一、工程概况
本工程为海盐县西片污水处理工程（东西大道复线段）。建设地点位于海盐县武原镇海兴路南方加油站至海盐4#污水泵站，设计范围主要接纳武原外围1#泵站以及海盐县南片污水，设计规模15.07万m3/d，已建于污62#井～东西-W03#、东西-（W04#～W07#）、（W08#～W17#）、（W20#～W23#）段污水管及街坊预留管头采用开槽埋管施工；开槽埋管管材采用DN1600采用缠绕玻璃夹砂排水管，环刚度＞10kn/m2，接口采用双“O”型橡胶密封圈柔性接口，施工管节长9米，管道沿线土质为淤泥质粉质粘土。
二、施工工艺布署
1、工程施工机械及支护材料选择选用了2台PC200挖掘机，6米[28a钢板桩（作为水平撑）及活动脚钢管和梢径Ф22木桩对撑进行沟槽支护；3块路基板。
2、特殊地段的地基处理
由于工程施工时，W09#~W10#管段穿越池塘，管道中心距离东西大道路基仅10米，高差接近6米；距离民房仅6.6米，距离新建厂房仅5米，高差近4米。故首先，对新建厂房边的池塘进行排水换填处理。排除池塘内积水，并用高压水枪冲除表面泥浆，然后用良质土回填2米。为挖机进场施工做好铺垫，确保挖机作业时，对新建厂房以及附近居民影响最小。然后，沿着沟槽密打木桩，回填完成后，对W09-W10段进行施工放线，划出沟槽边线以及木桩围护线。沿着沟槽密打木桩，施工完成后不拔除木桩，成为永久性围护。由于W09-W10段开挖管段施工面较小，如果采用钢板桩进行围护，将无法拔出钢板桩再利用，围护费用较大，故采用木桩进行围护，保护新建厂房。新建厂房与管道最小距离处，采用密打三排木桩，其余则采用两排。密打木桩须交叉进行，成梅花状，（详见图一）。最后，开挖、安管，完成管道施工。施工过程中，必须工序紧凑，抢得时间，同时控制好管道安装的质量，做到保质保量。施工过程中还要注意安全，对东西大道及沿线的建筑物要进行每30分钟观测一次，及时发现有无沉降现象，有即要及时处理。
三、玻璃钢夹砂管施工工艺概述
1、工艺特点
玻璃钢夹砂管开槽埋管施工速度快，可有力节省工期；造价低廉，与水泥管总造价相当，远低于钢管、球墨铸铁管；采用柔性接口，施工完成后抗沉陷能力强；管材重量较，便于吊装施工；管道渗漏修补方便，且修补处与管道粘结为一体，较好确保工程质量，维护成本低；采用双胶圈100%试压，保证管道闭水或压力试验合格，减少管道安装过程发生返工现象，工程质量可靠等特点。
2、施工工艺流程
施工准备→测量放样→沟槽开挖（沟槽支护）→砂石垫层（压实度试验）→安装管道（双胶圈100%打压试验）→砂护管（压实度试验、覆土回填）→检查井砌筑（井盖板预制）→功能性试验→覆土回填。
3、主要的施工操作要点及质量控制
3.1测量放样。首先开工前根据交桩记录，对高程及坐标控制点进行复核，并布置临时水准点，水准点必须设置在坚硬、坚固、不易发生变形和受外界干扰并便于寻找的地方；每月进行定期复测，控制点附近发生较大震动等时必须进行复测，确保临时水准点等的精度。其次根据坐标控制点，通过经纬仪放线，确定管道中心线及沟槽线，如需放坡，通过计算放出沟槽放坡线。再次根据沟槽线，放出钢板桩施工线，并用细钢丝绳确定位置，便于钢板桩施工，确保钢板桩施工时不发生施工线偏移。最后开挖前，对原地面进行高程复测，并进行计算，施工管理人员必须对挖掘机操作员交代清楚具体开挖深度及其他要素，保留20-30cm人工清底。随挖随测量，保证管道设计标高及管道中心线。
3.2沟槽开挖与与开挖过程中应注意的问题
3.2.1沟槽开挖
（1）浅沟槽（一般）开挖
管道埋深较浅，沟槽开挖深度不超过3米时，可不采用钢板桩支护，直接放坡开挖。根据土质情况确定放坡系数，沟槽底宽度可根据设计及规范要求适当减小。浅沟槽开挖，一般一台挖掘机操作基本能满足需求。
（2）深沟槽开挖
沟槽开挖深度大于3米时，一般采用钢板桩支护，钢板桩长度、型号、规格等必须经过计算确定，钢板桩入土深度必须满足设计及规范的要求。根据土质情况确定放坡系数。常规深沟槽开挖，一般两台挖掘机操作基本能满足需求。如挖除土方量较大，或者施工用地较为紧张，工作面较小以及土质情况较差时，适当增加挖掘机的数量。
