地源水井施工方案

地源水井施工方案一、工程概况1.1工程基本信息本工程为地源热泵系统配套水井施工项目，设计井群包含抽水井6口、回灌井6口，单井深度150米，井口直径800毫米，终孔直径300毫米。设计单井出水量50立方米/小时，回灌量45立方米/小时，井管采用φ325毫米优质螺旋钢管，滤水管段长度40米，沉淀管长度5米。止水段采用优质粘土球分层封填，封填厚度不低于10米，确保地下水不产生交叉污染。1.2地质水文条件根据勘察资料，场地地层分布特征如下：0-20米：第四系松散堆积层，以粉质粘土为主，含少量砂卵石，渗透系数0.5-1.2m/d20-60米：砂岩夹泥岩层，中风化，节理较发育，渗透系数0.3-0.8m/d60-100米：石灰岩含水层，裂隙发育，为主要取水层段，渗透系数5-8m/d100-150米：花岗岩隔水层，完整结构，渗透系数＜0.01m/d地下水位埋深6.8-8.2米，年变幅±1.5米，对混凝土结构具弱腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。1.3编制依据《供水管井技术规范》GB50296-2014《地源热泵系统工程技术规范》GB50366-2009《建筑地基基础工程施工质量验收标准》GB50202-2018《地下水环境监测技术规范》HJ/T164-2020工程地质勘察报告（编号：GZK-2025-08）水井设计图纸（图号：SJS-2025-012）二、施工总体部署2.1施工目标质量目标：成井质量达到国家现行规范合格标准，抽水试验含砂量≤1/200000，井斜偏差≤1°/100m，回灌效率≥85%工期目标：总工期45天（含设备进场及验收），单井施工周期7天安全目标：零重伤及以上事故，轻伤频率≤2‰，设备完好率≥95%环保目标：施工扬尘排放符合《大气污染物综合排放标准》，噪声控制在昼间≤70dB、夜间≤55dB，钻井废水处理率100%2.2施工组织机构岗位职责范围人员配置项目经理全面负责项目组织协调与资源调配1人技术负责人施工技术指导与方案审核1人施工员现场施工组织与进度控制2人质检员全过程质量监督与验收1人安全员施工现场安全管理与隐患排查1人材料员材料采购、检验与库存管理1人钻机班组钻井作业与设备维护6人/机组2.3施工顺序场地平整→测量放线→钻机就位→钻井作业→测井与井管配置→井管安装→填砾施工→止水封井→洗井作业→抽水试验→回灌试验→竣工验收2.4施工平面布置作业区划分：设置30m×40m施工大区，划分钻孔区、材料区、洗井区、办公区四个功能分区泥浆系统：每2口井配置1套泥浆处理系统，含沉淀池（3m×4m×2m）2个、循环池（2m×3m×1.5m）1个，采用HDPE防渗膜（厚度1.5mm）全包裹材料堆放：滤料、井管等材料设置防雨棚（15m×8m），底部垫高30cm，距离井口≥15m临时设施：搭建办公区（20m²）、宿舍区（60m²）、材料仓库（30m²），采用集装箱式临建三、施工准备3.1技术准备组织技术人员进行图纸会审，编制详细的施工技术交底文件，形成《技术交底记录》并签字归档进行地层岩性分析，制定针对性钻进参数：松散层钻进压力8-10kN，转速30-50r/min；基岩层钻进压力12-15kN，转速20-30r/min编制《施工测量专项方案》，采用全站仪进行井位精确放样，误差控制在±50mm内制定滤料级配方案：含水层段采用5-10mm砾石，不均匀系数K80≤2.0，含泥量≤3%，进行室内筛分试验并出具检验报告3.2现