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鉆前施工總結

時間:2023-01-07 04:53:34

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇鉆前施工總結,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

鉆前施工總結

第1篇

關鍵詞:水平定向鉆;石油天然氣長輸管線;經驗總結

中圖分類號:F470.22 文獻標識碼:A

隨著現代文明意識和環境意識的逐漸增強,交通、環境保護問題已經越來越多的受到人們的關注,非開挖施工的水平定向鉆技術就越來越多地被人們所接受。近幾年來水平定向鉆穿越技術在世界各國、各個行業得到了廣泛的應用,尤其在管道穿越大型河流、高速公路、鐵路等工程項目上更加顯示了獨特的優勢。水平定向鉆施工過程是通過計算機控制進行導向和探測,先鉆出一個與設計曲線相同的導向孔,然后再將導向孔擴大,把預制好的管線回拖到擴大的導向孔中,從而完成管線穿越施工。采用水平定向鉆技術進行管道穿越施工,是油氣長輸管線施工中穿越大、中型河流,中、小型水庫,高速公路,鐵路及管線光纜敷設的最佳方案;是不破壞地貌狀態和保護環境的最理想施工方法。

一、水平定向鉆的特點

與傳統施工工藝相比,水平定向鉆施工有很多明顯的特點,現歸納如下:

1、定向鉆施工不阻礙交通,不破壞植被,減小了傳統開挖對居民生活的干擾以及對交通、周邊建筑物破壞和不良影響。

2、現代化穿越設備的穿越精度高,敷設方向及埋深易于調整,管線弧形敷設距離長,完全可以達到設計埋深,并且可以使管線繞過地下障礙物。

3、定向鉆施工穿越河流時,埋深在較深,對周圍的環境沒有影響,不破壞地貌和環境,符合環保要求。

4、采用水平定向鉆穿越施工時,沒有水上、水下作業,不影響通航,不損壞堤壩及河床結構,施工不受季節限制,具有施工周期短、人員少、成功率高,施工安全可靠性高等特點。

5、與其他施工方法比較,定向鉆進出場地速度快,施工場地可靈活調整;尤其在城市施工時可以充分顯示其優越性:施工占地少、工程造價低。

6、大型河流穿越時,由于管線埋深較深,地層深部的氧及其他腐蝕性物質很少,能夠起到自然防腐和保溫的作用,可以保證管線運行時間更長。

二、水平定向鉆的施工工藝

1、水平定向鉆施工工藝

定向鉆穿越施工一般分為:鉆取導向孔、擴孔、管道回拖三個階段。

第一階段是按照設計曲線盡可能準確地鉆出導向孔。

導向對穿越精度及工程成功至關重要,開鉆前仔細分析地質資料,確定導向方案,認真分析各項參數,互相配合,鉆出符合要求的導向孔。

第二階段是根據管線規格選取不同級別的擴孔器,進行逐級多次擴孔,以達到管線回拖所需的孔徑。

第三階段是管線回拖。將預制好的管線沿著擴好的管孔,將管道回拖至導向孔,完成管道穿越工作。

三、施工過程控制

1、施工場地的合理布局

入土點是定向鉆施工的主要場所,鉆機、泥漿池、發電機組、鉆桿、原材料堆放在該側,所以施工占地比較大。管線規格、鉆機型號的不同決定了場地的大小不同,所以合理的布局可以節省占地面積,控制成本。

出土點一側主要作為管道焊接場地,一般選用一塊不小于30×30m的場地作為預擴孔、回拖時接鉆桿和安裝其他發送設備用即可;在出土點之后軸線位置上要有一條長度與穿越長度相當的作業帶,用以預制穿越管段。

2、地質條件的分析

地質條件的不規律,這會增加鉆進難度。因此,施工過程中要認真、全面掌握地質勘察資料。為使工程能夠圓滿成功,施工中要嚴格按照設計規范要求進行,各工種、各崗位員工要認真負責,密切配合;做好充分準備,仔細分析各種可能發生的情況,制訂相應的處理措施;導向人員、司鉆制定鉆進方案,保證導向孔曲線平滑;泥漿崗位全面掌握地質資料按地層配制,保證鉆孔需要,確保鉆孔成型良好。導向孔鉆取過程中,要隨時對照地質資料及儀表參數分析成孔情況。

3、測量放線的控制

根據施工圖紙、控制樁進行測量放線,確定定向鉆軸線、鉆機軸線和施工作業帶邊界線。根據施工區域周圍環境可選用經緯儀、全站儀或RTK進行放線,放樣鉆進路線,每隔20米至50米做一個標記樁;沿途做好重要控制點的高程,并作好記錄以供導向孔鉆進時使用。

4、泥漿的控制

泥漿是水平定向鉆施工中的關鍵因素,其作用主要是穩定孔壁、鉆桿(柱)、冷卻鉆頭、排除鉆屑、降低鉆進扭矩和回拉力。施工時應按照事先確定好的泥漿配比配出符合要求的泥漿,根椐穿越地段地層情況,在不同的階段,控制好泥漿的黏度。

5、鉆導向孔的控制

鉆導向孔的鉆具組合為:鉆頭+造斜短接+鉆桿。導向傳感器裝在鉆頭后艙內并緊固,在導向孔鉆進過程中使用無線導向系統,在出入土兩側地面布置地面信標系統,鉆頭內傳感器發射的信號將鉆具的位置反饋到導向控制室便于司鉆隨時掌握方向,利用地面信標系統可以準確找出穿越中心線的方位角,同時可以記錄鉆頭與地平面的夾角值。

6、擴孔質量的控制

完成導向孔工作后,根據所施工管線的規格不同依次進行擴孔,循環操作直至預擴孔和清孔工序完成,預擴孔一般至管徑的1.5倍。根據鉆孔機的能力和待鋪設管線的直徑大小以及地質情況,須進行多級擴孔(每級擴孔級差一般情況下為4-6英寸)。擴孔過程應平穩緩慢,隨時監視鉆機的各項參數并做好記錄。根據穿越管線的直徑、土層地質條件以及鉆屑、鉆進液返回的間隙和鋪設管線的彎曲半徑,擴孔需要一次或多次分級完成,不同地層應采用不同的擴孔器,遇有地質情況發生變化鉆機參數不穩時,應分析情況,調整擴孔速度。

7、管線回拖

擴孔、清孔完成后進行管線回拖。管線回拖前,需要安裝與最終孔徑相同的擴孔器、分動器及拖拉頭,與預制的管線連接,檢查擴孔器水眼是否通暢,確認無誤后開始回拖。回拖管線沿線設專人看護,防止管線在前進過程中出現意外。管線回拖過程中隨時觀察各種參數的變化,注意管道發射溝及管線防腐層的情況。

8、泥漿的回收處理

施工過程中從導向孔鉆取到擴孔,以及管線回拖過程都需要大量的泥漿。泥漿的處理,作為環保施工技術,對水平定向鉆進的鉆進液應進行適當處理重復利用,也可在地表處理。使用后的膨潤土泥漿(不含有害處理劑)最常用的處理方法外運至廢棄溝內或農田外的廢棄場地進行掩埋處理。

四、施工經驗總結

(1)定向鉆軸線放線精確是工程順利進行的前提條件

俗話說“差之毫厘,謬以千里”,所以鉆機的精確定位是工程施工的前提條件,這就使得鉆機鉆頭的軸線必須與穿越管線的設計軸線完全重合。在咸寶復線美陽河定向鉆施工過程中我們采用高精度測量儀器(RTK)進行鉆機及軸線定位測量,僅用了短短的十天就完成了737米長,φ457×6.3管線的定向鉆穿越施工任務,為工程施工進度節省了時間,節約了成本。

(2)預制管線可大弧度彎曲預制

在管線預制過程中往往會受到交通、周邊建筑物、居民生產生活等周圍環境因素的制約,預制管線不能完全按照直線預制,經過項目部認真計算、大膽創新,采取了大弧度彎曲預制穿越管線,解決了施工難題。咸寶復線大北溝φ457×6.3長度919米的定向鉆施工過程時,由于外部原因管線長度加長了195米,導致原預制場地長度不夠,并且已經臨近村莊,征遷難度大,為了保證工期,經過項目部仔細分析、認真計算,大膽地提出了預制管線大弧度彎曲預制的施工方法(保證預制管線直線段不少于300米)。為了保證管線的順利回拖,我們在入土點沿著穿越軸線放線開挖了一條200米長的預制管線發射溝,并在溝內注入適量清水以減小管線與地面之間的摩擦;在弧度預制管線弧度處設置兩臺挖溝機,配合抬吊管線進行施工,順利地完成了管線回拖施工。

(3)預制管線在施工場地條件的限制的情況下,可分段預制整體回拖

管線施工過程中由于環境的制約,預制場地無法滿足施工要求時可分段預制,以節省施工占地,降低施工成本。在靖西天然氣管道一線涇渭體育公園改線工程涇河定向鉆施工,管線穿越涇河及南岸的高架橋。由于環境復雜、征遷難度大,后來建設單位將φ426×6.3的管線穿越長度加長到了927米,導致預制場地不夠。為了減少占地面積,節省施工周期,項目部果斷決定采用分段預制,整體回拖的施工方案。

(4)不等徑管線同溝回拖

定向鉆穿越施工管線回拖一般分為單管回拖和等徑、多管集中回拖兩種方式,隨著數字化管道的建設施工,管道在穿越河流、公路等復雜地質條件下的定向鉆施工時,經常會遇到在同一地點既要進行管線穿越又要進行光纜保護管穿越施工,這就需要在同一處進行兩條定向鉆施工,而且兩條定向鉆之間必須間隔一定的距離。由于受地形及周邊環境的影響,大多情況難以實現,并且投入成本較大。在漢安線楊家河φ406×6.3,長度270米的定向鉆穿越施工過程中,既要進行DN400主管線的穿越施工,又要進行DN100光纜保護管的穿越施工。由于受周圍地形環境的影響無法進行通訊光纜保護管的定向鉆施工,所以我們采取了不等徑管線同溝定向鉆穿越施工,縮短了施工工期,節省了資源。

五、水平定向鉆施工的局限性

水平定向鉆施工技術在非開挖領域極具潛能,但目前受地質條件等原因的影響,仍有一定的局限性:

1、穿越長度和管徑受鉆機、鉆桿能力限制;

2、河床施工時風險較大,一旦發生卡鉆,則必須更換穿越點,重新進行穿越;

3、由于地質條件原因,很容易發生地面變形,出現冒漿現象,容易造成環境污染、影響附近重要建(構)筑物安全。

4、裂隙發育的硬質巖石層、流沙層、含量大于50%的礫石層、粒徑大于10cm的卵石層不適合進行定向鉆穿越施工。

參考文獻:

[1]《石油天然氣管道穿越工程施工及驗收規范》SY/T4079-95

第2篇

關鍵詞:煤層氣;多分支水平井;地質導向;欠平衡

中圖分類號:TD84 文獻標識碼:A

1 ZP05-1H井鉆井工藝概況

ZP05-1H井多分支水平井工藝集成了連通工藝、充氣欠平衡、地質導向技術等許多現代先進鉆井技術,是一項技術含量高、涉及多家專業服務隊伍的系統工程。整個施工過程中動用了許多新式的工具和儀器,例如用于兩井連通的電磁測量裝置、小尺寸的地質導向工具、欠平衡相關裝備等。ZP05-1H井組由兩口井組成,即洞穴井和多分支水平井。該井的施工順序為:首先鉆洞穴井并在其井底煤層段造一符合現場要求的洞穴,接著開始多分支水平井的鉆進,采用近鉆頭電磁測距的方法將兩井連通,最后完成煤層中的主水平井眼和多個分支井眼。

2 二開上直段及定向段施工概況

2.1 二開上直段的監測與控制井眼軌跡技術

(1)為了有效的監測二開上直段井眼軌跡,確保優質的井身質量,二開施工采用大鐘擺鉆具,使用MWD進行跟蹤監測,ZP05-1H井于2010年5月25日22:00 二開,鉆具組合如下:

¢215.9mm鉆頭+雙母接頭+循環接頭(MWD)+¢165mmNDc×2根+ ¢214mm扶正器 +¢165mmLDc×7根+¢127mmWDp×24根+¢127mm Dp。

鉆進至井深142.5米,發現井斜和方位不符合定向施工要求,及時起鉆,更換鉆具組合進行軌跡控制,將實鉆位移控制在設計方位的反方向,井斜控制在1~2°之內,走反向位移,增加與連通點的位移長度,便于下一步施工。鉆具組合如下:

鉆具結構:¢215.9mm鉆頭+¢172mm×(1°)可調單彎螺桿 +循環接頭(MWD)+¢165mmNDc×2根+ ¢165mmLDc×7根+¢127mmWDp×24根+¢127mm Dp。