3.2.2沟槽开挖过程中应注意的问题
（1）沟槽两侧或单侧必须设置排水沟。根据工程的需要、土质含水量及下雨量的统计，确定排水沟宽度及深度，并设置集水坑和水泵及时抽水。
（2）深沟槽开挖必须坚持随挖随支撑的原则。沟槽开挖时，必须设置专人对沟槽四周的土体变型观测，以及周围建筑物、构筑物的观测；土体出现纵向或横向裂缝时，必须依照规定回填开挖沟槽，重新打设钢板桩，重新进行开挖。沟槽开挖支护时必须随开挖随支撑。第一道支撑可在开挖前支撑完毕，在开挖前预留一定空间即可；如未预留，开挖至第一道撑位置时必须进行支撑。支撑由水平撑、钢板桩及对撑组成；水平撑可选择槽钢，对撑可择带有活动脚的钢管或松木桩，但必须经过计算及当地材料供应的实际情况确定。
3.3管道安装
3.3.1管道敷设及装配
在沟槽地基质量检验合格，并核对管节、管件位置无误后及时下管。下管采用吊装设备与人工配合，由于管道重量较轻、表面较光滑，可采用柔性绷带吊装，不宜用钢丝绳之类吊装，防止管道滑落。下管时注意承口方向保持与管道安装方向一致，并在各接口处掏挖工作坑。根据管径选择相应橡胶圈，将管道承插口及橡胶圈清理洁净，安装橡胶圈时，将橡胶圈弯成心形或花形放在承口槽内就位，并用手压实，确保各个部位不翘不扭。橡胶圈润滑剂应由配套厂商提供，不得使用石油制成的润滑剂，可使用便宜的菜油、洗洁清等。
3.3.2管道连接
管道吊入沟槽后，让承口试压孔朝上，中心线对中后安装管道。安装前应彻底清洁管端、凹槽和橡胶圈，确保无油污、灰尘，橡胶圈应清洁、无损；在承口管壁上预先开好试压孔，该孔位需位于安装到位后的接口两道橡胶圈中间，孔径需与试压专用螺栓匹配。玻璃钢夹砂管间连接时，承口端试压螺栓必须安装到位，管道的承口、插口与橡胶圈接触的表面应平整光滑、无划痕、无气孔，确保橡胶圈与凹槽、管壁均匀贴合；第一节管与第二节管安装要准确，管道承口朝来水方向。插口端与承口变径处在轴向应有一定间隙，安装后，检查插口推入承口的位置是否符合要求，用探尺插入承插口间隙中检查橡胶圈位置是否正确。经检查确认接口安装符合要求后，进行双胶圈100%试压，如试压未成功必须重新安装管道。
3.4沟槽回填
当管道连接后，必须尽快进行回填和系统水压试压，防止管道浮动和热变形。回填前应清除沟槽中的杂物，并排除积水，不得在有积水情况下回填。回填时应正确选择管区回填材料，严禁在管区内回填淤泥或腐植土，管顶以上0.50米内不得回填有大于100mm的石块、泥块、碎砖等杂物。并按设计要求进行管区回填与夯实，覆土应分层夯实，覆土后无弹簧现象。垫层、胸腔及顶管采用中粗砂回填，必须严格按照设计、规范压实度操作，接口部位甚至超过规范要求120%。水压试验前，除接口外，管道两侧及管顶以上上先覆盖部分回填土，但高度不超过50cm；待功能性试验满足要求后方可大面积回填。管道通过公路时，应按公路部门的要求施工。当回填至设计高程后12至24小时内应测量管道的竖向变形，其变形值不得大于3%。
3.5系统严密性试验
严密性试验方法应按《上海市工程建设规范——玻璃纤维增强塑料夹砂排水管道施工及验收规程》要求和《给水排水管道工程施工及验收规范》附录A放水法进行。试验前应做好水源引接及排水疏导路线的设计。管道安装后必须尽早进行水压试验，每次试验长度不宜超过1km，中间设有附件管段的分段长度不宜大于500m，系统中不同材质管道应分别进行试压。试验管段不得采用闸阀作堵板，不得有消火栓、安全阀等附件。试压泵和压力表设置在试验管段最低点。水压试验前管道变形应符合规定；接头应安装正确；系统止推装置到位，且完全达到规定的强度；沟槽回填已符合试压要求；阀泵已固定好。从下游缓慢向管道灌水，在试压管段上游管顶及管段中的最高点设排气阀，将管道内的气体排除。管道注满水后，浸润时间不得少于24h。试验压力采用工作压力的1.5倍，水压试验应符合要求。当试验不合格时，应检查漏水原因，重新安装或堵漏后再试验，直到合格为止；当试验合格后，须及时将阀门、安全阀等处所设的堵板撤下，恢复设备功能。
四、结论