场准备场地处理：清除地表植被及障碍物，平整场地采用200mm厚级配砂石碾压处理，压实系数≥0.93，场地排水坡度≥2%水电接入：配置200kW柴油发电机作为备用电源，主电缆采用3×70+1×35mm²铜芯电缆，设置三级配电箱，实行"一机一闸一漏"保护施工便道：修建6m宽施工便道，采用200mm厚C20混凝土浇筑，每20m设置胀缝安全设施：设置连续围挡（高度2.5m）、安全警示标志、夜间照明系统（每50m设置200WLED灯）3.3材料与设备准备3.3.1主要材料材料名称规格型号数量质量要求井管φ325×8mm螺旋钢管155m/井屈服强度≥235MPa，伸长率≥21%滤水管φ325×8mm桥式滤管40m/井开孔率≥20%，滤网目数30目沉淀管φ325×8mm钢管5m/井管底焊接6mm厚钢板封头滤料5-10mm砾石25m³/井不均匀系数K80≤2.0，含泥量≤3%粘土球φ50-80mm10m³/井塑限指数≥18，含水量25-30%扶正器100mm宽钢板制作20个/井厚度8mm，与井管间隙30mm3.3.2主要设备设备名称型号规格数量技术参数回转钻机XY-44型2台最大钻深500m，扭矩4500N·m泥浆泵BW-250型2台流量150m³/h，压力3.0MPa空压机VY-12/7型1台排气量12m³/min，压力0.7MPa汽车吊8t1台最大作业半径12m测井仪JGS-1型1套测量精度±0.1%FS潜水泵200QJ50-150/106台流量50m³/h，扬程150m洗井设备活塞+空压机1套活塞直径280mm，行程1.5m水质检测仪DZ-Y型1台检测项目：pH、含砂量、浊度等四、主要施工方法4.1测量放线采用全站仪按设计坐标进行井口定位，误差控制在±50mm内以井口为中心，用白灰撒出直径2m的圆形作业区边界设置4个永久性控制桩（距井口5m），采用C20混凝土浇筑（300mm×300mm×500mm），并标注高程基准点用水准仪测量地面高程，计算设计孔深，绘制井位布置图并报监理复核4.2钻井作业4.2.1钻机就位钻机按十字线就位，对位偏差≤2cm，机身水平度≤0.5°/m安装φ800mm三翼合金钻头，检查钻杆垂直度，偏差≤0.5°天车、转盘、井口三点成一线，偏差≤10mm安装孔口管（φ720mm×8mm，长度3m），管外灌注C15混凝土固定4.2.2钻进工艺开孔阶段（0-20m）：采用φ800mm钻头正循环钻进，泥浆密度1.15-1.20g/cm³每钻进3m检查一次孔斜，发现偏差及时调整（采用吊打方式纠偏）钻至20m后下入φ720mm×8mm井口管，管外灌注C15混凝土固定正常钻进（20-150m）：20-60m砂岩段：采用φ325mm牙轮钻头，泥浆密度1.20-1.25g/cm³，进尺速度控制在1.5-2m/h60-100m含水层：改用φ300mm金刚石钻头，降低钻进压力至6-8kN，进尺速度≤1m/h100-150m基岩段：恢复正常钻进参数，控制进尺速度≤0.5m/h每50m进行一次井斜测量，采用陀螺测斜仪，全孔最大偏差≤1.5°终孔验收：孔深允许偏差±0.3m，采用测绳（精度±0.05m）测量孔底沉渣厚度≤300mm，采用空压机反循环清孔孔径检测：采用井径仪测量，含水层段孔径≥300mm岩芯采取：基岩段岩芯采取率≥70%，含水层段≥60%4.3井管安装4.3.1井管组合管串结构（自上而下）：井管110m+滤水管40m+沉淀管5m滤水管段每2m安装1组扶正器（宽100mm，厚8mm钢板制作）管间连接采用焊接，V