(2)鉆井參數控制

鉆進參數:鉆壓:50~80kN;排量:25~28l/s;泵壓: 5MPa;

根據現場的實際情況,及時調整鉆井參數,必要時采取吊打方式,輕壓鉆進。

(3)造斜點的選擇

綜合多點與MWD測斜數據,根據實鉆井眼軌跡,預測井底并做待鉆設計,確定井深605米為造斜點深度。

5月31日直井段鉆進至井深570后起鉆下入增斜鉆具復合鉆進調整至605米開始定向鉆進。

2.2造斜段井眼軌跡控制與著陸點選擇

(1)造斜段施工措施

根據設計造斜率11°/30m,下入可調式單彎2°,使下入的造斜工具原則上高于設計造斜率20。

鉆具結構:¢215.9mm鉆頭+¢172mm×(2°)可調單彎螺桿 +循環接頭(MWD)+¢127mmNDP×2根+¢127mmWDp×24根+¢127mm Dp。

(2)著陸點的確定與連通前的準備

依據鄰井的施工經驗,ZP05-1H井著陸點井斜控制在86-88°之間,靶前位移控制在60-65m,在實際施工中隨著軌跡的變化做好待鉆設計,確保連通之前有足夠的調整井段。

為了準確確定著陸點,定向井施工人員密切配合地質施工人員做好工作,為地質人員提供需要井斜、方位、垂深等數據,要求地質施工人員提供著陸點的垂深,并以書面的形式下達技術指令。

施工過程中,定向井工程師及時掌握下入井內的工具控制軌跡的能力,做到精確預測井底的軌跡參數,精確控制井眼軌跡。

6月3日定向鉆進至井深823米鉆達錄井提供的著陸點垂深,二開完鉆。

3 分支井水平段的施工工藝

選擇下井螺桿的思路和方法:首先考慮鉆井工藝要求:井眼尺寸、鉆井排量、井底溫度、鉆頭轉速、水眼壓降、造斜率及鉆井液類型,從而具體確定導向螺桿鉆具的結構和工作參數,并確定所需的型號和規格。

鉆具結構:¢152.4mm鉆頭+¢120.7mm單彎螺桿(1.5°)+浮閥+循環接頭(MWD+伽馬) + ¢88.9mmNWDp×1根+¢88.9mmDp×93根

在主井眼的鉆進過程中,定向井工程師詳細記錄每個單根的施工過程以及測斜記錄,計算造斜工具的造斜率,并為選擇合適的側鉆點提供依據。

側鉆點的選擇、懸空側鉆分支控制方法:側鉆點選擇的地層要比較穩定,井徑規則,全角變化率小的井段。側鉆點確定后,將工具面擺至主井眼方位左右,保持工具面不變,開泵慢慢上提下放鉆具6-8米,劃槽3-5次,以利于側鉆成功;將鉆頭放置側鉆點,工具面放在90~120°開始控制鉆時進行側鉆,前1米控制鉆時在2m/h,2-3m控制鉆時在3m/h,4-6m控制鉆時在4m/h,7-9m控制鉆時在5m/h,工具面逐漸向分支方向轉變,10-14m控制鉆時在6-10m/h,然后加鉆壓20-40KN調整工具面按設計方位正常鉆進。

4 取得的經驗與成果

1 井身結構和井眼軌跡得到優化。根據設計最高造斜率11°/30m,選擇可調式馬達2°-2.25之間,使下入的造斜工具原則上高于設計造斜率20。二開井眼軌跡設計與控制就描準連通點,技術套管下深兼顧3號煤層,這一優化在ZP05-1H井實施取得較好效果,井眼軌跡平滑,技術套管垂深距3號煤頂0.75米。

2 采用幾何導向方法,穿針以煤層地質導向為主改為幾何導向為主。鉆達地質技術人員提供的著陸點垂深,著陸點井斜控制在81-83°之間,靶前位移控制在60-65m,確保連通之前有足夠的調整井段,這一優化方案在鄭平05-1H井實施取得較好效果,連通一次成功,。

3 通過對海藍MWD儀器的成功改進,解決了海藍儀器水平段脫鍵問題.解決了海藍MWD儀器不能打撈的缺點,ZP05-1H井三開水平段下入可打撈儀器,在發生卡鉆事故后,成功打撈出落井儀器,減少了事故損失。

4 初步形成監測和處理煤層垮塌的措施。通過認真總結分析2次卡鉆事故原因,結合以前的施工經驗,從盡早發現垮塌現象,盡快采取相應措施入手,制定了針對性管理、技術、操作措施,減少了垮塌卡鉆事故的發生。

結論

1、由于煤層承壓強度低,技術套管一定不能下到煤層中,防止固井時將煤層壓裂,導致后續鉆進過程中的井壁坍塌。

2、煤層氣鉆井施工最關鍵技術之一是地質導向,地質導向是否準確,使用方向伽瑪是必要的手段,應加大資金投入購置EMWD測量儀器。

3、完善充氣欠平衡工藝,解決注意壓力波動大的問題、防止煤屑憋堵造成卡鉆。

4、深入研究煤層垮塌原因,對如何預防垮塌和提高攜巖能力進行技術攻關。

第3篇

【關鍵詞】井下 大修作業 施工工序 打撈解卡 修套 側鉆

1 井下大修作業的概念及工序步驟介紹

油水井的井下大修作業是井下作業不可或缺的一部分,是相對于檢泵、沖砂、清蠟、水換及射孔等常規的井下作業而言,作業周期相對較長,作業難度較大,工序較多,資金投入較大且特種設備機械的投入及安全風險較大的一種井筒修理與修復技術。在井下大修作業施工中,必須嚴格按照相關的技術規定,各工序步驟在施工中應保證安全、可靠及保證施工質量等,并且各工序步驟應符合有關標準的要求。本著“健康、安全、環保”的原則,嚴格做好井下大修施工,為油田的高效開發做基礎鋪墊。

油田井下大修作業的施工工序包括打撈作業、活動解卡、磨銑封隔器及橋塞、套銑、擠脹修套、取套換套、襯管加固、套管補貼、電潛泵解卡打撈、側鉆等,每道工序都有相應的施工技術要點及作業標準,在實際的大修作業中應嚴格遵守相關的技術規定,力爭按標準施工,以便成功完成大修作業,使油水井恢復正常生產。

2 井下大修作業各工序分析

2.1 打撈解卡

在油田井的生產過程中,由于對于各種影響油水井正常生產的井下落物和井下工具卡,需要針對不同類型的井下落物,選擇相應的打撈工具,撈出井下落物,以恢復油井的正常生產。打撈作業是井下大修作業中重要的工序之一。打撈作業在進行中,需要根據不同的落物種類采用合適的打撈工具,比如管類落物的打撈需要使用打撈工具有公錐、母錐、滑塊打撈矛、接箍撈矛、可退式打撈矛、可退式打撈筒、開窗打撈筒等;其他如桿類落物、繩類落物、小件落物等均對應著相應的打撈工具。除此之外還有輔助的打撈工具,比如鉛模、各種磨銑工具等。另外大修常用的井口工具和鉆具、倒扣工具和鉆具組合以及井下落物打撈的基本原則、鉛模印痕的分析與計算、各種落物的打撈技術、步驟及相關施工要點等均應符合SY/ T5827、SY/T5846中的相關規定。

活動解卡作業是指解決在油水井生產過程中由于操作不當等原因造成的井下管柱或井下工具在井下被卡主而不能上提的事故的措施。卡鉆會使油水井的生產不能正常進行,甚至報廢,所以必須及時采取正確的措施和技術來解卡,以保證油水井的正常生產。卡鉆的類型包括砂卡、蠟卡、落物卡、水泥卡、井下工具造成的卡鉆及封隔器造成的卡鉆等。在進行解卡作業前首先要分析造成卡鉆的原因以便在以后的作業中采取正確的預防措施,然后針對卡鉆的類型采取適當的處理方法。解卡的步驟為:先測卡儀進行測卡,以確定造成卡鉆的原因,然后確定遇卡位置及類型,最后采取正確的處理技術措施。解卡措施為先爆炸松扣,然后對于被卡的管類落物或需要修理的套管,用其他方法無法處理時,可以采用切割的辦法進行處理,以便于進行解卡作業。解卡的相關步驟、所用鉆具、落物卡鉆的解除方法等需要嚴格遵守SY/T5827、SY/T5846中的相關規定。

2.2 修套作業

對于套管損壞、變形所進行的修套作業是油田開發過程中必須解決的問題,也是井下作業中不可缺少的技術手段。首先要對套管損壞、變形情況進行分析,以確定引起套管損壞的原因及類型,并采取相應的技術工藝進行修復,使其達到能夠正常生產的目的,以便更好地提高油水井的利用率。根據套損套變的形態可以分為變形、破裂、錯斷、腐蝕穿孔等,進行套損套變的修復前首先應該確定引起這種情況的地質因素、工程因素及其他因素等,以便于進行前期預防。并根據不同的造成套損的原因類型和套損程度等實施相應的修復技術,其修復技術及操作方法和注意事項應符合SY/T5827、SY/T5846中的技術標準及其他有關標準的要求。

2.3 側鉆

側鉆是井下大修作業中的最后一道工序,側鉆工藝技術就是在油水井的某一特定的深度固定一個斜向器,并利用其斜面具有的造斜和導斜作用,用銑錐在套管的一個側面開窗,然后從窗口鉆出新的井眼,然后在這個新井眼中下尾管固井的一整套工藝技術。側鉆的種類按側鉆開窗是否利用斜向器分類有:套管內側鉆、斜向器側鉆等;按開窗方位是否有明確的要求分為定向側鉆和非定向側鉆。側鉆的使用范圍有:

(1)套管損壞嚴重而無法修復的井;

(2)井下發生無法處理的較復雜事故的井;

(3)油層出砂嚴重,套管損壞而無法采取防砂技術的井;

(4)需要鉆開井底附近新的含油層序;

(5)在海上、湖泊等鉆多底井等特殊工藝要求等。

在實際的施工中需要根據側鉆的目的、地質情況、井況、側鉆方法等選擇合適的側鉆方式。側鉆工具有斜向器、送斜器、銑錐、正反扣喇叭口接頭、尾管固井膠塞、單流閥、螺桿鉆具、有線隨鉆測斜儀、電子陀螺測斜儀等。側鉆施工主要包括:側鉆前井眼準備、固定斜向器、套管定向、套管開窗、裸眼鉆進、下尾管固井等工序,其中每個工序都有一定的施工技術標準、施工注意事項以及安全環保方面的要求等,都需要符合地質方案的要求。

3 總結

在對油田井的井下大修作業工序中,從落物打撈到側鉆工藝,每個工序都有一定的施工步驟、技術質量標準、監督要點、資料錄取要求及安全環保要求等,在實際的施工中應嚴格按照相關方面的規范技術,并注意加強施工技術措施的改進,積極吸取國內外先進的井下大修施工工藝,以確保在遇到各個工序的技術難題時,現場的工作人員都能迎刃而解。另外,針對每道工序的大修作業產生的原因及類型,及時做好總結記錄,以便在日后的作業中采取合理有效的防范措施,將故障的發生率降到最低點,更好地保證油水井的出油率,從而創造更高的經濟效益。

參考文獻

[1] 楊勇,李建虎,何作云.淺析青海油田井下作業的大修施工工藝[J].中國化工貿易,2012,(07)

[2] 井下作業工序[J].阿呆家園網,井下作業

第4篇

 

關鍵詞:水泥攪拌樁;現場施工;管理控制

隨著國內高速公路不斷的建設,高速公路工程管理的不斷完善,對于工程施工質量的檢驗標準也不斷的提高,水泥攪拌樁工程普遍用于高速公路、機場、高層建筑的地基處理加固工程。雖然施工工藝已相對成熟和完善,但隨著管理者對水泥攪拌樁不斷深入的認識,使得其施工質量越來越令人擔心,讓人總覺得其施工質量十分難于控制。雖然施工單位、監理單位及業主單位在水泥攪拌樁的施工工程中已經下了非常大的監管力度,但最終大多數收效甚微,本文通過多年的軟基施工管理經驗,總結出了一些結論,希望能與大家共同探討。

一、施工前準備工作

1、施工機械的和電腦記錄儀的選配

目前用于水泥攪拌樁施工的機械主要有兩種:

一種是武漢產的PH-5、PH-7粉漿兩用型樁機,此樁機最大施工深度一般為18米以下,其施工轉速與下鉆的速度成正比例關系,由于其施工底盤高度的限制,當用于水泥攪拌樁施工時最多只能配置4個攪拌刀片,其行走部分采用液壓腿,十分靈活,工作效率相對較高,適用于施工樁長較短,土質為砂性土、亞粘土、淤泥質亞粘土的段落,當土質為純淤泥時,建議不采用。

