关键词：冻结造孔；测斜；纠偏；技术
中图分类号：TF549+.3
1 工程概况
花草滩煤矿副井位于甘肃省张掖市山丹县城东南42公里处的老军乡，海拔2050米左右，南距312国道、连霍高速公路5公里，北临兰新铁路尖山站17公里，矿区交通、通讯便利。矿井年设计生产能力90万吨，井筒采用立井开拓，冻结法施工，是目前国内西部穿过砾石层最深的矿井。
副井冻结造孔工程于2011年8月29日开钻施工，至2011年11月 7日工程施工结束，历时70天。副井共完成各类钻孔41个，总工程量18110m。
2 地质简况
本工程冻结段钻孔穿过和揭露的地层自上而下分别为：第四系、上第三系、石炭系和寒武系，其第四系（Q）厚109.75m，不整合于上第三系之上，为河湖相冲积洪积地层，主要由砾石、砂砾石组成，夹中厚层的黄土层。砾石、砂砾石层总厚99.44m，占该段地层厚度的90.6%。上第三系（N）厚275.55m，不整合于下伏基岩之上，为河湖相冲积洪积地层，主要由泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、砂岩、砂砾岩、砾岩组成。泥岩、砂质泥岩、粉砂岩土黄色，厚～巨厚层，半固结，硬度不高，含砂不均一，其粘性、膨胀性均较强。，钻进过该层段后，经常因孔壁膨胀缩径而造成提钻困难，绝大多数孔内事故就发生在该层段。砂岩、砂砾岩、砾岩共4层，总厚101.81m，占该段地层的36.9%。
3 施工技术方案
3.1 冻结孔布置及工程量
根据《张掖市宏能煤业有限公司花草滩煤矿副井冻结工程施工组织设计》，副井采用冻结孔插花布置的冻结方式。副井共布孔41个，其中冻结孔36个，测温孔3个，水文孔2个，设计各类钻孔总工程量18110m。
3.2钻孔结构
根据冻结管、测温管及水文管规格，同时考虑到上部多砾石层，施工难度大，为保证冻结管、测温管、水文管的顺利下放以及施工效率，确定钻孔孔径：整个冻结段均为Φ190mm。钻孔偏斜应满足以下几个方面：①径向内偏值：0～280m≤0.45m，280～460m≤0.6m。②按靶域控制：0～280m≤0.65m，280～460m≤0.8m。③最大相邻孔间距：≤2.9m。
4 冻结孔施工
4.1施工设备
施工用的主要设备有：①采用22m四角钻塔（配铁底盘）6套。②采用TSJ-2000A型钻机5台。③采用 TBW-850/5型泥浆泵6台。④采用Φ89mm钻杆和Φ165mm钻铤。⑤采用Φ190mm复合片钻头、Φ190mm三牙轮钢齿钻头及镶齿钻头。
4.2测斜、定向仪器
采用煤炭科学研究总院北京建井研究所生产的JDT-5A型陀螺测斜仪和TDJ6E型经纬仪为测斜仪器；采用煤炭科学研究总院北京建井研究所生产的JDT-6A型陀螺测斜定向仪和TDJ6E型经纬仪为定向仪器。
4.3正常钻进
在正常钻进过程中一要防止孔斜，二要提高钻进效率。要实现这两个目的，主要的技术工作有： ①正确选用钻头，钻进过程中在表土段（第四系、上第三系）应选用三牙轮钢齿钻头。由于表土段未成岩，地层松软，选用的三牙轮钢齿钻头齿长，而且耐磨性能较好，不仅钻进速度快，而且提钻次数少，综合效率高。该钻头与刮刀钻头相比具有较好的防斜性能。在基岩段应选用三牙轮镶齿钻头。基岩段地层坚硬，如选用三牙轮钢齿钻头钻进，钢齿很快被磨平，不但效率低下，而且成本高。用三牙轮镶齿钻头，其球齿坚硬，而且耐磨性能较好，它能将孔底和孔壁上的基岩切碾碎，同时具有较好的防斜性能。②采用合理的钻进参数，采用合理的钻进参数不仅能保持钻进的高效率，而且能有效地减少钻孔偏斜。钻进中要精心操作，根据进尺速度参考钻孔柱状图准确判层，换层钻进时要合理使用压力。软变硬时，降低钻压，待钻进0.5m后再恢复到该地层应使用的正常压力；当硬变软时，适当减小压力，降低转速。③使用性能适宜的泥浆，采用优质的化学泥浆作冲洗液，以携带岩粉、冷却钻头和保护孔壁。泥浆的主要成分是膨润土，添加剂主要为纯碱、火碱和水解聚丙烯晴铵盐等。泥浆粘度过低，护壁效果差，易造成砂砾层坍塌；且会因大颗粒岩粉长时间携带不上来，在孔底累积而造成孔斜和孔内事故。泥浆粘度过高、泥浆失水量过大时，不但会明显影响钻进效率，而且会加剧膨胀粘土层（泥岩）段的钻孔缩径现象，造成施工上的困难。
