硬聚氯乙烯UPVC管井成井工艺
栏目：行业动态 发布时间：2021-06-01 15:53
在水井工程中，传统用于成井的管材以铸铁管、钢管和混凝土管等为主，这些管材存在严重的腐蚀老化问题，一直难以解决。聚氯乙烯PVC—U管和传统井管相比，井管性能均一，抗腐蚀能...
在水井工程中，传统用于成井的管材以铸铁管、钢管和混凝土管等为主，这些管材存在严重的腐蚀老化问题，一直难以解决。聚氯乙烯PVC—U管和传统井管相比，井管性能均一，抗腐蚀能力强，且具有重量轻，抗磨损和生物惰性、水流阻力小，使用寿命长，安装简便迅速，造价较低等显著特点。
1 成井工艺
1．1 成井准备
(1)校正孔深。钻进结束后后，进行孔深校正，用钢尺逐根准确丈量从孔内提出的所有钻具。孔深误差不得大于2 。
(2)试孔。钻孔终孑L后，及时进行试孔，检查钻孔直径是否合乎要求，钻孔是否垂直、圆整，以保证井管顺利安装和填砾厚度均匀。试孔时宜采用钢制试孔器进行。试孔器长度为钻孔直径的20~30倍，直径较钻孔直径小20mm~30mm。
冲击钻进试孔：试孔器连接在钻具钢丝绳末端，试孔器能顺利下人孔底，钻：fL I~P合格。
回转钻进试孔：试孔器与钻杆连接下人钻孔。在下钻具的同时，用人力转动钻杆，如无任何阻力地顺利下到孔底，钻孔合乎要求。否则，提出试孑L器下钻头进行修孔，直至钻孔合乎要求。
(3)配管。根据钻进和水文测井划分的地层剖面，确定滤水管位置和不同规格滤料填充位置，编制成井实际结构图。滤水管和滤料应根据含水层颗粒筛分资料选配，如备好的滤水管和滤料规格与筛分资料不符，应更换合乎要求的滤水管和滤料。
配管时应全面检查井管质量，仔细检查螺纹配合情况，并将螺纹刷洗干净；用钢尺量取每根井管的长度。并用记号笔在井管上按编制的实际成井结构图做上下管次序编号。
(4)钻孔清理。井管安装前应精确测量孔深、孔径，并进行清孔工作。冲击钻进的钻孔用抽筒掏出沉淀于孔底的钻屑和稠泥桨。回转钻进的钻孔在试孔后，应重新将钻具下到孑L底，开动泥桨泵将沉淀于孔底的钻屑冲出孑L外，同时将泥浆换稀。
1．2 井管安装
(1)沉淀管下端必须设立管底。管底宜采用厚度20mm~30mm的PVC—U板加工或用其他能确保封底的材料制作，管底与沉淀管间可采用塑料焊接、环氧树脂粘结、机械铆接等方式连接，但必须保证连接牢固可靠。
(2)采用直接提吊一次下管法。下管时，在滤水管未入水前，可能会出现井管漂浮(因井管密度低，PVc—u井管密度：1．35～1．45g／cm。)下沉困难现象，可采取向井管内注水以增加重量助其下沉。
(3)设置扶正器。为使井管居于钻孔中心，确保填砾厚度均匀，安装井管时必须在滤水管和井壁管的适当位置设置扶正器。扶正器的数量每眼井不得少于3处(根据实际井深配置)，扶正器间距一般30m~50m，扶正器直径较钻孔直径小50mm~60mm。扶正器可采用木板、PVC—U板长度不宜小于
600mm，厚度30mm~50mm。木板扶正器宜4块沿管的圆周均匀分布，并用铁丝绑扎牢固；UPVC板扶正器宜3块沿管的圆周均匀分布，可采用粘合剂粘结，也可采用铁丝绑扎。
无论是铁丝绑扎，还是粘合剂粘结均应保证扶证器牢固、可靠。
(4)井管采用压制成型螺纹。下管时，用手将丝扣拧到底后必须采用麻绳和木棍或三角带和木棍等拧卸工具进一步拧紧。
(5)井管下人孔内的下放速度应均匀缓慢。下管过程中若中途遇阻，应及时查找原因。可采取上下活动并稍稍顺时针方向转动井管等解决办法，不得猛墩。若处理无效，应及时将井管从孔内提出。下管过程中，严禁用金属器具敲打。
(6)井管必须下到孔底，严禁吊管。井管下到井底后，应采用水平尺测量井管的垂直度和井口的水平度，并按要求检查露出地面的尺寸。当全部符合要求后，将井管管口固定，并用钻机卷扬机给井管施加拉力(自然垂吊状态)后再围填滤料。