一種是上海和宜興產的STB-1型專用水泥攪拌樁樁機,其行走部分采用軸管,移動起來比較困難,每次移動都需要枕木鋪墊調平樁機,垂直度控制起來也較麻煩。其下鉆速度主要靠卷揚機的轉速來控制,當遇到局部硬層時只能靠加大動力頭重量和增加豎向破土刀片來穿透它。為增加水泥攪拌樁的均勻程度,當遇到土質較差的段落時可視情況將鉆桿上的刀片增加至6~8個。適用于所有土層水泥攪拌樁的施工。

1、2 電腦記錄儀的選配

從施工資料的規范化角度考慮,電腦讓每一根樁的施工資料清晰完整,給人一種安全的寄托。但從現場施工控制的角度上來考慮,電腦只不過是一個擺設罷了,它讓領導安心,實際上目前市場上的水泥攪拌樁部分電腦產品它除了能增加操作人員的施工難度以外,其他根本是一無是處。但如果真要讓電腦起到一部分的控制作用,那就要注意選配電腦了。①首先要求電腦內的時間必須為北京時間,由廠家統一設定,不允許有自行調整的功能;②電腦必須取消存儲功能,施工過程中采用實時打印,當下一根開始時上一根的資料自動消失;③深度計經檢查準確無誤;④電腦經檢查符合要求后由項目部統一貼封條,不可私動。此目的主要是控制單樁施工時間、假資料的出現和施工樁長的弄虛作假。

2、施工場地及其他準備

2、1 施工場地一定要平整,且在一側要開挖排水邊溝,保證雨季場地不積水,給樁機組創造一個好的施工環境。

2、2 對于溝塘回填的路段,回填土每層填厚不得大于50cm,壓實度不得小于70%,且不大于85%,以保證水泥攪拌樁的成樁效果。

2、3 建好水泥庫,水泥庫凈面積不得小于42平方米,同時最大庫存量不得小于80噸,確保水泥的檢驗周期及防止雨季由于水泥進場困難而導致停工的情況。

2、4 在樁機的井架上準確畫出每米的深度標示線,在鉆頭落地的情況下準確標示出“零”起點的位置。

2、5 將樁機鉆頭上的橫向攪拌刀片增加至6個,并在井架的正面和側面掛上垂球,用紅油漆標示出垂球的中心位置。

2、6 召集所有現場施工負責人員及樁機組機長召開施工前技術交底會議,主要落實施工工藝、施工過程中的管理制度、資料的統一、檢測要求及付款方式等,將項目部的管理方式及指導思想落實到每一個施工人員,有效提高他們的認識和警惕程度。為進一步保證工程的施工質量奠定良好的基礎。

二、施工技術控制

1、確定持力層必須準確,樁體一般最多以進入持力層50cm為宜,不宜過深,否則將會產生三個方面的危害:①由于底部壓力過大,水泥漿無法滲入,底部無法成樁,最終導致樁長不足②由于底部一般多為粘土或亞粘土,土質過硬,帶漿下鉆困難或無法下鉆,土體無法拌碎。當不帶漿下鉆時,土體由于無法拌碎多會導致糊鉆的情況,土體與鉆頭形成一個圓柱體形狀,造成積壓樁內土體,發生掉樁頭或樁內水泥漿外溢的情況。③水泥攪拌樁施工一般多為下鉆噴漿,如果進入持力層過深,為防止下鉆堵管只能一直噴漿,但由于底部下鉆速度其慢無比,導致底部水泥漿用量嚴重過多,造成水泥漿順著鉆桿溢出地面,且直接縮短了樁體的施工時間。

2、為保證樁體攪拌均勻,樁機鉆頭應焊接至少6個橫向攪拌刀片,且在每個橫向刀片上焊接1~2個豎向攪拌刀片,同時保證樁體的豎向攪拌效果,豎向攪拌刀片長度>5cm,寬度≥2cm。

3、在樁機井架的正面和側面一定要吊掛垂球,垂球重量不小于2kg,防止施工時樁機傾斜,最終導致檢測時樁體無法檢測到底,到時候樁體質量固然再好也是惘然。

4、為了保證水泥漿的配合比滿足要求、每根樁所使用的的水泥漿量均勻充足,且考慮方便現場施工人員的操作和旁站人員的監督。若所施工的樁長皆為統一長度,可將單根樁所需的水泥漿一次拌制或分兩次拌制完成;當樁長較短時也可一次拌制2~3根樁所需的水泥漿,使用時可在水泥漿罐的罐壁上焊接出每根樁需用水泥漿的深度刻度線。

5、由于現場施工過程中,施工工人素質相對有限,拌制水泥漿時并不能嚴格按照書面上的要求去制作水泥漿,勢必造成施工過程中水泥漿拌制和使用的混淆,對施工質量產生較大的隱患。為了防止此類現象的發生,必須在水泥漿罐的罐壁上用稍大的鐵塊或螺絲帽焊接出用水面和水泥漿面的準確位置。因為每次拌制水泥漿所需的水泥是個定值,所以這樣就完全足以避免水泥漿配合比不準確的情況。

6、當施工過程中發現地層某深度出現硬層時,可根據地質情況進行相應的處理:

①當此段硬層小于50cm時,若下鉆相對比較容易,可稍稍放大回漿量,短時間內穿透此硬層。若下鉆比較困難,不得任其緩慢鉆進,一方面要及時增大回漿量,另一方面要在動力頭上加大配重,并在最下面的兩個橫向攪拌刀片上焊接鋒利的破土刀片,使其能夠迅速穿透此段硬土層。

②當此段硬層大于50cm時,可將此土層作為持力層,無須繼續深入。防止此段土層難于拌碎,水泥漿深入困難,最終造成此處出現斷樁或造成樁體整體不合格的情況。

第5篇

關鍵詞:非常規油藏 開發技術 階梯提升

純梁采油廠通過“一體化”運行,應用“系統節點”精細管理模式對非常規水平井實施運行和現場管理全過程的節點分解,在實施過程中,不斷地總結經驗、改進做法,完善制度,為致密砂巖的開發提供了寶貴經驗。

一、剖析非常規井開發全過程關鍵節點,為“階梯式優化提升”找準潛力點

樊154P1井是勝利油田第一口非常規試驗井,該井于2011年1月30日開鉆,鉆井周期81天,建井周期102天;鉆井搬家、組織井場道路維修、轉罐、壓裂,歷時15天。從鉆井到放噴合計用時127天,鉆井、壓裂費用達3657萬元。樊154P1完井后,采油廠結合提速提效工作對該井每個施工節點進行了總結分析,進行潛力再挖掘,措施再優化。建井周期、壓裂前準備是導致用時過多主要因素,而利用國外技術、完井工具和邀請國外專家指導導致單井費用偏高。

采油廠聯合鉆井公司、鉆井院、采油院、井下作業公司等單位,對建井周期、投產運行等各關鍵環節進行分析,并制定了下一步的改進措施,通過開展技術攻關和試驗,提升技術水平和實現工具自主設計,進一步降低了單井投資。

二、推進開發技術創新應用,實現關鍵技術能力“階梯式優化提升”

以提高單井經濟可采儲量為目標,實現地質、鉆井、壓裂、生產一體化優化,施工單位設計伊始全程介入,將常規單向接力式設計優化為各專業多向優化設計,水平井段長度、裂縫間距、井距得到有效優化,鉆井、完井、壓裂等技術得到有效提升,成功鉆非常規井15口,投產13口,建井周期從樊154P1井的103天下降到了F116P1井的48天。

1、設計優化。通過樊154P1、樊154P2井分析認為,隨著水平段增加,末端壓裂規模逐漸減小,裂縫控制儲量降低,鉆速下降,鉆井難度及成本增加。另外,水平井井筒內存在壓降損失和流體流動的摩擦阻力,過長的水平段反而得不到有效的利用。為獲得較高產能的水平段長度,同時避免裂縫干擾,通過開展致密油水平井滲流規律研究,樊154塊逐步優化水平井段長度控制在1000-1400米,百米水平段自噴穩定累油貢獻值呈逐步上升趨勢。

2、鉆井優化。根據鉆進方式、動力鉆具壽命、工序銜接等影響因素,相繼采用LANDMARK等軟件優化剖面設計,利用裸眼減摩降扭工具降低摩阻和扭矩,優選鉆頭和泥漿體系,減少因儀器原因起下鉆次數,開展鉆具組合力學分析,優化雙扶正器尺寸,提高復合鉆進比例,由85%提高至94%,實現水平段單趟鉆進尺最大化。

樊154P2創中石化小井眼水平井水平段最長紀錄,實現了小井眼穩斜鉆具單次入井進尺507.12m,最高日進尺144.87m,累積進尺1081.56m,水平段機械鉆速6.1m/h,是樊154P1井的1.71倍;樊154P4井單趟鉆平均進尺達476m,采用進口復合片PDC鉆頭+高壓噴射18-22MPa,直井段機械鉆速38.4m/h,是樊154P1井3.5倍;直井段1趟鉆完成,定向段2趟鉆完成,水平段2趟鉆完成;平均螺桿工作時間達131小時,進尺581m,比樊154P2第一只螺桿工作時間長64.2h,進尺多鉆213m;通過加強工序銜接,簡化測固井質量環節,中完僅7.6天,比樊154P2節約9天,創中石化非常規裸眼水平井井鉆井周期、建井周期最短的兩項新紀錄,提速效果明顯。

3、完井優化。針對致密油的特點,按照“邊引進學習,邊應用提升,邊自主研發”的思路,緊跟世界技術發展潮流,開展了技術引進、攻關和試驗,技術水平不斷提升。自樊154P3起實現了長井段裸眼水平井自主設計、自主施工技術突破,大幅度降低了成本。自有工具及技術服務費用約為國外公司的3/4。自有技術應用后,外方工具及技術服務費用下降了20%,服務的積極性和主動性明顯提高。樊116塊成功實施了套管固井完井泵送橋塞分段壓裂完井工藝,為下步非常規井注水開發提供了保障。

4、“井工廠”模式優化。“井工廠”即一個井場鉆多口油井,以工廠模式進行流程生產,是降低非常規開發成本的有效手段。目前在樊116、樊154區塊形成了一臺2井、一臺3井的“井工廠”模式。實現了鉆機整拖、鉆井液重復利用、管線集中輸水和整體壓裂。壓裂、送橋塞及射孔交替施工,提高設備運行效率;邊施工、邊現場配液及補液,每組罐群60個罐,減少儲液量,減少占地;水源井供水與現場儲水相結合,滿足壓裂用水需求。提高時效15%,單井總投資下降17.9%。有效降低了管理、操作成本,管理等成本得到有效控制,體現出了規模化效益。

三、推進投產運行管理優化,實現關鍵運行效率“階梯式優化提升”

樊154-1HF投產過程中,涉及到多個部門的協調合作,有些工作量可以交叉進行。剖析投產非常規井運行環節影響因素,制定單井技術負責人、單井寫實、六個關鍵環節技術交底和專家把關等制度,固化了超前、統籌、控制、高效的工作經驗,尤其是許多費時費力的關鍵施工環節由以前的“串聯時間安排”轉變為“并聯時間安排”,該同時施工的盡量同時施工,在確保非常規油井順利投產的同時,投產運行天數從樊154-1HF井的35天縮短到了F116-1HF井的18天,提速提效十分明顯。

1、超前運行,強化協調。常規井鉆前施工時以井口和進井道路為基準,對井場布局進行合理優化,明確泥漿池、施工區域、設施擺放的具置,為壓裂施工提供了充足的空間。鉆井施工中建立鉆井、地質、工藝、工農、地面的信息共享機制,及時解決制約鉆井進度的問題,保證鉆井的快速運行。完井期間與井下壓裂大隊聯合現場辦公,編制壓裂井場布置圖、排出壓裂運行表,提前落實壓裂臨時占地、上電等工作,提高施工效率。由于非常規井壓裂后關井時間較短(4-6小時),需提前準備壓裂放噴工作,主要做法是在井場或相鄰井場提前上好40m3高架罐,協調好維修人員,壓裂車組撤離后,在關井時間內及時連接好井口自噴流程,以保證壓裂液及時返排。

2、控制細節,充分準備。由主要領導干部專門負責現場的組織協調事宜,對現場的施工設施擺放、地面配套布局、施工區域照明、壓裂管匯保溫、施工用電負荷、井場道路整修、現場安保、施工安全、后勤保障、車輛行駛路線及停放等細節進行精確控制。

3、統籌組織,加強運行。通過深入分析施工投產過程,將鉆井搬家至投產放噴階段細化為14個環節,制定出非常規井的投產運行實施計劃表,明確各運行環節的實施時間、工作內容、責任人、完成期限,按照運行計劃表嚴格檢查落實,有效提高非常規井的運行速度。

