòu)提升鉆具作上下沖擊。一般機(jī)架高度為1520m，鉆頭上舉高度為0.500.75m，每分鐘沖擊4060次。 沖擊鉆機(jī)的常用鉆頭有一字、工字、十字、角錐等幾種形式，如圖4-51所示。應(yīng)根據(jù)所鉆地層的性質(zhì)和濃度選擇使用。 下鉆時，先將鉆具垂吊穩(wěn)定后，再導(dǎo)正下入井孔。當(dāng)鉆具全部下入井孔后，蓋好井蓋，使鋼絲繩置于井蓋中間的繩孔中，并在地面設(shè)置標(biāo)志，用交線法測定鋼絲繩位。 鉆進(jìn)時，應(yīng)根據(jù)以下原則確定沖程、沖擊次數(shù)等鉆

43、進(jìn)滲數(shù)：地層越硬，鉆頭底刃單位長度所需重量越大，沖程越高，所需沖擊次數(shù)越少。 鉆進(jìn)時，把閘者須根據(jù)扶繩者要求進(jìn)行松繩，并根據(jù)地層的變化情況適當(dāng)掌握，應(yīng)勤松繩，少松繩，不應(yīng)操之過急。扶繩者必須隨時判斷鉆頭在井底的情況（包括轉(zhuǎn)動和鉆頭是否到底等）和地層變化情況，如有異常，應(yīng)及時分板處理。 鉆進(jìn)時，根據(jù)所鉆巖層情況，及時清理井孔。沖擊鉆進(jìn)多用掏泥筒進(jìn)行清孔，如圖4-52所示。 2、回轉(zhuǎn)鉆進(jìn) 回轉(zhuǎn)鉆機(jī)的工作原理是依靠鉆機(jī)旋轉(zhuǎn)，同時使鉆具在地層上具有相當(dāng)壓力，而使鉆具慢慢切碎巖層，形成井孔。 如圖4-54所示。其優(yōu)點是鉆進(jìn)速度快、機(jī)械化程度高，并適用于堅硬的巖層鉆進(jìn)；缺點是設(shè)備比較復(fù)雜。國產(chǎn)大口徑回轉(zhuǎn)鉆

44、機(jī)有紅星-300型、紅星-400型和SPJ-300型等。 回轉(zhuǎn)鉆機(jī)的常用鉆頭類型有：蛇形、勺形、魚尾、齒輪鉆頭等，如圖4-55所示。 開鉆前，應(yīng)檢查鉆具，發(fā)現(xiàn)脫焊、裂口、嚴(yán)重磨損時，應(yīng)及時焊補(bǔ)或更換。水龍頭與高壓膠管連接處應(yīng)系牢。 每次開鉆前，應(yīng)先將鉆具提離井底，開動泥漿泵，待沖洗液流暢后，再慢速回轉(zhuǎn)到孔底，然后開始正常鉆進(jìn)。 鉆進(jìn)開始深度不超過15m時，不得加丈夫，轉(zhuǎn)速要慢，以免出現(xiàn)孔斜。 在粘土層中鉆進(jìn)時，可采用稀泥漿，大泵量，并適當(dāng)控制壓力。在砂類地層中鉆進(jìn)時，宜采用較大泵量、較小鉆壓、中等轉(zhuǎn)速，并經(jīng)常清除泥漿中的砂。在卵石、礫石層中鉆進(jìn)時，應(yīng)輕壓慢轉(zhuǎn)并附助使用提取卵石、礫石的沉淀管或其

45、它裝置。 操作人員應(yīng)根據(jù)地層變化情況高速操作。地層由軟變硬，應(yīng)少進(jìn)輕壓；由硬變軟時，應(yīng)將鉆頭上提，然后徐徐下放鉆具再鉆進(jìn)，并及時取樣。此外，還應(yīng)常注意返出泥漿顏色及帶出泥砂的特性，檢查井孔圓直度，據(jù)此調(diào)整泥漿指標(biāo)及采取相應(yīng)措施。 3、鍋錐鉆進(jìn) 鍋錐是人力與動力相配合的一種半機(jī)械化回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)，如圖4-56所示。這種鉆機(jī)制作與修理都較容易，取材方便；耗費(fèi)動力小，操作簡單，容易掌握；開孔口徑大，安裝礫石水泥管、磚管、陶土管等井管方便，鉆進(jìn)成本較低。 鍋錐鉆進(jìn)適用于松散的沖積層，如亞砂土、亞粘土、粘土、砂層、礫石層及小卵石層等中鉆進(jìn)、效率較高。用于大卵石層中鉆進(jìn)效率較低，不適用于各類基層巖。 鍋錐鉆進(jìn)