1．3 填砾
(1)滤料选择。填砾前应认真检查滤料的质量和规格(滤料质量和规格按有关技术规范执行)，不符合要求的滤料不得填人孔内。含泥土杂质较多的滤料，应采用水冲洗干净后方准使用。丈量现场储备的滤料数量，计算滤料数量是否满足设计要求。滤料备料应充足。
(2)填砾。根据UPVC井管的特点，填砾方法宜采用冲洗填砾法。也可根据成井所在地的实际情况，采用无泵填砾法或空压机反循环冲洗填砾法。填砾应从井口围绕井管四周连续均匀填人，不得从单一方向填入。填砾速度不得过快。填砾过程中应定时探N：fL内滤料面的位置，若发现堵塞、“架桥”时，应采取措施消除后再填砾。滤料填至预定位置后，在进行止水或管外封闭之前，应再次测定滤料面
的位置，若有下沉，应补填至预定位置。
冲洗填砾。下管结束后，将钻杆从管内下至距井管底lm~2m处，采取措施将管口封闭，开动水泵从钻杆往井管内注水，注水量以不冲出滤料为准，待井管外的环空返出水后，开始填砾。填砾过程中，应始终保持冲洗液循环，不得中途停泵。
无泵填砾。填砾H~：fL内液体应始终保持从井管口溢出。若溢流中断，必须采取措施，至井管口恢复溢流后方准再填砾。
空压机反循环冲洗填砾。填砾时孔口应与水源连通。应始终保持冲洗液满孔循环。
1．4 止水和封闭
(1)止水材料。止水材料应满足有关规定的要求，宜采用优质粘土球或水泥浆。一般情况下永久性止水优先采用优质粘土球。高压自流区成井或对止水有特殊要求时，应采用水泥浆或胶质水泥浆进行永久性止水。
(2)粘土球止水。粘土球采用优质粘土制作，粘土球直径20mm~30mm。用前制好凉干，达到表面稍干，内部湿润柔软为宜。用粘土球进行止水时，粘土球应从井口围绕井管四周连续均匀填人，不得从单一方向填人，投放粘土球的速度不得过快。投放粘土球过程中应定时探测孔内粘土球面的位置，若发现堵塞时，应采取措施消除后再投粘土地球。 ’
(3)水泥浆止水。采用水泥浆进行止水时，宜选用32．5Mpa以上的普通硅酸盐水泥或硫酸铝盐地勘水泥，不得采用浓缩的快干水泥，为避免水泥浆产生的水化学反应热对UPVC井管强度造成影响，应在水泥浆中加人2 ～9 的膨润土消除水化学产生的热量。
粘土球填至预定位置后，在进行管外粘土回填封闭之前，应再次测定粘土球面的位置，若有下沉，应补填至预定位置瑞回填粘土。若要进行止水效果检查，可在回填土之前进行。
1．5 洗井
洗井工作应在填砾、止水粘土回填至地平，工序全部结束24小时后进行。根据UPVC井管的特点，宜采用焦磷酸纳洗井或压缩空气洗井。也可采用活塞洗井。
(1)焦磷酸纳洗井。焦磷纳或六偏磷酸纳洗井按有关规范执行。为取得好的洗井效果，洗井前，应对钻进所用泥浆以及孔壁泥皮进行室内试验，按试验结果定量投放药剂，并定时进行抽水洗井。
(2)压缩空气洗井按有关规定程序执行。为降低井管内外压差，应控制空气喷射速度。
(3)活塞洗井。如果采用活塞洗井，应达到如下要求：活塞直径应比井管内径小20mm~30mm(钢制压盘应比井管内径小50mm~60mm)，活塞长度80mm~100mm。活塞提升速度不宜过快，应控制在0．4～0．8m／s之间。用钢丝绳加重钻杆带动活塞洗井时，加重钻杆上必须安装弹性扶正器，以防撞坏UPVC井管。洗井采用自上而下逐段清洗方法，活塞在孔内不能作长时问的停留。
2 施工中存在的问题及对策
(1)存在的问题。在施工时管底没有座实在井底时，洗井后管内水位下降，井管外泥浆、滤料、下沉、带动下部井管下沉，上部井管在回填土的挤压下不能跟着同时下沉，容易出现井管脱节现象，造成废井。