在本工程中应用本工法由于施工速度快、施工作业面小，避免了施工产生的大量土地和长时间占用，消除了对城市交通的严重影响与农业生产，大大降低了对居民生活和农民生产的影响。工程建设时，周围的居民及企事业单位能正常生活及工作。近距离安全穿越厂房、池塘、公路的成功，为以后污水管道工程在类似情况下的规划建设提供了可靠的决策依据和技术指标，社会效益和环境效益明显。钻头，钻穿独山子组地层中的砾岩层进入泥岩段后，下入PDC钻头，是最佳的钻头选择方案，能最大限度的提高机械钻速。
②选择最佳的钻具组合：南缘地区的井，机械钻速较低的是大尺寸井眼段，在大尺寸井眼段，选用φ254mm钻铤与φ139.7mm钻杆组成的钻具组合，既可加大钻压，又可有效地减小大排量与沿程水力损耗的矛盾，可增大钻头处压降，减少沿程压力损耗，提高水力破岩作用和井底清岩作用，从而提高机械钻速。
③使用顶驱钻井装置：南缘地区由于其地质构造的原因，钻井过程中复杂情况和事故接连不断，使用顶驱装置，可简化复杂情况和事故处理过程，能迅速解除复杂情况和事故，减少复杂和事故时率，从而提高了钻井速度。
④制定合理有效的钻井技术措施：提前预测可能发生的复杂情况和事故，制定出解决方案，出现复杂情况时，可及时按照处理预案进行处理，可大大减少处理复杂的中间环节。钻井过程中要严格执行制定的预防复杂措施，如：短程提下钻、随钻压力监测，提钻灌好钻井液等，也可预防复杂的发生，从而提高钻井速度。
⑤增加设备配套，减少辅助时间：针对南缘地区的井，大尺寸井眼段长，在设备配套上加大了投入，增配了2台PZ12V190柴油机，1台3NB1300钻井液泵，地面钻井液罐的容量达到200m3以上，从而减少了修泵时间，提高了钻井速度。
（5）固井技术：南缘地区的地层复杂，大尺寸井眼段长，固井施工难度较大。该区块表层固井多采用插入式内管注水泥工艺。φ339.7mm技套采用双级注水泥工艺；φ244.5mm技套，根据安集海河组的厚度而定。如：卡因迪克地区，安集海河组的厚度只有一百多米，就采用了常规固井工艺。呼西1井φ339.7mm技套下深为3023.39米，采用了双级固井水泥工艺，固井施工非常成功，固井质量合格，油层段固井一般采用常规固井工艺。
（6）取心技术：目前在南缘地区,普遍使用的是川84单筒或中长筒取心工具，成都产φ215PC476或百斯特产φ215MC1306这两种PDC取心钻头，取心效果比较好。
3、南缘地区有待解决的问题探讨
南缘地区的钻井水平与往年相比，有了很大的进步，钻井周期已大大缩短,机械钻速显著提高，复杂情况和事故已明显减少，钻井成功率达到100%，但也存在着以下问题：
3.1大尺寸井眼的机械钻速有待提高
呼西1井使用顶驱钻井装置，该井的综合机械钻速只有1.38m/h，该井共使用了21种不同型号的钻头，包括7种PDC钻头，效果不理想。
3.2南缘地区下部地层易发生井斜而且可钻性较差
卡002井与卡003井在钻呼图壁河组与清水河组地层时，都发生了井斜，尤其是卡002井最为严重，井深3575—3825米，井斜由1°升至12.7°，250米井段增斜11.7°，增斜速度非常快，最后进行了定向纠斜。卡003井在该地层段也开始井斜，至井底井斜已达到了10.5°。
3.3固井技术还需进一步的提高
呼西1井φ244.5mm技套固井质量不合格，说明安集海河组地层复杂的问题尚未完全解决，仍需进一步研究；卡003井油套固井失败，也需要进一步分析原因，找出失败的所在，提高固井质量。
4、认识和建议
（1）对于大尺寸井眼段长和安集海河组层位较厚的南缘井，应继续推广使用顶驱钻井装置。
（2）机械钻速较低的大尺寸井眼段和可钻性差的地层，使用井下动力钻具配合P环境艺术论文DC钻头或高效牙轮钻头钻进，利用井下动力钻具的高转速来提高机械钻速，同时也具有防斜作用。
（3）使用垂直钻井系统系统钻井，以做到防斜打直和提高机械钻速的目的。
（4）采用非常规井身结构，封隔复杂地层，减少复杂与事故的发生。
（5）与钻头厂家一起研制和开发适合南缘地区地层特性的钻头。
（6）开展固井水钻井液体系的研究，选择最佳的水泥添加剂，提高南缘地区复杂地层的固井质量。
作者：钟玉英 单位：杭州萧宏建设集团有限公司
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