4、優化方案,精細提效。樊154-1HF配液用水全部用罐車拉運方式,供水周期11天,工期長、運輸工作量大,費用高,嚴重影響了壓裂施工進度。鑒于該環節存在的問題,對配液用水方案優化為利用集輸管線輸送方式,樊154-2HF井配液用水6900方,僅用5天時間,后期投產非常規井也都利用了此方案,運行效率得到大幅提升。總結備水經驗,確定了先鉆水源井后安排F154-8HF、-9HF、-10HF“井工廠”鉆機搬上的方案,同步鋪設地面集輸管線,保證F154-8HF、-9HF、-10HF壓裂用水需要。

四、推進生產管理制度創新,實現關鍵管理水平“階梯式優化提升”

創新管理和精細管理是保證非常規開發效果的關鍵。針對非常規油井壓裂規模大、資料錄取密集等問題,以“非常規手段管理非常規井”為指導思想,橫向上創新統籌“一體化”運行管理,縱向上應用“系統節點”精細化管理模式超前制控關鍵節點,全面探索非常規致密砂巖采油開發規律和配套技術,總結提煉《非常規井采油三字經》等管理方法,勞動生產率從樊154-1HF井的11人/口降低到了F116-1HF井的4人/口,實現了非常規油藏管理水平不斷提升。

1、壓裂液返排優化提升。非常規井壓裂后4-6小時內需要進行放噴,返排壓裂液,總結樊154塊非常規井排液見油規律,排液到四分之一時開始見油花,排液到三分之一時開始見油,二分之一含水降到正常水平,現場工作人員根據累排液計算即可預測到含水下降程度,節約了車輛高密度送樣和化驗員24小時值班;后期投產非常規井,在樊154-7HF井設置臨時值班點,含水穩定后直接倒入流程生產,由原先的4-5名干部職工管理1口非常規井提升到2名職工管理6口,不但提高了勞動生產率,還大幅度節約了倒油費用,開發效益明顯提高。

2、自噴管理優化提升。多級壓裂水平井劃分為4個滲流階段:裂縫內線性流、近裂縫流動、裂縫間流動和裂縫外擬徑向流。油井壓力大于10MPa時,采用7mm油嘴放噴;壓力10-5MPa時,采用9mm油嘴放噴;即保證了壓裂液殘液及時排出,避免油層污染和儲層穩定,也確保了返排液穩定。

3、機采生產優化提升。油井轉抽生產后進入機采生產階段,主要是合理供排關系和做好井筒管理。合理供排關系,重點是要摸索出最佳平衡點,優化泵掛、沖程、沖次,通過動液面穩定確保井筒穩定、出液穩定。需要在實踐不斷摸索和制定出相應的管理辦法和制度,以實現非常規油井的管理增效和最優化生產的目的。

五、綜合效果評價

(一)經濟效益

樊154塊投產非常規井13口,平均單井日油穩定在10噸以上,正常井平均自噴230天。水平井平均單井產量是直井的7倍,實現了特低滲濁積巖儲量有效動用。

通過各環節優化,非常規單井投資已控制在6000萬元以內。根據實際產量及模擬,樊154塊單井當年產量在0.51萬噸、10年單井累油可達到2.0萬噸左右,初期投資按照10年期全部折舊,原油價格按照4800元/噸計算(2012年),已實現效益開發。隨著開發成本的進一步控制,效益將進一步提高。

F154-1HF井當年經濟效益為:以采油廠變動成本節約額及原油產量為依據,按照相關因素合成計算法(PCP)計算經濟效益。計算公式為:

Ep:按PCP方法計算的相關多因素的合成效益;

①單井原油生產0.51萬噸,經濟效益為0.51萬噸*4800元/噸=2448萬元

②電費、運費、材料費、修理費等成本性費用90.0萬元

③當年投資折舊635萬元(初期投資6349萬元,按照10年期折舊)

④非本成果效益260.0萬元

⑤成果實施費80.0萬元

因此,單井當年經濟效益為:

EP=2448.0-90.0-635.0-260.0-80.0=1383.0萬元,結合下表能夠看出,非常規油藏開發整體效益較為可觀。

(二)社會效益

1、形成了非常規油藏開發技術規范。通過不斷摸索開發運行規律,制定了中石化第一部非常規通用技術規范,實現了地質、鉆井、壓裂、生產一體化優化,施工單位設計伊始全程介入。

2、形成了非常規井運行管理規范。通過運用“系統節點”精細化管理模式并不斷總結現場管理經驗,形成了以“一體化”設計理念和管理為綱,建立健全了項目運行管理和實施機構;制定了項目運行“系統節點”圖,實施了系統節點控制,保障了單井施工質量。

3、形成了非常規井生產管理規范。一是“三四五”工作法。建立了以“全、準、細”為核心的資料錄取分析制度,做好“三項工作”、 建立“四本臺賬”、堅持“五個一制度”,做到“全”面覆蓋整個生產過程,“準”確到每一個時間點,“細”致到每一個數據。

在我國原油對外依存度(2012年57%)不斷提高的背景下,發展非常規油氣是調整能源結構的重要路徑。通過“階梯式優化提升”管理走低成本戰略,非常規油藏開發將有大規模發展,為實現采油廠高質量、高效益的發展之路提供了有力保障。

參考文獻

第6篇

關鍵詞:水平定向鉆技術;燃氣管網;應用;方法

城市化建設的不斷發展,使城市地面情況有了較大改變。為了保證城市基礎建設設施的建設速度與城市發展速度相適應,城市建設者開始探索新的施工技術,以解決城市空間不足、基礎設施不完善等基本城市問題問題。水平定向鉆技術與以往的開挖技術不同,它不僅能快速穿越障礙物,而且能通過準確定位進行作業,避免了對環境的破壞。基于這些優點,該技術在城市燃氣管網施工過程中得到了比較廣泛的應用。

一、水平定向鉆技術的特點

水平定向鉆施工技術運用控向儀器進行測位,運用定向鉆機進行導向鉆進。根據施工要求,經過導向鉆進后,還需擴孔和拉管,從而完成管線敷設的輔助工作。由于定向鉆技術是一種非開挖的施工技術,其在我國的發展速度較為迅速,應用也越來越廣泛。

(一)精準度高

水平定向鉆技術通過導向鉆進的方法,能夠針對管道敷設施工要求來進行鉆進和拉孔。使用水平定向鉆,可以很容易調整管道敷設方向,確立埋深,針對管線敷設距離較長的特點,水平定向鉆可以有效地繞過地下的天然障礙物,保證達到設計埋深。

(二)破壞力小

采用水平定向鉆技術進行施工,能減少對道路、相關設施、植被的破壞。傳統的開挖技術常常工程量較大,為了管道敷設作業常常對地面進行大片區地開挖,而水平定向鉆以其精準靈活巧妙地解決了開挖難題,它在有效穿越障礙物的同時,避免了大片區開挖,不會造成過量的土方堆放。同時,通過水平定向鉆進行挖掘作業,不會破壞周圍的環境和植被,有利于保護自然環境。

(三)施工靈活

傳統開挖工具大多比較笨重,而水平定向鉆則輕便靈活,易于攜帶。在施工過程中能夠較快進出場地,較快地適應復雜的施工環境。根據地下復雜的管線分布情況,進行定向鉆進,使其在燃氣管道敷設中的應用更有優勢,并且節約了工程成本。

(四)施工質量好

水平定向鉆操作的靈活性使其可以克服不利天氣和不利作業環境,進行全天候施工作業。水平定向鉆技術極大地滿足了燃氣管道敷設的需要,保證達到設計埋深,其工作效率較高,施工周期很短,并且施工安全,整體質量好。

二、水平定向鉆技術在燃氣管網施工中的應用

燃氣管網是城市基礎設施建設的重要組成部分,與人們的生產和生活密切相關。燃氣管網主要被我國的大中型城市廣泛應用,但是隨著人們生活質量的改善,在生活中居民使用燃氣的比例也逐步攀升,為了保證燃氣的供應滿足人們的生活需要,要探索新的技術在燃氣管網建設中的應用,不斷提高燃氣管網建設的效率。

(一)定向鉆敷管

定向鉆敷管主要應用在穿越河流、道路、鐵路和機場跑道等各類管道的敷設中,采用全壓液驅動設備。在鉆進作業中可以隨時對鉆進位置進行監控測試,探測鉆進的深度和傾斜方向,以利于及時發現偏差,進行整改。水平定向鉆技術利用擠壓式成孔,有效降低了路基和河道的局部承載力,對地面和地層結構不會造成影響,能夠保證道路交通暢通和管道正常使用。全液壓驅動設備,充分保證了鉆井作業的動力,在復雜的地層環境中,能夠按時完成管線敷設。

(二)定向鉆施工流程

水平定向鉆在管道敷設作業中的施工流程大致可以分為測量管線、路面勘察和管線調查、設備進場、鉆機安裝與調試、導向鉆孔、分層擴孔、拉管、設備立場和恢復地貌。

首先,根據地下管道敷設施工要求,結合水平定向鉆的工作原理,要合理設計鉆進軌跡。鉆進軌跡應盡量設計得平滑流暢,以利于鉆進。綜合考察鉆進軌跡的輔助施工段和水平段的銜接。入土角度須控制在-14°到-10°之間,向下造斜段的每根鉆桿每水平3米的變化角度應控制在2°左右,保證出土角度位于+8°到+12°之間。一般情況下,鉆深應穿越中心兩側20~30m,孔深應達到穿越管道深度以下10m處。對施工現場的地形、地質條件要進行勘察和測量,計算燃氣管道的曲率半徑。定向鉆的導向裝置將鉆進參數發送給接收裝置,控向員在接收信號后要進行鉆頭軌跡設計,為鉆井施工做好準備。在鉆進時,要同步進行數據監測,以便及時調整鉆進方向和范圍。運用熱熔方法進行管道連接,主要采用熱熔焊接的操作方式。

其次,安排設備進場后,要組織對鉆機及其相關設備的安裝和調試。調試工作完成后,根據定位測試儀接收到的電磁波來測試導向鉆頭的深度和傾斜方向。導向鉆頭的深度和傾斜方向既要滿足燃氣管線敷設的需要,又要合理設計,以免導致鉆具磨損,或者造成埋機。

再次,計算管道孔徑,進行回拉擴孔。預先計算具體敷設作業中的最小管道孔徑,最終的擴孔直徑要保證大于管道直徑,約1.3倍左右最適宜。若擴孔直徑小于管道直徑的1.3倍,則不利于清理管道中的泥漿,容易導致爆管事故。同時,若擴孔直徑過大,容易造成塌孔,泥漿大量增加,阻礙了施工進程。在擴孔作業時,應嚴格進行分級擴孔,保證擴孔的準確性和科學性。為了防止擴孔偏移,在實際的擴孔作業中應利用桶式擴孔器或者板式擴孔器,輔助使用扶正器。另外,要利用穩固性好的成孔液,防止塌孔,減少施工阻力,同時徹底清洗孔底,鉆具和保護孔壁,為鉆頭提供能量。

最后,要迅速進行管道回拖作業,以避免塌孔,造成孔徑縮減,耽誤工程進度。在回拖管道前,應做好管道的焊接工作。根據導向鉆進軌跡來回拖管道,結合具體的管道材料,使用配套的焊接技術。比如針對鋼管,應使用電焊焊接;針對常見的PE管,要使用熱熔焊接。拉管頭是連接鉆桿和管道的錐形鉆頭,能夠有效封堵管頭。在封堵管頭時,要著重封堵好管道兩端,避免泥漿流入。使用適當的回拖力,管線布置應盡量與鉆桿保持一條直線。管道敷設完成后,不能忽視現場清理工作,及時對施工地面進行清理,恢復路面的正常使用。

三、水平定向鉆技術的改進方法

為了保證充分發揮水平定向鉆技術的優勢,提高其在城市基礎設施建設中的應用效果,要及時總結水平定向鉆在實際作業中出現的問題,不斷加以改進。

(一)施工準備

盡管使用水平定向鉆技術進行施工,對周圍的環境影響較小,但是在施工準備階段,應對現場的地質條件的地層結構進行深入調查,以方便后期的軌線測量。要進一步審核測量放線,明確鉆機的就位點。嚴格按照技術要求來進行設備安裝和調試,確保鉆機符合施工要求。同時,加強對泥漿罐和鉆機的檢測,做好導向裝置的維護工作,保證信號線路暢通。

(二)設計施工工藝

在鉆進現場應保證有技術人員進行進度監控,根據實際的施工進度來合理安排分階段的任務。在施工前,要分析施工技術參數,協調好鉆機工作人員和導向參數測試人員的工作,使導向工作和鉆進工作實現緊密銜接。在導向鉆進作業結束后,要檢查鉆進軌跡與之前的軌跡設計是否存在偏差,若出現偏差,要在擴孔和拉管前及時糾正。技術人員在監控時要做好記錄,分階段進行總結,為后期的鉆井作業規劃做好鋪墊。同時,應嚴格規范施工,嚴禁越級擴孔,避免給鉆進作業帶來不必要的麻煩。

結束語

水平定向鉆技術使燃氣管網的施工更加簡便高效,有效避免了施工過程中對路面環境和地層結構的破壞,兼顧了經濟效益和社會效益,是城市基礎設施建設的重要支撐。工程建設人員要結合水平定向鉆技術的應用情況,揚長避短,加強對這項技術的探索和改進,使其為城市基礎設施建設的發展注入新的活力。

參考文獻

[1]趙偉.關于水平定向鉆在燃氣管理施工中的應用方法[J].才智 ,2012(13)

[2]王勇,安旭.非開挖定向鉆技術在燃氣管道施工中的應用[J].市政技術,2013(03)

第7篇

關鍵詞:橋梁樁基; 巖溶地質處理

Abstract: in this paper, the karst geological bridge pile foundation construction treatment to carry on the summary, combined with practical engineering, the bridge pile foundation construction karst geological processing measures is expounded, the karst geological for the future of the bridge pile foundation treatment provide some references for the experience.