4.4防偏与纠偏
施工过程中以防偏为主，纠偏为辅。在防偏方面，除了采用合理的钻具组合外，首先力求开直孔；第二，采用合理的钻进技术参数，特别注意变层时的操作；第三，使用性能适宜的泥浆；第四，使用高硬度的三牙轮钢齿钻头和镶齿钻头。在钻孔测斜过程中，一旦发现孔斜有超限的趋势就应立即进行纠偏。常采用的纠偏方法有垫钻塔纠偏和螺杆钻纠偏两种。
4.5终孔测斜
测斜前，首先校准孔位，经复测，在孔位满足设计要求后，才进行终孔测斜工作。测斜原始方位均以井筒中心与钻孔的连线为基准，采用经纬仪定向。我们施工的所有钻孔终孔测斜后，冻结单位对我们施工的每个钻孔都进行了复测。终孔测斜成果资料真实客观，保证了钻孔的施工质量。
4.6终孔下管
冻结管下放是冻结孔施工的最后一道工序。为保证冻结管安全、顺利、快速地下放到设计深度，应做好以下工作：①为保证冻结管能下放到设计深度，钻孔终孔深度均比设计深度深0.5m左右。②为保证孔深的正确无误，终孔后都进行了钻具丈量。③为减少孔底岩粉的沉淀量，确保冻结管下放到设计孔深，下管前冲孔时间都不少于半小时。④为防止泥浆吸卡冻结管，保证下管的安全，下管前将泥浆调稀，其粘度不大于20s。⑤钻孔下管前提供下管通知单，内容包括孔号、孔深、测斜深度、偏率、偏值、偏向等。
5 施工体会
施工体会有：①钻孔施工难度大：第四系地层砂砾层、砾石层厚，易坍塌和孔斜；上第三系地层顶部泥岩膨胀性强、钻孔极易缩径造成提钻困难和孔内事故；基岩地层岩石倾角大，硬度高，很容易造成孔斜。在纠偏时选用了性能较好的化学泥浆，这大大加大了施工成本。围绕提高钻进效率，做了很多的尝试，试验了多种钻头和大量的钻进参数比较，也积累了较多的数据，后购买使用了高强度镶齿牙轮钻头，取得了较好效果。②采用新的钻进工艺与传统的施工工艺相结合；采用科学合理的钻孔护壁工艺和合理的劳动组织；采用有效的防偏、纠偏措施，并掌握钻孔偏斜规律，合理选择钻进参数，配合有效的定向纠偏技术手段，是保证钻孔质量、加快施工进度的有效途径。
6 结论
花草滩煤矿副井冻结造孔工程，经全体施工人员的共同努力，安全、优质、高效地完成了冻结造孔施工任务，冻结孔各项技术指标均满足设计和《规范》要求，对今后在该地区冻结孔造孔的施工由一定的借鉴意义。
参考文献
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[2] 吴康宁.周油坊铁矿1#措施井快速冻结施工分析与研究[J].安徽理工大学学报（自然科学版），2010，30（2）：13-16.
[3] AQ2004-2005.地质勘探安全规程[S]
【关键词】高精度造孔；偏斜度；纠偏；控制
0.引言
加纳布维水电站位于加纳北部和科特迪瓦交界处，在沃尔特水库（世界最大水库之一）上游150KM的青沃尔特河上，该电站建成后将成为加纳的第二大水电站，由中国水电建设集团负责实施，该水电站总设计高精度钻孔任务5孔，总设计孔深为183米，单孔最大设计孔深深度为45M，设计有效孔径？准194以上。在高精度钻孔过程中，孔的中心会因为设备、材料、地质本身或者人员操作不当等原因会发生一定的偏斜，这在钻进过程当中都属于正常情况，如何在发生偏斜后，能够在正常钻进过程中进行有效的纠偏来控制偏斜率是本文介绍的重点，本文主要依据该电站高精度钻孔的过程控制情况分析进行的纠偏技术。
1.施工基本情况介绍
加纳布维水电站高精度钻孔总经历日历天416天，其中施工准备时间为日历天63天，纯施工时间日历天353天，其他移机施工干扰及等待时间未包含在内，施工顺序为IP4IP2IP3IP1IP5，具体的施工日历天情况见表1。
表1 施工日历天情况
2.高精度钻孔偏斜的原因
高精度钻孔和常规性钻孔的主要区别在于高精度钻孔孔径大、偏斜率控制非常高（若？准219开孔孔径，一般偏斜率不大于千分之二），其钻孔设备和方法与一般钻孔不同，重点在于预防偏斜产生以及发生偏斜后如何有效的纠偏从而保证偏斜率。长期施工经验了解到，影响钻孔偏斜率过大的原因主要有以下三点。
（1）施工前准备工作是否充分。包括钻机安装是否水平稳定；钻机的立轴是否垂直；钻杆、钻具的刚度是否达到要求；旋转过程中接头、钻杆、钻具的同心度是否满足要求。