型坡口，焊缝高度≥8mm，做2MPa水压试验，保压30min无渗漏滤水管外包60目尼龙滤网，搭接宽度≥100mm，采用不锈钢扎带固定（间距200mm）4.3.2下管作业采用汽车吊吊装，吊点设置在距管端1/4处，使用专用管卡固定下管前进行探孔，确保井孔畅通，孔径≥设计值管串下入速度控制在0.5-1.0m/min，避免碰撞孔壁井管顶口高出地面500mm，临时固定在井口方木上下管过程中每10m测量一次管串垂直度，偏差≤1°4.4填砾与止水4.4.1填砾施工填入5-10mm砾石，填砾高度从沉淀管顶至含水层顶板以上5m采用导管法填砾，导管下口距孔底≤1.0m，填砾速度≤0.5m³/h每填3m测量一次砾面高度，确保实际填砾量与理论计算量偏差≤5%砾料填入前需过筛，去除杂质和超径颗粒填砾过程中持续监测孔内水位，保持水位高于地下水位2m以上4.4.2止水封井止水段位于含水层顶板以上5m至井口管底部采用φ50-80mm粘土球，分层填入，每层2m，捣实后再填下一层粘土球填入后采用钻具加压（压力5-8kN），确保压实度≥90%井口管与井壁间隙采用C15混凝土回填至地面做好止水段位置记录，绘制止水结构图4.5洗井作业活塞洗井：采用φ280mm橡胶活塞，上下提拉幅度1.5-2.0m，频率10-15次/min，持续时间≥8h空压机洗井：采用φ100mm风管，下入深度至滤水管中部，风量10-12m³/min，风压0.4-0.6MPa，反吹正洗交替进行联合洗井：先进行活塞洗井，再进行空压机洗井，最后采用潜水泵抽水洗井洗井终点标准：出水量稳定2h，含砂量≤1/200000，水质清澈透明4.6抽水与回灌试验4.6.1抽水试验安装φ150mm潜水泵，泵体下入深度距沉淀管顶10m设置观测孔（距主井30m），孔深50m，安装水位计（精度±1cm）采用三角堰计量水量，堰板精度±0.5mm稳定流抽水试验：三个落程（水位降深分别为5m、10m、15m），每个落程稳定延续时间≥8h，水位波动≤0.1m/h每30min观测一次水位、水量，每2h测量一次水温、气温恢复水位观测：停抽后按1、2、3、5、10、15、30、60min间隔观测水位，水位恢复至静止水位90%以上可停止观测4.6.2回灌试验采用同井回灌方式，回灌量分别为设计回灌量的60%、80%、100%每个回灌量级稳定运行24h，监测回灌压力、水位变化回灌效率计算：η=实际回灌量/设计回灌量×100%，要求η≥85%回灌水质监测：每4h取样一次，测定浊度、pH值、悬浮物含量试验结束后进行恢复抽水，测定水位恢复速度及水质变化五、质量保证措施5.1质量管理体系建立"三检制"：班组自检→质检员复检→监理验收，关键工序留存影像资料设置质量控制点：孔斜、下管、填砾、洗井，设置WHS见证点实行质量责任制，每个工序明确责任人，签署质量责任卡编制《质量通病防治手册》，针对缩径、井斜、滤料堵塞等问题制定预防措施5.2关键工序控制5.2.1钻进质量控制开孔阶段：采用慢速钻进（转速≤30r/min），反复扫孔，确保孔形圆直孔斜控制：每50m测斜一次，发现偏差及时调整（采用吊打方式纠偏）泥浆管理：定期检测泥浆性能（密度、粘度、含砂量），保持泥浆密度1.15-1.25g/cm³岩芯管理：按回次整理岩芯，编号、装箱、拍照，编写钻孔柱状图5.2.2井管安装质量控制井管验收：逐根检查井管平直度、椭圆度，不合格产品严禁使用焊接质量：焊缝进行100%外观检查，必要时进行超声波探伤下管监护：全过程旁站监理，记录下入深度、时间、阻力情