Keywords: bridge pile foundation; Karst geological processes

中圖分類號: K928文獻標識碼:A 文章編號

目前,在巖溶發育地區進行橋梁樁基施工,由于溶洞分布的不規則性,在施工過程中會遇到一些不可預見的地質情況,給施工帶來很大困難, 如處理方法不當,會造成經濟損失和工期延誤。針對這些突況的處理方案,下面就我們遇到的兩個橋梁樁基施工的事例,總結一下溶洞帷幕注漿法與鋼護筒跟進回填法的應用。

一、新田大橋3—1#樁基溶洞帷幕注漿

1、樁基地質分析與施工實驗方案的擬定

新田大橋3-1#鉆孔灌注樁基礎,樁經1.5m,設計樁長25.5m,井口標高188.541m,樁底標高161.103m。橋位區不良地質主要表現為巖溶發育,地表以溶蝕裂隙、溶孔為主,地面以下則以溶溝、溶洞為主。溶洞溶溝埋深在標高149—186米之間,呈不規則狀分布,規模大小不等,洞高在0.5~16.7米。根據專家們對地質報告和工程現狀的分析,提出了兩種常規做法:一是下鋼護筒;二是目前常用的注漿固化形成帷幕法。第一種方法,由于施工方在3—1#,3—2#,4—1#,4—2#號樁上都已經施工不同深度(總計深度34.8M)至巖石層面,其中3—1#號樁施工已至溶洞頂板50cm,已有14.3m深。再穿過8.0m溶洞,入巖層4.6m,將基本成孔的事實,下鋼護筒較為困難,勢必要廢棄原有洞口進行擴孔。重新制作鋼護筒,再下入溶洞,碰上溶洞中、底部位突出的奇石或成傾斜角度巖石,不可避免地發生護筒傾斜,處理難度很大、工期加長。與之相比,第二種方法,設備比較簡單,操作簡便,工藝不復雜,施工過程較容易控制,適應范圍廣,治理效果好。因此,專家們提出了帷幕注漿處理方案。帷幕注漿法治理溶洞的機理就是在鉆孔樁施工之前,沿樁基孔壁外側1.0M左右的地方,對稱布置地質鉆孔,鉆孔深度以達到最底層溶洞底板為宜,通過向地質鉆孔內壓注水泥漿,使溶洞內原有和后續充填物固相化,以達到樁基成孔時孔壁穩定,避免鉆孔施工過程發生垮孔、埋鉆、卡鉆事故,確保樁基施工質量和進度。以達到不耽誤工期,切實可行,又盡可能節約建設資金的目的。

二、湖南桂武高速武水河大橋5-4#樁基溶洞鋼護筒跟進回填

1、樁基地質情況與施工處理的過程控制

該樁地層由上而下為素填土、耕植土、淤泥、粘土、全風化粉砂質頁巖、全風化炭質頁巖、溶洞、微風化含炭質灰巖、溶洞、微風化含炭質灰巖、溶洞、微風化含炭質灰巖、溶洞、微風化含炭質灰巖。該樁有四層溶洞呈串珠型分布,上面兩個溶洞較小,分別為0.8m、1.2m和1.6m。該樁護筒頂標高為11.005m,設計孔底標高-35.5m,應鉆深度46.505m.采用沖擊鉆成孔,鉆頭直徑2.10m(加大鉆頭直徑,使成孔直徑不小于2.1m,為下放鋼護筒做準備,鋼護筒直徑2.09m),鉆頭質量4000Kg,后換為7000Kg原裝鉆頭。本樁鉆孔深度40.3m。上部松軟地層厚度9.29m,鉆進速度較快。泥漿顏色灰黑色,且有臭味。上面兩個溶洞較小,分別為0.8m和1.2m,中間間隔只有10cm,兩溶洞已基本聯為一體。鉆頭鉆至最上一層溶洞溶頂以上0.6m時,向孔內拋投片石高度0.5m,以平衡鉆頭,防止穿破溶洞時出現孔斜。沖程控制在0.8m,平穩沖砸。經仔細觀察鉆頭穿破溶洞后鋼絲繩無擺動,孔位無偏斜。鉆進溶洞后,無漏漿,鉆頭進尺稍微加大。為保證固壁良好,向孔內投放片石1.5m,以0.6m的小沖程鉆進,鉆進1m后,再次投放片石1.5m,其中夾雜投入粘土,鉆進時進尺較小,并加大沖程至1m,鉆進過程中無異常現象發生。溶洞內鉆進時,泥漿比重為1.6。就在鉆孔鉆到離樁底高程約3米的位置時,突然發生鉆頭掉下去8米多深,泥漿瞬間大量流失,筒內水頭不能保持;因是突況,施工單位準備的片石和粘土不足,發生了塌孔,鉆頭被埋在里面。業主立即組織有關技術專家對樁基探查和處理,查地質資料,勘察資料中沒有發現樁位下部有如此大的溶洞。估計是把樁位鄰近有大溶洞,打樁時打穿了。于是,對樁基用粘土、袋裝水泥、片石回填,用小沖程沖擊筑壁。并采用全程鋼護筒跟進的方法進行鉆孔。然而,這個樁基的施工一波三折,施工隊在安放的護筒不夠垂直,鉆孔在鉆到溶洞位置時,鉆頭卡住了提不上來。這樣反復好幾次后,工期拖了好幾個月。最后,重新對溶洞回填,采用鋼護筒全程跟進和片石回填相結合的方法,保證了施工的順利進行。

三、歸納與總結

根據以上的經驗,我們想對巖溶地質的橋梁樁基巖溶處理方案比選和施工控制要點,做一個總結和歸納,已供今后施工參考借鑒使用。

施工方法 回填法、鋼護筒跟進回填法 帷幕注漿法

適用范圍 (1)回填片石和粘土的方法:此法適合小型溶洞處理:當溶洞不高(小于3米),半填充或無填充時,存在嚴重漏水,護筒內水頭不能保持,可采用片石、粘土、水泥回填筑壁法。

(2)全程鋼護筒跟進法適用于大型溶洞的處理(大于3米),如果溶洞內無填充物,需要下鋼護筒與回填片石相結合。 (1)當溶洞高度較高,覆蓋層大于8米,采用沖樁深度比較深后發現的漏漿、筒內水頭不能保持的溶洞地質,采用增加鋼護筒,擴孔耗時長,可考慮用帷幕注漿法。

(2)對不好的樁基地質情況進行預處理也可用此法。

優缺點 (1)此種方法造價偏高,但對于加快工程進度有其優勢。

(2)如事先沒有采用鋼護筒跟進,擴孔下放鋼護筒到樁基下部比較費時。 (1)優點:設備簡單,操作簡便,工藝不復雜,施工中容易控制,適應范圍廣,治理效果好.特別是對已成孔部分后續溶洞處理可不需擴孔,不延誤工期。

(2)缺點:相對其他方案而言,注入漿液耗量不確定因素較高,費用控制較難掌握。

第8篇

【關鍵詞】管道工程;非開挖定向鉆技術;施工

1 非開挖定向鉆技術的定義與分類

按施工工藝,非開挖技術可分為導向鉆進鋪管技術、遁地穿梭矛鋪管技術、頂管掘進機鋪管技術與頂管鋪管技術。

定向鉆進鋪管技術,具有鉆孔方向易控制、施工場地要求簡單等優點,適用于鋪設電力、通信、煤氣和自來水管線,而且鋪管直徑、長度和材料范圍較寬。主要有 PE 管鋪設和鋼管鋪設;遁地穿梭矛鋪管技術具有沖擊力大、穿透性強、速度快、工期短、可穿越流泥流沙和卵石帶等特點;頂管掘進機鋪管技術噪音小、無污染,采用泥水平衡掘進施工法,可進行大管徑超長度施工。適用于隧道、涵洞和大口徑管道的施工;頂管鋪管技術具有造價低、定向準確、精度高、安全、無噪音污染、適應范圍廣等優點,適用于鋪設 3000mm 以內鋼管、混凝土管、鑄鐵管及其它材質管道,可采用套管法鋪設。

2 工程概況

本工程位于南昌市新建縣長棱大道昌樟高架橋施工工地(待建)。該工程為一 PE315×28的天然氣中壓管, 穿越長度 304 m, 最大深度為高速公路路面11m 以下。 鉆機入鉆點位于昌樟高速公路北側,出鉆點位于南側(水塘,房屋)入土角為18°,出土角為 17°,鉆進曲率半徑300m, 穿越部位位于昌樟高速,水塘。

為確保燃氣管道安全,根據規劃部門設計要求,將管線確定在以高架橋路面中心點向西 32 m 處,穿越高速路面11 m 以下。同時,為便于與原有管道碰接,出入點深度在 1.5 m 左右。該工程主要難點在于,施工穿越地段須過高速公路、魚塘。因此,施工單位有針對性制定了有纜控向定向鉆技術的施工方案。

3 施工方法及主要參數設計

科韻北路煤氣主干管穿越廣園快速路定向鉆穿越部分的工程設計,最后選定“泥水平衡定向鉆式”工法作為本工程的施工方法。穿越施工的主要設計參數如下: 該工程為一 PE315×28的天然氣中壓管,穿越長度 304 m,最大深度為高速公路路面 11 m 以下。鉆機入鉆點位于昌樟高速公路北側,出鉆點位于南側(水塘,房屋)入土角為 18°,出土角為 17°,鉆進曲率半徑為 300 m,穿越部位位于昌樟高速與水塘。

4 定向鉆施工

4.1 機械性能和相關參數

溝神 7020型鉆機具有優越的鉆進性能,加上特制的輔助助力裝置,使回拖力達45t,最大扭矩達12000NM。主機配備有先進的液壓系統,動力源采用康明斯發動機,優良的設備加上高素質員工是順利完成該工程的重要保證。

4.2 泥漿配比

孔的成功與否關鍵在于如何防止塌方。因此,在鉆導向孔時,按照地質構造的不同詳細制定出合理的泥漿配比方案,在不同的地質條件下選用不同的泥漿配方,并考慮到穿越距離長的實際需要,為防止融土包裹鉆具,在化學聚合物中, 按比例配制專用的凱斯防糊鉆液,可進一步降低孔道中的阻力。雖然表面地質為黏土,但昌樟高速、魚塘下為沙下風化巖。為此,現場還預備凱斯專用的高效膨潤土以及配合使用的凱斯其它輔助添加劑為土質變化準備了應急措施。

4.3定向鉆施工方法

導向鉆管法的施工工藝主要包括:地質勘探—穿越曲線設計—測量磁方位角—鉆機就位—鉆導向孔—擴孔—回拖—環境保護—地貌恢復。水平導向鉆機在施工時,按照設計的鉆孔軌跡(一般為弧形),采用可從地表鉆進的鉆機先鉆一個近似水平的導向孔,然后在導向鉆頭后換上大直徑的擴孔鉆頭和直徑小于擴孔鉆頭的待鋪設工作管線,然后進行反向擴孔,同時將待鋪管線回拉入鉆孔內。當全部鉆桿被拖回時,鋪管工作同時也就完成了。

(1)設備就位、安裝與調試

鉆機就位前,對鉆機施工場地進行平整(20 mm×30 mm),保證設備通行及進出場。 設備及材料存放場地,需高出自然地面不小于 15 mm,推平、碾壓,并設斷面不小于 0.3 m×0.3 m 的邊溝。打好軸線后,根據如入土點、入土角度,并結合現場實際情況使鉆機準確就位。鉆機設備和固控設備安裝完成后,對設備進行調試、檢查、測試,以確保設備安全運行。

控向設備儀器安裝完成后,對其進行調試,確保導向孔的深度。預置入土端泥漿儲運坑(2m×4m×2m)及出土端泥漿儲運坑(2m×3m×2m)。多余泥漿由吸污車集中清運。