46、的開孔口徑取決于鍋錐鉆頭的直徑，一般為5501100mm。鉆進(jìn)深度一般取決于采取含水層的深度和機(jī)械的鑿掘能力。機(jī)械的鑿掘能力為50100m。鉆吉速度因巖層的軟硬和鉆進(jìn)深度而不同，一般在松散巖層，每下一次能鉆進(jìn)100300mm。 （四）井管的安裝（四）井管的安裝1、井管安裝前的準(zhǔn)備工作、井管安裝前的準(zhǔn)備工作（1）井管安裝之前，先用試孔器（一般選擇試孔器尺度小于井孔設(shè)備尺寸25mm）試孔，檢查井孔尺度是否滿足設(shè)計要求，井孔是否垂直、圓整。（2）由全部井管重與井管承受拉力的情況決定采用何種井管安裝方法，并選擇設(shè)備。（3）檢查井管有無缺陷，井管與管箍絲扣松緊程度與完好情況，并將井管與管箍絲扣刷凈。（4

47、）按照巖層柱狀圖及井的結(jié)構(gòu)圖中井管次序排列井管，并編號。井管最下部的第一根管（沉淀管部分）在井底安好，并于適當(dāng)位置裝設(shè)找中器（如圖4-57），以便后續(xù)井管下入時居于井孔中心。（5）將井底的稠泥用掏泥筒（沖擊鉆進(jìn)時），掏出或用泥漿泵（回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時）抽出，將井孔泥漿適當(dāng)換稀，但切勿加入清水。（6）丈量各井管長度與井孔深度，確認(rèn)與柱狀圖吻合，始得安裝井管。 2、下管、下管 下管方法，應(yīng)根據(jù)下管深度、管材強(qiáng)度和鉆探設(shè)備等因素進(jìn)行選擇：（1）井管自重（浮重）不超過井管允許抗拉力和鉆探設(shè)備安全負(fù)何時，宜用直接提吊下管法。通常采用井架、管上學(xué)子、滑車等起重設(shè)備依次單根接送。（2）井管自重（浮重）超過井管允許抗

48、拉力或鉆機(jī)安全負(fù)荷時，宜采用浮板下管法或托盤下管法。 浮板下管法常在鋼管、鑄鐵井管下管時使用（圖4-58）。浮板下管法 浮板下管法常在鋼管、鑄鐵井管下管時使用（圖4-58）。 浮板一般為木制圓板，直徑略小于井管外徑，安裝在兩根井管接頭處，用于封閉井壁管，利用泥漿浮力、減輕井管重量。 泥漿淹沒井管的長度（）可以有三種情況：（1）自濾水管最上層密閉，如圖4-58（a）所示。（2）在濾水管中間密閉，如圖4-58(b)所示。（3）上述兩種情況聯(lián)合使用，如圖4-58（c）所示。 浮板如何設(shè)置可以按需要減輕的重量與浮板所能隨的應(yīng)力來決定。 為了防止浮板在下管操作時突遭破霈，可在浮板上鄰近的管箍處，增設(shè)一塊

49、備用浮板。 采用浮板下管時，密閉井管體積內(nèi)排開的泥漿將由井孔溢出，為此，應(yīng)準(zhǔn)備一個臨時貯存泥漿的坑，并挖溝使其與井孔相連。井管下降時，泥漿即排入此坑中，若浮板突遭破壞，井內(nèi)須及時補(bǔ)充泥漿時，該坑應(yīng)當(dāng)便于泥漿倒流，避免產(chǎn)生井壁坍塌事故。 井管下好后，即用鉆桿搗破浮板。注意在搗破浮板之前，尚需向井管內(nèi)注滿泥漿，否則，一旦浮板搗破后，泥漿易上噴傷人，還可能由于泥漿補(bǔ)充不足產(chǎn)生井壁坍塌事故。 托盤下管法常在混凝土管，礦渣水泥管、礫石水泥管等允許抗拉應(yīng)力較小的井管下管時采用。 托盤的底為厚鋼板，直徑略大于井管外徑，小于井孔直徑46cm，托盤底部中心焊一個反扣鉆桿接箍，并于托盤上焊以雙層鐵板，外層鐵板內(nèi)很