(2)对策。较早先尽量让井管落实在井底，在井管下到井底后可再次将井管提起lm~2m，再加重迅速将井管落到井底，如此几次井管可座实在井底处。另外在安装井管时可在井管接1：1处打4个孔，用螺丝进行锚固，这样在井管下沉时不会发生脱节，洗井结束后滤料、回填土沉实后可保井成功。
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1 成井工艺
1．1 成井准备
(1)校正孔深。钻进结束后后，进行孔深校正，用钢尺逐根准确丈量从孔内提出的所有钻具。孔深误差不得大于2 。
(2)试孔。钻孔终孑L后，及时进行试孔，检查钻孔直径是否合乎要求，钻孔是否垂直、圆整，以保证井管顺利安装和填砾厚度均匀。试孔时宜采用钢制试孔器进行。试孔器长度为钻孔直径的20~30倍，直径较钻孔直径小20mm~30mm。
冲击钻进试孔：试孔器连接在钻具钢丝绳末端，试孔器能顺利下人孔底，钻：fL I~P合格。
回转钻进试孔：试孔器与钻杆连接下人钻孔。在下钻具的同时，用人力转动钻杆，如无任何阻力地顺利下到孔底，钻孔合乎要求。否则，提出试孑L器下钻头进行修孔，直至钻孔合乎要求。
(3)配管。根据钻进和水文测井划分的地层剖面，确定滤水管位置和不同规格滤料填充位置，编制成井实际结构图。滤水管和滤料应根据含水层颗粒筛分资料选配，如备好的滤水管和滤料规格与筛分资料不符，应更换合乎要求的滤水管和滤料。
配管时应全面检查井管质量，仔细检查螺纹配合情况，并将螺纹刷洗干净；用钢尺量取每根井管的长度。并用记号笔在井管上按编制的实际成井结构图做上下管次序编号。
(4)钻孔清理。井管安装前应精确测量孔深、孔径，并进行清孔工作。冲击钻进的钻孔用抽筒掏出沉淀于孔底的钻屑和稠泥桨。回转钻进的钻孔在试孔后，应重新将钻具下到孑L底，开动泥桨泵将沉淀于孔底的钻屑冲出孑L外，同时将泥浆换稀。
1．2 井管安装
(1)沉淀管下端必须设立管底。管底宜采用厚度20mm~30mm的PVC—U板加工或用其他能确保封底的材料制作，管底与沉淀管间可采用塑料焊接、环氧树脂粘结、机械铆接等方式连接，但必须保证连接牢固可靠。
(2)采用直接提吊一次下管法。下管时，在滤水管未入水前，可能会出现井管漂浮(因井管密度低，PVc—u井管密度：1．35～1．45g／cm。)下沉困难现象，可采取向井管内注水以增加重量助其下沉。
(3)设置扶正器。为使井管居于钻孔中心，确保填砾厚度均匀，安装井管时必须在滤水管和井壁管的适当位置设置扶正器。扶正器的数量每眼井不得少于3处(根据实际井深配置)，扶正器间距一般30m~50m，扶正器直径较钻孔直径小50mm~60mm。扶正器可采用木板、PVC—U板长度不宜小于
600mm，厚度30mm~50mm。木板扶正器宜4块沿管的圆周均匀分布，并用铁丝绑扎牢固；UPVC板扶正器宜3块沿管的圆周均匀分布，可采用粘合剂粘结，也可采用铁丝绑扎。
无论是铁丝绑扎，还是粘合剂粘结均应保证扶证器牢固、可靠。
(4)井管采用压制成型螺纹。下管时，用手将丝扣拧到底后必须采用麻绳和木棍或三角带和木棍等拧卸工具进一步拧紧。
(5)井管下人孔内的下放速度应均匀缓慢。下管过程中若中途遇阻，应及时查找原因。可采取上下活动并稍稍顺时针方向转动井管等解决办法，不得猛墩。若处理无效，应及时将井管从孔内提出。下管过程中，严禁用金属器具敲打。
(6)井管必须下到孔底，严禁吊管。井管下到井底后，应采用水平尺测量井管的垂直度和井口的水平度，并按要求检查露出地面的尺寸。当全部符合要求后，将井管管口固定，并用钻机卷扬机给井管施加拉力(自然垂吊状态)后再围填滤料。
1．3 填砾
(1)滤料选择。填砾前应认真检查滤料的质量和规格(滤料质量和规格按有关技术规范执行)，不符合要求的滤料不得填人孔内。含泥土杂质较多的滤料，应采用水冲洗干净后方准使用。丈量现场储备的滤料数量，计算滤料数量是否满足设计要求。滤料备料应充足。