(2)鉆導向孔

為保證預擴孔及回拖工作順利進行,該公司采用溝神 7020 型導向鉆機,鉆導向孔時要求造斜段應嚴格按設計曲線鉆進。 經過對軸線及鉆機就位情況進行校準,再做了充分準備和檢查無誤后開始導向鉆進施工。

(3)預擴孔及磨孔

①預擴孔采用溝神 7020 型向鉆機進行預擴孔,邊擴孔邊打入泥漿,視旋壓力及回拉壓力逐漸加大擴孔級別。預擴孔采用導向鉆機。

②擴孔次數需視鉆機回轉壓力及回拖壓力而定。擴孔級別如下:使用φ380 mm 螺旋擴孔鉆頭擴一遍;使用φ480 mm 螺旋擴孔鉆頭擴一遍。擴孔前,要做好泥漿循環系統的準備工作,溝神 7020 型導向鉆機配套的專用泥漿攪拌系統工作性能,小時的正常工作流量為 15 m3,則泥漿泵每工作日的正常循環流量為 120 m3。 在入土點、 出土點旁各開挖一個泥漿坑,并配合有清運泥漿的專用設備。 保證施工現場的清潔,做到文明施工。

(4)拖管

包括:①拖管采用專門的回拖器,同時采用邊打泥漿邊旋轉回拖的方法。從而保證成品管不被破壞。②旋轉分動器采用特制的結構。③扶正器與工作管的連接要牢固,并要求工作管與拉管器的連接要牢固、安全、密封。④采用低密度高粘度的泥漿,并加入適合地質結構的泥漿處理劑和管孔劑等以減少回拖時的阻力,減小鉆機工作負載。⑤在 φ315x28PE 管回拖前,驗證擴孔后孔內是否有充足泥漿,以便回拖中起到護壁作用。⑥經確認煤氣管焊接將氣管拖人端與回拖器連接牢固,檢查所有回拖系統(含設備、工藝保障措施)是否處于最佳狀態。⑦回拖前,在待回拖煤氣管下,每隔 10 m 擺放1個托輥,并用吊車配合,防止在回拖中擦傷煤氣管外壁。⑧回拖啟動后,要做到平穩、勻速(回拖中不能停留),速度控制在 0.08 m/s。 操作手,應時刻觀察回拖壓力變化,及時上報,以便采取必要措施,使管道順利回拖成功。⑨拖管時,大部分泥漿循環使用, 需挖兩個坑暫存,一個為泥漿倒坑,另一個為凈化好的泥漿坑。

5 結束語

非開挖定向鉆技術廣泛應用于各種管道穿越河流、公路、鐵路等障礙物,為管道鋪設帶來了極大的方便。應用過程中,要不斷摸索總結經驗,并與同行交流。只有這樣,才能更好發揮該技術的優勢。實踐表明,該技術本工程中的應用非常成功,經試壓確認,各方面技術參數都達到設計要求。

參考文獻:

[1]李猷嘉. 燃氣輸配系統的設計與實踐[M]. 北京:中國建筑工業出版社,2007:462.

第9篇

關鍵詞:高速;鐵路;隧道;圍巖分級

由于當前國內外盛行的隧道圍巖分級,大多僅適用于長度及埋深較小或勘探工程量很多、或開挖有導洞等條件的圍巖分級。我國多年的勘探設計資料表明,在勘察階段,其工程量是比較少的,特別是深埋長大隧道,即或有較多的勘探工程量,但與埋深和長度相比較,其控制程度遠不如一般的地下洞室,仍是很有限的。在此情況下,如何做好深埋長大隧道的圍巖分級、評價是相當關鍵的。為此,必須對隧道全線工程地質條件做全面、深入的了解,進而尋求一些新的方法去獲得巖石的RQD值、結構面狀態、巖體完整性等資料。

另外,高速鐵路隧道與其他隧道相比有各自的特點。水電隧洞雖然規模大,但勘探工作十分詳細,而且其位置本身就是選地質構造、地層巖性相對優良的地區。鐵路因為展線的需要則有時不得不穿越地質條件很差的地段。所以,在施工過程中因圍巖級別的諸多問題(如設計中確定圍巖級別與實際圍巖級別的差異、按照規范確定的圍巖級別進行支護仍然滿足不了要求等)而往往延誤工期,提高工程造價甚至發生工程事故。作者參與了正在建設的云桂高鐵(昆明到南寧高速鐵路)的施工,在施工中最為棘手的問題就是前期勘察設計階段對隧道地質情況了解不全面,導致工程進度困難、造價調整、事故頻發、高頻率的設計變更等諸多問題。

因此,根據高速鐵路隧道的特點盡快建立有效的圍巖分級方法已成為廣大高鐵建設者的強烈愿望,也成為高鐵工程地質研究急需解決的課題。我認為,所謂有效的圍巖分級就是技術上可行,能充分利用勘察設計、施工階段的工作信息,逐步由粗到細的一種分級,并能立即用于指導施工的分級。本論文就是沿著上述思路開展研究工作的。

1 基于TSP探測成果的圍巖分級

根據設計階段的地質勘察工作成果可以對隧道的圍巖進行分級,這一分級結果對于指導設計和招標、投標均能起到一定的作用。但是,由于勘察工作的現場調查是在地表進行的,對隧道的圍巖分級帶有很大的推測性;鉆探雖然深達隧道位置,但鉆孔數量有限;物探雖然也是進行深部探測,但難以對圍巖的頻繁變化做出較為準確的探測;這種分級的準確性和精度都難以保證,而地質條件本身的復雜性又使其更為困難。所以,更靠近隧道的、更為準確的分級就成為隧道設計、施工人員的迫切需要。

TSP和其它反射地震波方法一樣,采用了回聲測量原理。根據對TSP探測資料的解釋,每次可得到掌子面前方150m左右的范圍內圍巖的地質狀況,并由巖性變化、巖體中富水性強弱程度和換算出的圍巖力學,參數按照《鐵路隧道設計規范》進行圍巖分級。根據TSP探測結果所得的圍巖分級結果這與勘察階段的圍巖分級結果基本一致。但是,根據TSP探測的圍巖分級與勘察階段的圍巖分級相比,又有一定的差別,表現在各類圍巖的距離較短,顯然更為精確,將其直接應用于指導設計和施工更為可靠。另外,同一級圍巖中包括了不同的軟硬程度的巖石,或者巖性類似,但富水情況不同,這顯然更為接近圍巖實際,使設計和施工人員有了更為可靠的依據,也為施工過程中的變更設計提供了極有價值的資料。

2 基于超期水平鉆孔的圍巖分級

利用超前鉆孔確定掌子面前方圍巖級別主要是依據鉆速的快慢機鉆孔中回水的顏色來判斷前方掌子面圍巖的巖性、構造及巖石的破碎程度,進而判斷圍巖級別。其工作程序是,首先對掌子面圍巖特征進行描述,作掌子面地質素描圖,然后進行鉆探,在鉆進過程中記錄鉆進速度、回水的顏色、從鉆孔沖出的巖石顆粒大小等,最后對這些資料進行整理分析,確定圍巖級別。在被鉆的圍巖開挖過程中對圍巖進行詳細描述,并作開挖面地質素描圖,一方面為了驗證分級結果,另一方面,為后續的圍巖分級積累經驗。當然,由于目前還沒有根據鉆進資料進行圍巖分級的定量指標體系,所以,根據我們的經驗,這種分級應該是在一個隧道掘進過程中,特別是在掘進初期就不斷總結完善十分重要。實踐證明,在掘進到幾十米后即可通過信息反饋總結出一些規律。

從云南山區多座隧道的圍巖分級實例發現,不同級別的圍巖在鉆進過程中表現出不同的特征,這些特征就是區分圍巖級別的依據。通過觀察總結,對于鉆進工程中的現象得出如下認識:

(1)鉆進正常表明圍巖節理少,巖體完整;卡鉆表明圍巖破碎,往往是幾組節理交匯的反映,而且顯示節理較為密集;吃鉆表明是從堅硬巖層突然進入軟弱巖層,而且軟弱巖層一般出露寬度大于20cm。

(2)鉆進過程中流出的液體顏色是巖性的反映。

(3)從鉆孔中沖出的巖粉粗表明巖石軟弱或破碎,巖粉細表明巖石堅硬或完整。

(4)從鉆孔中流出的水流量越大,表明巖體中裂隙越發育。

(5)鉆進速度快表明巖石軟弱,鉆進速度慢表明巖石堅硬,但對因裂隙發育而出現的卡鉆現象或巖石軟弱出現吃鉆現象的情況需區別分析。鉆速忽快忽慢表明圍巖變化頻繁。由于對于指導施工來說圍巖級別不宜變化頻繁,特別是不宜在1~2m左右變化,所以,根據鉆速變化進行圍巖分級時必須結合其他現象綜合考慮。

3 基于監控量測資料的圍巖分級

雖然已經有不少的研究者已經提到應用監控量測資料進行判斷圍巖性質,進而確定下一工序的支護參數,但截至目前還沒有一個判斷標準,甚至用哪些指標來判斷也沒有形成統一的認識。而應用監控量測數據進行圍巖分級則一方面開展的較少,另一方面研究程度更低。

總所周知,圍巖級別不同,隧道開挖后圍巖的松動范圍大小不同,圍巖應力調整時間的長短不同,圍巖施加在襯砌上的荷載(特別是施加在初期支護上的荷載)大小也不同。所以,根據以上認識,通過對圍巖與初期支護直接的接觸壓力的分析,我們提出以圍巖與初期支護直接的接觸壓力趨于穩定的時間(d)、圍巖與初期支護直接的接觸壓力變化速率(MPa/d)(監控量測數據穩定之前)兩個指標作為圍巖分級的依據。

綜上所述,高速鐵路隧道圍巖分級雖然已經進行了很多的研究工作,然而,研究工作是沒有止境的,有些問題,限于資料不足,加之作者才學疏淺,目前尚無力進行研究,即使本論文討論的問題,也難免有不盡人意之處,因此,作者懇切希望得到師友們的批評指正。

參考文獻

第10篇

關鍵詞:精細管理 福山油田 提速提效

概述

海南福山油田主要勘探開發區塊為花場、花東及白蓮地區,該油田石油勘探始于1975年,但是直至1999年9月9日,隨著花1井噴出高產油氣流,才實現了福山凹陷工業性突破,正式揭開了福山凹陷大規模勘探開發的序幕。海南項目部堅持科技提速提效,引入成本節點精細化管理的理念,監控成本要素發生的全過程,梳理出單井施工過程中成本發生控制的關鍵點,對成本進行優化和配置,指導鉆井新技術的應用,實現不斷提高隊伍施工速度,控制施工成本,提高效益的目的。

一、海南市場現狀

海南項目現有2支鉆井隊參與福山油田油氣藏開發,近年來在該地區的開發出現了諸多新的特點。

受海南省經濟發展戰略的影響,旅游等綠色產業在海南興起,環境保護的壓力增大,井位征地布置受到越來越多的限制,同臺井、定向井增多,2012年福山油田嘗試該地區第一口水平井。井型的變化,增多了鉆井施工的難度。

海南福山油田地質地層特點日益清晰,塌、漏、斷層、地層傾角等影響鉆井施工速度和質量的因素掌握的比較全面,急需根據這些特點提出一整套的技術解決方案。

二、提速提效的措施

海南項目依靠精細化管理,實施全過程成本控制機制,,完善形成了一套閉環、可持續改的生產創效模式。首先分析現行生產過程中存在的影響生產質量、速度、效率的問題,把這些問題依據管理、技術、業主要求、市場因素等進行分類。從中篩選出技術方面的原因在做分析,結合公司的現有技術能力,尋找解決方案,從技術方案中論證優選出一種付諸實踐,根據實踐對問題的解決程度,不斷做出改進和升級,形成新方案在推廣應用。如此良性循環,不斷提升項目的施工能力和管理水平。

技術的提速提效主要體現在五方面的改進上:鉆頭和鉆具組合的優選,先進鉆井工具的使用,合理選用新型鉆井液體系,井下復雜事故的的預防。

1、鉆頭

為提高福山油田流沙港組泥巖段機械鉆速,在查閱以往施工中pdc鉆頭使用情況,特別是在同臺井施工過程中,根據地層情況分段分析機械鉆速,尋求適合該地層的鉆頭選型,計算鉆頭的每米成本,同時加入時間計算量,推測鉆速提高對每天鉆井成本的貢獻,對比分析不同鉆具組合、鉆進參數對井眼軌跡、機械鉆速的影響,并在新井施工中繼續探索實驗,不斷的提高鉆井速度,控制鉆井成本。

在花121-1x井流一段施工中,根據經驗總結,選了一套pdc鉆頭鉆具組合,并根據施工情況及時調整鉆進參數,實現單趟鉆進尺483m,機械鉆速達到14.64m/h,創歷史新高。