况扶正器安装：确保数量充足、固定牢固，保证井管居中5.2.3洗井质量控制洗井顺序：先活塞洗井，再空压机洗井，最后水泵洗井洗井参数：活塞提拉次数≥300次，空压机洗井时间≥12h含砂量检测：每2h取样一次，采用量筒沉淀法测定含砂量出水量监测：采用精度±0.1m³的计量装置，记录单位时间出水量5.3质量验收标准项目允许偏差检验方法孔深±0.3m测绳测量井斜≤1°/100m陀螺测斜仪孔径≥设计值井径仪测量含砂量≤1/200000量筒沉淀法出水量≥设计值三角堰计量回灌效率≥85%回灌试验止水效果无渗漏抽水试验六、安全文明施工措施6.1安全管理措施编制《安全专项施工方案》，进行安全技术交底（留存签字记录）特种作业人员持证上岗，定期进行安全培训（每月不少于2次）设置安全警示标志：在施工现场入口、泥浆池、配电箱等处设置明显警示标志高空作业：搭设操作平台（宽度≥1.2m），设置防护栏杆（高度1.2m），作业人员佩戴双钩安全带用电安全：实行"三级配电两级保护"，配电箱上锁并张贴责任人姓名及联系方式6.2设备安全管理设备进场验收：检查设备合格证、运行状况，建立设备台账定期维护：制定《设备维护计划表》，按周期进行保养（钻机每周一次，泥浆泵每3天一次）安全防护：钻机设置防护棚，传动部位安装防护罩，设置紧急停机按钮特种设备检查：起重机、压力容器等定期检测，确保在有效期内使用6.3文明施工措施场地硬化：施工区采用200mm厚C20混凝土硬化，设置排水沟（宽300mm，深200mm）扬尘控制：钻孔作业采用湿法施工，场地出入口设置洗车平台（长8m，宽3m）噪声控制：选用低噪声设备，夜间（22:00-6:00）禁止高噪声作业，必要时设置声屏障泥浆处理：采用泥浆分离器进行固液分离，干渣外运至指定地点处置，清水循环使用材料堆放：各类材料分类堆放，设置标识牌（名称、规格、数量、检验状态）七、环境保护措施7.1废水处理钻井废水：经三级沉淀池处理（沉淀时间≥4h），悬浮物去除率≥80%洗井废水：采用移动式污水处理设备处理，达标后回用或排放生活污水：设置化粪池（有效容积10m³），定期清掏雨水管理：场地设置排水沟、集水井，雨水经沉淀后排放7.2固废处理钻渣处理：分类堆放，建筑垃圾分类回收，危险废物交由有资质单位处置生活垃圾：设置分类垃圾桶（可回收、不可回收、有害），日产日清废泥浆：采用固化处理（添加石灰、水泥），干化后运至指定填埋场7.3生态保护施工边界设置围挡（高度2.5m），减少对周边植被影响噪声监测：在场地边界设置噪声监测点，每2天监测一次，超标时采取降噪措施扬尘监测：安装PM10在线监测仪，实时监控扬尘浓度，超标时启动雾炮降尘水土保持：施工结束后场地平整，恢复植被覆盖率≥90%八、施工进度计划8.1进度计划安排工作内容持续时间开始时间结束时间资源配置施工准备5天第1天第5天施工员、材料员测量放线2天第3天第4天测量工程师钻机就位1天/井第6天第17天钻机班组钻井作业3天/井第7天第28天钻机班组井管安装1天/井第10天第31天施工员、班组洗井作业2天/井第11天第33天班组、质检员抽水试验3天/井第13天第36天技术负责人回灌试验2天/井第16天第38天技术负责人竣工验收5天第39天第43天项目经理、监理8.2进度保证措施资源保障：投入2台钻机同时作业，确保人员、设备满足进度要求进度跟踪：采用Project软件编制进度计划，每周召开进度分析会应急预案：准备备用设备（钻头、钻杆、泥浆泵），应对设备故障奖惩制度：实行进度考核，超额完成任务给予奖