50、能夠稍大于井管外徑，內(nèi)層鐵板內(nèi)徑與井管內(nèi)徑相同。 下管時，道德將第一根井管（沉砂管）插入托盤，將鉆桿下端特制反扣接頭與托盤反扣鉆桿接箍相連，慢慢降下鉆桿，井管隨之降入井孔，當(dāng)井管的上口下至進(jìn)口處時，停止下降鉆桿，于接口處涂注瀝青水泥混合物，即可安裝第二根井管。井管的接口處必須以竹，木板條用鉛絲捆牢，每隔20m安半裝一個扶正器，直至將全部井管下入井孔，將鉆桿正轉(zhuǎn)擰出，井蓋好，下管工作即告結(jié)束。 （4）井身結(jié)構(gòu)復(fù)雜開下管深度過大時，宜采用多級下管法。 將全部井管分多次下入井內(nèi)。前一次下入的最后一根井管上口和后一次下入的第一根井管下口安裝一對接頭，下入后使其對口。3、填礫石與井管外封閉、填礫石與井管

51、外封閉 為擴(kuò)大濾水能力，防止隔水層或含水層塌陷而阻塞濾水管的濾網(wǎng)，在井壁管（濾水管）周圍應(yīng)回填礫石濾層。 回填礫石的顆粒大小通常為含水砂層顆粒有效直徑的810倍，可參考表4-8選用。濾層厚度一般為5075mm。濾層通常做成單層?；靥畹[石粒徑參考值 表4-8含水層名稱特性回填礫石直徑（mm）粒徑（mm）有效粒徑所占%粗砂中砂2110.5806010854細(xì)砂粉砂及亞砂土0.50.250.250.055030402.51.01.00.5 回填礫石的施工方法，有直接投入法和成品下入法兩種。直接投入法較簡便。為了順利投入礫石，可將泥漿比重加以稀釋，一般控制在1.10左右。為了避免回填時礫石在井孔中擠塞

52、而影響質(zhì)量，除設(shè)法減小泥漿的比重外，還可使用導(dǎo)管將礫石沿管壁投下。 成品下入法是將礫石預(yù)裝在濾水器的外圍，如常見的籠狀過濾器，就是這種結(jié)構(gòu)。此時，由于過濾器直徑較大，下管時容易受阻或撞壞，造成返工事故。因此，下管前必須作好修井孔、試井孔、換泥漿及清理井底等準(zhǔn)備工作。、 回填礫石濾層的高度，要使含水層連通以增加出水量，并且要超過含水層幾米。 礫石層填好后，就可著手井管外的封閉。其目的是作好取水層和有害取水層隔離，并防止地表水滲入地下，使井水受到污染。封閉由礫石濾層最上部開始，宜先采用粘土球，后用優(yōu)質(zhì)粘土搗成碎塊填上510m，以上部分采用一般泥土填實。特殊情況可用混凝土封閉。 （五）洗井、抽水試驗

53、與驗收（五）洗井、抽水試驗與驗收1、洗井、洗井 洗井是為了清除在鉆進(jìn)過程中孔內(nèi)巖屑和泥漿對含水層的堵塞，同時排出濾水管周圍含水層中的細(xì)顆粒，以疏通含水層，借以增大濾水管周圍的滲透性能，減小出水阻力，延長使用壽命。洗井必須在下管、填礫、封井后立即進(jìn)行。否則將會造成孔壁泥皮固結(jié)，造成海鮮井困難，有時甚至失敗。洗井方法應(yīng)根據(jù)含水層特性、管井結(jié)構(gòu)和鉆探工藝等因素確定。（1）活塞洗井）活塞洗井 洗塞洗井是靠活塞在孔內(nèi)上下往復(fù)運(yùn)動，產(chǎn)生抽壓作用，將含水層中的細(xì)砂及泥漿液抽出而達(dá)到疏通含水層的目的，洗井的順序自上而下逐層進(jìn)行，活塞不宜在井內(nèi)久停，以防因細(xì)砂進(jìn)入而淤堵活塞。操作時要防止活塞與進(jìn)管相撞，提升活塞