2、鉆具組合

今年隨著海南福山油田同臺井的增多,定向井逐漸成為福山油田開發的主要井型,以往的定向技術手段是采用牙輪鉆頭定向,達到預定井斜后起鉆換常規復穩斜鉆具結構,今年在定向井中開始試用pdc鉆頭定向,并配以7頭轉子的動力鉆具,采用復合鉆井技術單趟鉆具成定向、穩斜段鉆進,取得了良好的使用效果。

3、鉆井工具

新工具的使用往往能夠提高鉆井速度,但同時也存在一定分風險。在工具的選擇上始終堅持要保障井下安全,選擇嘗試那些在其它地區使用成熟的工具。我們對使用工具所帶來的收益的多少做出評級,分為4級:低收益、中收益、高收益、極高收益,對使用工具對人員、設備、井下可能帶來的風險進行評級,用收益等級和風險等級的乘積來表示收益風險指數,我們只選取收益風險指數小于或等于6的工具,但是對于那些具有低風險低收益或極高收益極高風險的工具由于收益太低或風險極高一般不會采用。

例如總結以往水力加壓器使用經驗基礎上,通過調整水力加壓器在鉆具組合中的位置,配合pdc鉆頭鉆進,將機械鉆速進一步提高,較鄰井相同井段提高50%以上,大大提高了整井施工速度。

4、鉆井液

解決福山油田長期存在的井壁失穩問題有兩種方向;一是試用新的高溫抗壓防塌劑

,二是直接采用行鉆井液體系。在對比增加新的鉆井液材料經濟行、有效性和充分對比先鉆井液技術在福山油田地層的適用性的基礎上,引入胺基聚醇防塌鉆井液技術。福山油田第一口水平井花121平1井施工過程中首次使用胺基聚醇防塌鉆井液,獲得成功。解決了該地層極易垮塌、井下復雜情況頻發的歷史難題。施工過程中,井口無大掉塊出現,無井下復雜情況,起下鉆摩阻均在正常范圍內,完井電測、下油套、固井作業一次成功,未出現任何復雜情況。

在花121-平1井結束后,總結分析了該鉆井液體系在使用過程中的經驗和不足,對鉆井液藥品的用量、添加井段、鉆井液體系的構成做了進一步的優化,并推廣應用到花15x井的施工中,成功解決了流二段大段泥巖的垮塌問題。

胺基聚醇防塌鉆井液技術在福山油田的成功使用不僅增加的井下施工的安全性,而且減少處理井下復雜消耗的時間,提高了鉆井速度,縮短鉆井周期,降低單井施工成本,取得良好的經濟效益。

5、井下事故預防

造成井下復雜事故的原因有很多,而且每口井的施工環境不同,同一因素對每口井的井下安全威脅程度也不同,采取適度合理的預防措施是保障井下安全的重要方式。在口井施工前分析并列出影響本井施工質量和安全的因素,制定措施,實施過程落實到人,措施完成后由實施人提出措施執行的反饋意見,改進預防措施,不斷提高井下事故的預防能力。

福山油田斷層多,地層傾角和走向飄忽不定,導致施工中穩斜難度大的難題,易導致井底位移超標,影響井身質量。在花121x井施工中,通過研究鄰井資料,發現鉆頭主要漂移規律,在施工中采取造斜段提前留好方位余量的技術措施,使得在施工后期鉆頭向南漂移的情況下,不需扭方位即順利中靶,既節約了時間,又避免了糾方位帶來的風險。

三、實施成果

1、生產效益

海南項目在技術提速提效中引入精細管理體系,實施過程成本監控,壓縮施工成本,克服了海南市場萎縮,物價上漲等困難,應用“新技術、新工具、新工藝”提高了鉆機運行時效,實現生產任務的超額完成。2012年全年共開鉆14口,交井13口,動用鉆機15.395臺月;與去年同期對比,多開鉆5口,多交井5口,多打進尺16369米,鉆機月速提高755米/臺月。

第11篇

關鍵詞:復雜地形地質;隧道進洞;施工技術

Abstract: with the national highway and railway transportation industry development, the scope of its construction has increased, and in the process of building may meet different topographical and geological conditions, including the complicated terrain geological conditions tunnel construction has strong into the hole of the technical. Through the previous YouXi tunnel on fujian and jiangxi view sound tunnel construction of depression into the hole of the summary and research, the paper will be elaborated in the complex terrain geological condition, the construction of the tunnel hole in technology and project, and for future tunnel into the hole technology provides the construction experience, and to promote the rapid development of China's transportation roads.

Keywords: complex topography and geology; Tunnel into the hole; Construction technology

中圖分類號:TU74文獻標識碼:A 文章編號

復雜的地形地質在道路修建中常有遇到,而在此種狀況下的隧道進洞技術成為整個隧道修建的關鍵所在。通過先前對福建尤溪隧道和江西觀音坳隧道進洞施工情況的分析和總結,不難看出隧道進洞的技術施工方案是根據洞口段的圍巖及地形情況來確定的。如何安全可靠的進入正洞進行下一步施工的關鍵因素,就在于隧道進洞具體方案的合理性與準確性。前文所述的福建尤溪隧道地形險峻、山峰林立、溝谷縱橫,而江西的觀音坳隧道處于斷裂構造的交錯位置,并且圍巖十分的不穩定,兩處隧道的修建都處于復雜的地形地質條件之下。所以通過對其的全面分析和總結,本文將進一步對復雜地形地質條件下的隧道進洞施工技術,分析研究出更為具體、有效的施工方案。

一、復雜地形地質條件下隧道進洞施工工藝流程。

復雜地形地質條件下,隧道進洞的施工工藝流程與正常的隧道進洞施工工藝流程大同小異,只是在復雜地形地質條件下隧道進洞要進行細節化的施工,其整個施工流程可用下圖表示:

二、復雜地形地質條件下隧道進洞前的準備工作。

隧道施工的復雜地形地質條件包括軟弱圍巖、不規則山體及碎石棄渣等不利于隧道施工的自然狀況。復雜的地形地質條件在不利于隧道施工的同時,對隧道施工過程中的人員安全也造成了很大的威脅,所以針對于復雜地形地質條件下,隧道在進行正常開挖前,做好隧道進洞前的洞外控制測量的準備,以保證隧道的順利開挖。

洞外控制測量。由于隧道進洞的施工處于復雜的地形地質條件下,所以施工前期首先要進行洞外控制測量。由于隧道洞口的地形及地質條件較為復雜,因此洞外控制測量成為進行開工后洞內施工測量的主要依據。通常隧道施工的洞外控制測量一般采用平面控制測量和高程控制測量兩種方式,但由于施工處于復雜地形地質條件下,因此為了保證控制測量的精確度,往往會選擇采用GPS控制測量系統。GPS控制測量系統,在設計好的洞口處分別設置GPS測點,同時將其與三角測量法有效的結合起來,從而形成穩固的洞外控制網。然后通過洞外控制測量成果,計算由洞外控制點引測進洞測設數據,并據此指導隧道的進洞。

三、復雜地形地質條件下隧道進洞的施工方案。

由于處于復雜地形地質條件下,通常會有圍巖固定性差、地質斷裂及水文地質條件復雜等現象,所以在進行隧道進洞施工時要根據實際情況來制定相關的施工方案方法。通過對先前各地隧道進洞施工技術方案的了解和分析,總結出以下在復雜地形地質條件下隧道進洞的施工方案,以完善隧道施工的技術工藝和方法。

1、隧道洞外截水溝。

對于在水文地質條件較為復雜的區域進行的隧道進洞施工,要在隧道洞外設置修建截水溝,避免發生水流灌洞的現象。例如已修建江西觀音坳隧道,隧道洞口處于低凹處且正對峽谷,此時如果不做好洞外截水工作,就很容易造成雨季洪水灌洞的不良后果,甚至導致洞口坍陷,由此看來進洞前做好防水工作具有重要作用。所以對于復雜地形地質條件下的隧道施工,要根據實際情況全面考慮施工的具體方案。

2、明洞施工及邊仰坡的防護。

在復雜地形地質條件下,隧道洞口多采用明洞施工,因為明洞更加適用于偏壓、淺埋等復雜得地形地質條件。復雜地形地質條件下,隧道進行明洞施工即采用明挖法施工,但是在洞口土石方開挖前,首先要進行仰坡防護工作。仰坡防護工作,即對隧道進洞區域仰坡上的碎石、浮砂及危石進行清除,并與截水溝有效結合,從而形成暢通的洞口排水系統。然后對于隧道洞口的邊仰坡,要按照先期的設計要求從上往下開挖,并且在挖的過程中對于雨水較強的地方,要實行分臺階開挖,以免雨水過強而影響施工。同時在進行刷坡的過程中,要實現仰坡開挖與防護的同步進行,并且在開挖后及時檢查坡度,在坡度合格后進行相關的支護工作。

3、隧道進洞的支護及輔助措施。

3.1、套拱超前小導管進洞。

對于隧道洞口圍巖穩定性較差的狀況下,通常采用套拱超前小導管進洞的支護方法。在復雜的地形地質條件下,圍巖穩定性較差,所以為了保證隧道洞口仰坡的穩定性,制定相應長度的套拱,并且使之與混凝土及鋼架焊接牢固,同時在仰坡開挖線20米外設置相應規格的小導管,從而用小導管進行灌注水泥砂漿。最后檢查套拱混凝土的各個尺寸,達標后進行拆模并采用人工弧形導坑開挖進洞。

3.2、管棚施工。

通常情況下的復雜地形地質條件下,實行套拱超前小導管進洞就已足夠,但是對于V級淺埋土質的隧道洞口施工中,為有效保證洞口段的安全性,有必要采用超前大管棚。如此在隧道洞口搭建大管棚不但確保了洞口段的施工安全,而且還對隧道洞口的仰坡起到了很好的穩定作用。

3.3、洞口段地表加固。

由于隧道洞口可能處于軟弱圍巖淺埋地段等因素,造成地表下沉、拱頂下沉等不良后果,所以在施工前要進行隧道洞口地標的加固工作。隧道洞口地表加固可采用地標鉆孔注漿等類似方法,均能取得良好的加固效果。

3.4、隧道進洞洞身開挖。

在一切隧道進洞準備及支護工作做好后,就要進一步實施洞口的開挖工程,隧道洞口開挖的施工過程包括洞口的鉆爆施工、棄渣裝運及洞口開挖后的支護,最后繼續隧道的整體施工。

3.4.1、隧道進洞的鉆爆施工。

進行洞口開挖,首先要對洞口進行鉆爆施工。對于洞口的鉆爆必須要經過專業精心的設計,測量放樣布眼并采用鉆孔臺車或風動鑿巖機進行鉆眼。施工時要根據施工地段具體情況,控制好炮眼的深度、角度以及密度,從而保證良好的爆破質量。

3.4.2、隧道洞口棄渣裝運。

在完成隧道進洞的鉆爆施工后,要及時將棄渣運出洞口。棄渣通常采用隧道專用挖掘裝載機運出,從而進行隧道進洞的下一步施工。

3.4.3、隧道進洞的支護。

隧道進洞的初期支護由隧道施工中的“新奧法”而來,根據圍巖的自身承載能力,設置相應的支護。首先,隧道進洞的初期維護,通常采用噴射混凝土的方法,但由于隧道施工處于復雜的地形地質條件下,所以建議采用濕噴罰噴射混凝土;其次進行錨桿施工,以作為基坑支護用;最后是鋼架和鋼筋網的制作,以確保隧道進洞鉆豹施工后,洞頂及四周圍巖的穩定,為隧道的深層施工起到了重要的保障作用。如此施工過后,復雜地形地質條件下的隧道進洞施工就得以完成了,為后序的隧道施工奠定了堅實的基礎。

綜上文所述,復雜地形地質條件下隧道進洞施工前,應根據掀起的設計做好相應的準備工作,以確保隧道進洞施工的安全性,并且積極做好洞口仰坡的清除與支護工作。由于復雜地形地質條件帶來的諸多不便,都會對隧道進洞的施工安全和施工質量造成嚴重的影響,因此我們有必要不斷的分析探究出更好的隧道進洞施工方案。通過不斷的實踐證明,在復雜地形地質條件下進行隧道進洞施工,都應根據施工地段的具體情況,經過全面有效的分析和總結,制定出相應的隧道進洞施工方案,從而確保隧道施工的安全性和可靠性。

參考文獻:

[1]、隧道進洞方案11.2.百度專業建筑文獻.2010.12.

[2]、隧道施工組織設計.豆丁網建筑/環境.2011.07.

[3]、陳衛華.復雜地質條件和施工環境下地鐵盾構進洞技術初探.2011.10.

[4]、佚名.碎石棄渣地段的隧道進洞方案.中華鐵道網.2008.02.