(2)填砾。根据UPVC井管的特点，填砾方法宜采用冲洗填砾法。也可根据成井所在地的实际情况，采用无泵填砾法或空压机反循环冲洗填砾法。填砾应从井口围绕井管四周连续均匀填人，不得从单一方向填入。填砾速度不得过快。填砾过程中应定时探N：fL内滤料面的位置，若发现堵塞、“架桥”时，应采取措施消除后再填砾。滤料填至预定位置后，在进行止水或管外封闭之前，应再次测定滤料面
的位置，若有下沉，应补填至预定位置。
冲洗填砾。下管结束后，将钻杆从管内下至距井管底lm~2m处，采取措施将管口封闭，开动水泵从钻杆往井管内注水，注水量以不冲出滤料为准，待井管外的环空返出水后，开始填砾。填砾过程中，应始终保持冲洗液循环，不得中途停泵。
无泵填砾。填砾H~：fL内液体应始终保持从井管口溢出。若溢流中断，必须采取措施，至井管口恢复溢流后方准再填砾。
空压机反循环冲洗填砾。填砾时孔口应与水源连通。应始终保持冲洗液满孔循环。
1．4 止水和封闭
(1)止水材料。止水材料应满足有关规定的要求，宜采用优质粘土球或水泥浆。一般情况下永久性止水优先采用优质粘土球。高压自流区成井或对止水有特殊要求时，应采用水泥浆或胶质水泥浆进行永久性止水。
(2)粘土球止水。粘土球采用优质粘土制作，粘土球直径20mm~30mm。用前制好凉干，达到表面稍干，内部湿润柔软为宜。用粘土球进行止水时，粘土球应从井口围绕井管四周连续均匀填人，不得从单一方向填人，投放粘土球的速度不得过快。投放粘土球过程中应定时探测孔内粘土球面的位置，若发现堵塞时，应采取措施消除后再投粘土地球。 ’
(3)水泥浆止水。采用水泥浆进行止水时，宜选用32．5Mpa以上的普通硅酸盐水泥或硫酸铝盐地勘水泥，不得采用浓缩的快干水泥，为避免水泥浆产生的水化学反应热对UPVC井管强度造成影响，应在水泥浆中加人2 ～9 的膨润土消除水化学产生的热量。
粘土球填至预定位置后，在进行管外粘土回填封闭之前，应再次测定粘土球面的位置，若有下沉，应补填至预定位置瑞回填粘土。若要进行止水效果检查，可在回填土之前进行。
1．5 洗井
洗井工作应在填砾、止水粘土回填至地平，工序全部结束24小时后进行。根据UPVC井管的特点，宜采用焦磷酸纳洗井或压缩空气洗井。也可采用活塞洗井。
(1)焦磷酸纳洗井。焦磷纳或六偏磷酸纳洗井按有关规范执行。为取得好的洗井效果，洗井前，应对钻进所用泥浆以及孔壁泥皮进行室内试验，按试验结果定量投放药剂，并定时进行抽水洗井。
(2)压缩空气洗井按有关规定程序执行。为降低井管内外压差，应控制空气喷射速度。
(3)活塞洗井。如果采用活塞洗井，应达到如下要求：活塞直径应比井管内径小20mm~30mm(钢制压盘应比井管内径小50mm~60mm)，活塞长度80mm~100mm。活塞提升速度不宜过快，应控制在0．4～0．8m／s之间。用钢丝绳加重钻杆带动活塞洗井时，加重钻杆上必须安装弹性扶正器，以防撞坏UPVC井管。洗井采用自上而下逐段清洗方法，活塞在孔内不能作长时问的停留。
2 施工中存在的问题及对策
(1)存在的问题。在施工时管底没有座实在井底时，洗井后管内水位下降，井管外泥浆、滤料、下沉、带动下部井管下沉，上部井管在回填土的挤压下不能跟着同时下沉，容易出现井管脱节现象，造成废井。
(2)对策。较早先尽量让井管落实在井底，在井管下到井底后可再次将井管提起lm~2m，再加重迅速将井管落到井底，如此几次井管可座实在井底处。另外在安装井管时可在井管接1：1处打4个孔，用螺丝进行锚固，这样在井管下沉时不会发生脱节，洗井结束后滤料、回填土沉实后可保井成功。
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