54、速度控制在0.51.0m/s。此外應(yīng)當(dāng)挑撥好洗井的持續(xù)時間。這種方法適用于松散井孔，井管強(qiáng)度允許，管井深度不太大的情況。 （2）壓縮空氣洗井）壓縮空氣洗井 采用空壓機(jī)作動力，接入風(fēng)管，在井管中吹洗。此法適用于粗砂、卵石層中管井的沖洗。由于耗費(fèi)動力費(fèi)用大，一般常和活塞洗井結(jié)合使用。（3）水泵和泥漿泵洗井）水泵和泥漿泵洗井 在不適宜壓縮空氣洗井的情況下，可用水泵或泥漿泵洗井。這種方法洗井時間較長，也常與活塞洗井交替使用。泥漿泵結(jié)合活塞洗井適用于各種含水層和不同規(guī)格的管井。（4）化學(xué)洗井）化學(xué)洗井 化學(xué)洗井主要用于泥漿鉆孔。洗井前首先配制適量的焦磷酸納（Na4O2P7H2O）溶液（重量配比為水：焦磷

55、酸鈉=100:0.60.8），待礫料填完后，用泥漿泵向井內(nèi)灌入該溶液，先管外，后管內(nèi)，最后向管外填入止水物和回填物至井口，靜止56h，即可用其它方法洗井。此法對溶解泥皮、稀釋泥漿、洗除泥漿對含水層的封閉，均有明顯的效果。 此外，還有二氧化碳洗井法、高速水噴射洗井法等，也可在一定條件下使用。 2、抽水試驗、抽水試驗 抽水試驗的目的在于正確評定單井或井群的出水量和水質(zhì)，為設(shè)計施工及運(yùn)行提供依據(jù)。 抽水試驗前應(yīng)完成如下準(zhǔn)備工作：選用適宜的抽水設(shè)備并作好安裝；檢查固定點標(biāo)高，以便準(zhǔn)確測定井的動水位和靜水位；校正水位測定儀器及溫度計的誤差；開挖排水設(shè)施等。 試驗中水位下降次數(shù)一般為三次，最低不少于兩次。

56、要求繪制正確的出水量與水位下降值（Q-s）關(guān)系曲線和單位出水量與水位下降值（q-s）關(guān)系曲線，借以檢查抽水試驗是否正確。 抽水試驗的最大出水量，最好能大于該井將來生產(chǎn)中的出水量，如限于設(shè)備條件不能滿足此要求時，亦應(yīng)不小于生產(chǎn)出水量的75%。三次抽降中的水位下降值分別為1/3s3、2/3s3、s3，且各次水位抽降差和最小一次抽降值最好大于1m。 抽水試驗的延續(xù)時間與土壤的透水性有關(guān)。見表4-9。抽水試驗延續(xù)時間 表4-9含水層巖性成分穩(wěn)定水位延續(xù)時間（h）第一次抽降第二次抽降第三次抽降裂隙巖層中、細(xì)、粉砂層粗砂、礫石層卵石層722424364848362424644812 3、管井的驗收、管井的

57、驗收 管井驗收時應(yīng)提交的資料包括：管井柱狀圖、顆粒分析資料、抽水試驗資料、水質(zhì)分析資料及施工說明等。 管井竣工后應(yīng)在現(xiàn)場按上列質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)驗收：（1）管井的單位出水量設(shè)計值基本相符，管井揭露的含水層設(shè)計依據(jù)不符時，可按實際抽水量驗收；、（2）管井抽水穩(wěn)定后，井水含砂量不得超過二百萬分之一（體積比）；（3）超污染指標(biāo)的含水層應(yīng)嚴(yán)密封閉；（4）井內(nèi)沉淀物質(zhì)高度不得大于井深的5；（5）井身直徑不得小于設(shè)計直徑20mm，深偏關(guān)東得超過設(shè)計井深的2；（6）井管應(yīng)安裝在井的中心，上口保持水平。井管與井深的尺寸偏差，不得超過全長的2，過濾器安裝位置偏差，上下不超過300mm。 （六）鑿井常見事故的預(yù)防和處理（六）鑿井常見事故的預(yù)防和處理1、 井孔坍塌井孔坍塌（1）預(yù)防施工中應(yīng)注意根據(jù)土層變化情況及時調(diào)整泥漿指標(biāo)，或保持高壓水護(hù)孔；作好護(hù)口管外封閉，以防泥漿在護(hù)口管內(nèi)外串通；特殊巖層鉆進(jìn)時須儲備大量泥漿，準(zhǔn)備一定數(shù)量的套管；停工期間每48h攪動或循環(huán)孔內(nèi)泥漿一次，發(fā)現(xiàn)漏漿及時補(bǔ)充；在修孔、擴(kuò)孔時，應(yīng)加大泥漿的比重和粘度。（2）處理發(fā)生井孔坍塌時，應(yīng)立即提出鉆具，以防埋鉆。并摸清塌孔深度、位置、淤塞深度等情況，再行處理。如