第12篇

在工程實踐中,濕陷性黃土地區含有高承壓地下水時的病害防治就成為了施工中亟待解決的一個問題,它對橋梁上部結構沉降、耐久性有重大影響。合理的施工技術對類似情況下指導工程施工、保證施工質量、降低施工災害至關重要。

根據國內外對類似工程的處理經驗可知,對于濕陷性黃土,常用的方法是地基加固處理,而對于承壓水時鉆孔灌注樁常用堵水、排水或圍水等方法降低水壓達到不影響施工的效果。目前針對濕陷性黃土含高承壓水時鉆孔灌注樁的施工研究很少。總結及研究合理的施工技術對濕陷性黃土含有高承壓水時鉆孔灌注樁的施工具有重要指導意義。

關鍵詞 : 濕陷性黃土;承壓水;鉆孔樁;預防與處理

Abstract: at present, our country puts forward stricter requirement for engineering construction quality and durability, and collapsible loess collapsibility easily under the influence of water features, in the similar soil during construction, should pay close attention to the influence of water, otherwise easy to have bad consequences.

In engineering practice, the collapsible loess area high confined water at the time of the disease control has become a problem to be solved in the construction, it has significant influence on durability of bridge upper structure settlement,. Reasonable construction technology for similar cases to guide engineering construction and ensure construction quality, reduce disasters is very important.

According to processing experience for similar projects at home and abroad, for the collapsible loess, the commonly used method is the foundation reinforcement treatment, for the confined water in bored piles are commonly used methods such as water, drainage or water reduce water pressure does not affect the construction effect. At present in view of the collapsible loess high confined water in bored piles construction research is rarely. Summary and research of the reasonable construction technology of collapsible loess high confined water when bored piles construction has important guiding significance.

Key words: collapsible loess; Pressure on the water; Drilled pile; Prevention and treatment

中圖分類號:TU753.3文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)

局寧西鐵路增建二線第二項目部承建的沋河特,中心里程位于寧西增建二線DyK24+647處,全長1046.66米。墩臺均采用鉆孔灌注樁基礎。該橋地質主要為濕陷性黃土,濕陷等級為Ⅳ級。沋河地表水受大氣降水影響比較大,地下水位高,13#墩—21#墩地段有承壓水,共計9個墩身,108根孔樁,樁徑均為φ150cm.根據鉆探資料顯示,承壓水水頭高度在:3~6.5m。本橋附近有村莊、沋河水庫大壩,距離橋址300m左右,沋河水庫大壩為均質土壩,為渭南市城市飲用水水利工程。

針對沋河特大橋孔樁施工的技術文件及施工方案,通過對現場實際勘察、周邊環境調查、已確定的施工方案和工期安排以及施工順序情況,進行鉆機的選型、鉆孔的排序、降水井的設置及位置選擇、泥漿池的設置、鉆孔時間及速度的計算、承壓水水壓的控制及計算,為鉆孔方案提供技術支持及孔樁施工防止塌方、塌孔、管涌危及村莊、水庫大壩,制定可靠有效的防范及保障措施,確保孔樁施工的進度、工期、效益和施工人員的安全。

承壓水地帶鉆孔樁施工(鋼護筒跟進法施工)

1.1 鋼護筒的安裝及埋設

將首節吊起的鋼護筒緩慢放入引孔內,離孔底約20cm距離時,暫停下放,技術人員井口驗收鋼護筒居中時,立即下放至孔底,用履帶吊吊起振動錘,振動錘的兩個液壓夾須預先調試好,液壓夾的間距為護筒直徑。同時,振動錘上系兩條纜繩,目的是通過人拉的方式盡快使液壓夾夾到護筒口,使其重心在護筒中心位置。開啟電源后,振動錘開始振動,護筒在下沉的過程中根據技術人員的指導進行垂直度的調整,在鋼護筒垂直下落至離地面1.5m時停止振動錘,由技術人員對護筒的垂直度及護筒中心位置進行檢查,檢查確認護筒下沉的垂直度及護筒中心位置滿足規范要求后,開始吊裝下一節鋼護筒,每節鋼護筒之間采用焊接,鋼護筒焊接連接時保證接頭圓順,同時滿足剛度、強度及防漏的要求。鋼護筒需高出原地面不小于1.0m。

1.2降水井的設置

護筒埋設完畢后,在墩位兩側(距墩中心各約30m處)各旋挖一口降水井,降水井直徑≥125cm,降水井深度根據現場地質情況鉆至承壓水層。井口高程低于孔樁鋼護筒1米以上,讓承壓水自動從井口排出,并在井口設置4m深的護筒,以防止降水井坍塌(如下圖所示)。降水井設置完成后,當一口降水井正常排水時,應立即將另一口降水井封堵。沿降水井設置排水溝,將水引至離水井50m以外的地方。

1.3鉆孔

鋼護筒埋設完畢后,加大泥漿密度,并注入泥漿后方可開鉆;鉆進過程中,要及時掌握鉆孔深度,根據地質層變化,及時調整鉆進壓力、鉆進速度和適宜的泥漿稠度,以防鉆進不利地層時塌孔。開鉆時,先用低檔慢速鉆進,鉆至護筒以下1米后,再調為正常速度。鉆進過程中,根據不同的地質情況選用不同形式的鉆頭,在土質地層中鉆頭選用螺旋式土鉆或旋挖斗,有水時用旋挖斗掏渣;在鉆進過程中,測量人員要隨時對孔深進行測量,每次進尺不得大于3m,鋼護筒要及時跟進至鉆孔底,離孔底不大于50cm.鉆進過程中,經常抽取渣樣并檢查泥漿指標,注意土層變化,以便及時對不同地層調整鉆速、鉆進壓力、泥漿比重。在砂土、軟性土等易坍孔的土層中,采用低檔慢速,同時提高孔內水頭,加大泥漿比重。鉆至透水層附近時,應將鉆速減慢,并在孔內投入黏土塊,反復不進尺旋轉,進一步增強泥漿密度。結合鉆探資料,當鉆至承壓水層位置時,鋼護筒應該及時跟進,對承壓水進行及時隔離及封堵。

在鉆進過程中測量人員對降水井每小時總流量進行觀測,計算出鉆孔樁部位的承壓水流量及水壓,根據所得數據,計算出鉆孔樁內泥漿產生的壓力。當鉆孔樁內泥漿壓力大于承壓水產生的壓力時,可以認為鉆孔樁內的泥漿不會受到降水井的影響,只是孔底弱流水現象。當鉆孔樁內泥漿壓力小于承壓水產生的壓力時,應立即停止鉆孔,反復不進尺旋轉,進一步增強泥漿密度,至到泥漿壓力大于承壓水產生的壓力時再進行緩慢進尺。當鉆孔樁鉆至設計樁底時,應靜置1小時,若水位、沉渣厚度無明顯變化時,再進行清孔。

2承壓水層水下混凝土灌注施工方法:

2.1安裝導管

導管采用φ30cm鋼管,每節2~3m,配1~2節1~1.5m的短管。導管吊裝前先試拼,并進行水密性試驗,壓試驗時的壓力應不小于灌注混凝土時導管可能承受的最大壓力的1.3倍。導管接口應連接牢固,封閉嚴密,導管接頭應清潔無雜物,密封膠圈無破損老化,同時檢查拼裝后的垂直情況與密封性,根據樁孔的深度,確定導管的拼裝長度,吊裝時導管位于樁孔中央,并在澆筑前進行升降實驗。導管組裝后軸線偏差不宜超過樁孔深的0.5%并不宜大于10cm。符合要求后,在導管外壁用明顯標記自下而上逐節編號并標明尺度。以便計算注入混凝土的高度。

2.2灌注水下混凝土

水下混凝土的灌注程序與其他混凝土灌注程序基本相同,但由于灌注水下混凝土前,孔內仍有少量承壓水向外溢出,因此,初次混凝土灌注高度不僅要滿足規范要求,而且還要保證初灌混凝土越過承壓水層,這樣才能抑制承壓水的不斷涌出,以免在混凝土灌注過程中對混凝土產生沖刷而造成質量事故。

灌注水下混凝土時,必須探準孔深和所灌注的混凝土面高度,儀控制導管埋深。如探測不準確,將造成導管提漏或埋管過深,出現斷樁事故。灌注混凝土導管頂部應設置漏斗,其上方設溜槽、儲料斗和工作平臺。灌注前首先測量孔內混凝土的高度,計算導管內埋置深度,如果正常繼續灌注。

灌注混凝土開始后,應緊湊地、連續地進行,嚴禁中途停工。灌注過程中,應注意提高觀察管內混凝土下降和孔內水位升降情況,及時測量孔內混凝土面高度,真確指揮導管的提升和拆除。

考慮樁頂含有浮渣,灌注水下混凝土時的澆筑面按高出樁頂設計高程100cm控制,以保證樁頂混凝土的質量。

3對濕陷性黃土地區承壓水地層可能給鉆孔灌注樁施工造成危害的預防與處理措施

3.1預防措施 在施工前要詳細查看勘察、設計報告,進行現場實地踏勘,熟悉地層及施工環境,對含有承壓水的地層應了解其水頭高度、涌水量等情況,分析對施工可能產生的影響及危害,擬定切實可行的技施方案和預防措施,并做好技術物資上的充分準備。當承壓水地層對施工可能有危害時,在成孔鉆機選擇上應避免使用循環鉆機而選擇無循環鉆孔的沖擊型鉆機,并結合地質勘察報告與鉆機特點,擬定具體施工方案。防止承壓水對鉆孔灌注樁施工造成危害的主要方法是平衡其水頭壓力,使樁孔內水面低于孔口或地下水位,防止承壓水從孔口溢出或從強透水層泄漏,其具體方法一般有以下3種。3.1.1圍堰填高法:填筑圍堰,抬高樁孔位置,使樁孔孔口位置高于承壓水水頭高度。3.1.2泥漿柱平衡法:使用泥漿鉆孔,讓泥漿柱形成的壓力大于承壓水壓力,使承壓水不至溢出孔口并保持0.50~1m的安全量。使用泥漿柱平衡法施工時,必須使泥漿密度在鉆至承壓水層前至混凝土灌注完畢期間始終保持穩定,不能出現大的變化,防止鉆孔結束后在混凝土灌注期間孔內泥漿發生沉降,上部泥漿密度下降較大而造成泥漿柱壓力小于承壓水壓力。3.1.3綜合平衡法:當承壓水水頭較高,用泥漿柱平衡法無法滿足要求、而圍堰填高法成本又過高時,可采用兩者相結合的方法來解決(現場平臺填筑一定高度,平衡掉部分承壓水水頭高度,其余部分利用大泥漿比重遏制。)。對承壓水水頭高于地面,且上部含強透水層的情況,應首先考慮對強透水層進行封堵處理,然后可采取上述3種方法處理。封堵方法可根據所用鉆機類型確定,如采用沖擊鉆機成孔,宜采用粘土封堵;采用旋挖鉆機成孔則宜采用套管隔離封堵。對于承壓水水頭低于地面且上部含有強透水層的情況,則可根據實際情況采取封堵透水層或用泥漿平衡法處理,使承壓水不致向上涌出。3.2處理措施3.2.1灌注樁鉆進時發生承壓水涌出現象的處理措施。在灌注樁鉆進過程中發現承壓水從孔口涌出時,應立即停止鉆進,查明承壓水層位置、水頭高度及涌水量等詳細情況,同時,采用圍堰接高護筒的方法提高孔口位置,使孔口位置高于承壓水水頭。待孔口不再向外溢水時,再采用上述預防措施進行處理。3.2.2對于承壓水層上部含有強透水層的處理措施。對于承壓水層上部含有強透水層的情況,應采用封堵隔離的方法,即采用沖擊鉆機成孔、粘土隔離封堵的方法將強透水層與承壓水層隔開。實踐證明,在這種情況下此方法是最合理、最有效的方法。

4結束語

目前國內外針對濕陷性黃土地區承壓水地帶鉆孔樁施工,鋼護筒跟進法尚無詳實可靠的施工經驗,《鐵路橋涵施工規范》(TB10203—2002)中規定,濕陷性黃土地基開挖,必須保持基坑不受水侵泡。除此之外,各相關規范中沒有對濕陷性黃土地區含承壓水時鉆孔灌注樁施工煩人相關規定,這就要求各施工企業遇到類似工程時,只能參照其它類似經驗進行施工,增加了施工難度,難于保證施工質量。故在此次施工中總結一套行之有效地施工方法,基于系統觀點,通過研究總結國內外類似工程經驗,開展濕陷性黃土地區含高承壓水時鉆孔灌注樁施工技術研究,研究內容在為類似工程提供指導建議的同時可以形成合理的施工技術理念修訂制施工規范參考。

參考資料:

1.《鐵路橋涵工程施工質量驗收標準》(TB10415-2003)

2.《鐵路橋涵鉆孔樁施工技術指南》(TZ322-2010)

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