（2）钻进过程中的各项指标控制是否满足要求。各项指标主要包括钻进压力、钻进速度、给水量的大小等。
（3）地质本身的好坏程度。
3.高精度钻孔偏斜控制
通过分析影响钻孔偏斜率过大的原因，就可以进行针对性的控制。
（1）钻机安装的水平程度，立轴的垂直程度可通过检测仪器（如：水平仪、经纬仪）或者吊线陀进行检测；接头钻杆钻具的同心度可通过管车床进行检测或者搭设简易的检测平台进行弯曲度的检测。
（2）钻进过程中压力要适中，一般选用2KG/CM2～4KG/CM2压力为宜，在钻进的过程中要掌握孔内钻杆钻具的数量，计算压力时要根据钻孔深度考虑钻杆钻具本身的重量。
（3）全孔钻进易采用低转速，档位控制在2档以内，控制转速300R/MIN以内，以免高转速造成偏斜过大。
（4）钻进的给水量应该根据孔深进行调整，随着孔深的增加，适当增加给水压力，以保障岩粉能正常排出为宜。
在完成基本的检测和掌握基本的施工参数后，通过对高精度钻孔技术的研究发现，最终钻孔结果是否满足要求，关键在于是否具有成熟的纠偏技术，纠偏技术是高精度钻孔技术的核心。
4.高精度钻孔纠偏技术经验
高精度钻孔纠偏技术，主要是探索在保证正常钻进的过程中如何进行有效的纠偏，结合本工程施工实际情况，本文将从两个方面介绍本工程总结的经验。
4.1施工前的准备
施工准备除了前面提到各项检测外，另一重点为钻进过程中发现孔的中心偏斜后进行有效的纠偏创造条件。
通过表1可以看出IP4和IP2准备时间平均有17.5天，而IP3、IP1、IP5的准备时间平均只有8天，其差别的主要原因在于固机方式的改变，前者采用砼包裹机架来保证钻机底座的水平和稳定，后者则采用螺杆固定机架来保证钻机底座的水平和稳定。两者的相同点都是利用机架保证固机的水平和稳定，不同点在于前者固机后，钻机只能保持前后移动，后者在改良后可以前后左右移动，为纠偏创造了良好的条件。另外，后者完成钻孔任务后拆除简单高效，为施工准备节约了时间和成本，前者将在砼凝期等待及拆除过程中耗费时间和成本。
4.2施工过程纠偏处理
在固机方式发生改变后，纠偏的方式同样也发生了改变，下面介绍在施工中用到的纠偏方法。在施工过程中IP4和IP2的纠偏方法是一样的，通过表1可以看出来，IP4的和IP2的开孔孔径都为？准329，在钻进过程中若检测发现孔的中心发生偏移（一般控制在每钻进0.8-1.5M进行一次检测）。首先，采用在钻机底座与机架之间垫薄铁板的方式进行原空位纠偏，该纠偏方式效果不明显，且耗时废成本。其次，当该纠偏方式达不到钻孔要求时或者继续钻孔发现偏移继续扩大时，一般采用回填砼和变径的方式，两者的区别在于当无法用变径到达最终偏斜要求或者变径失败时采用回填砼的方式，回填砼的深度一般根据前面所测偏移的结果进行回填（注意回填砼的等级匹配）。在实际施工中IP4和IP2两孔都用到了以上的纠偏方法，最终达到终孔条件，但耗费了大量的精力及投入。从经济角度来说，这两孔是失败的，但从技术探索角度来说，为后面的孔施工获得了宝贵的施工参数和纠偏经验。
IP3、IP1、IP5三孔在总结前面的经验教训后，直接开孔孔径采用？准279。钻孔过程中采用钻机底座与机架之间垫薄铁板的方式进行纠偏，若该纠偏方式效果不理想或偏斜相对较大（根据孔深来测算，在允许偏斜范围内）时，可用钻机平移法来纠偏（本文前面提到的机架改良后的纠偏方式），若所测孔朝一方向发生偏移，钻机则向相同的方向进行平移，平移的距离根据实际偏斜距离来确定，不宜过大；通过IP3、IP1、IP5的纠偏情况来看该方法在实际纠偏过程中效果很好。
5.结语
关键词：煤矿；超前钻孔；管理
一、探放水、地质、逢掘必探钻孔管理工作责任划分
1、地测部：负责探放水和地质钻孔，以及逢掘必探钻孔设计、验收、资料收集、整理、分析、汇报和监督、检查工作。
2、防突队：负责探放水和地质钻孔，以及逢掘必探钻孔施工、资料收集、汇报反馈工作。
3、安监部、通风队：负责各类钻孔施工过程中的监督、检查和验孔工作。
4、生产区队：负责钻孔施工前的巷道加固工作，并保证风水管延到迎头，排水管路接到综掘机或耙矸机后，配合好防突队打钻。并负责逢掘必探钻孔牌板填写、控制超前进尺及安全距离。
二、探放水、地质和逢掘必探钻孔管理工作具体分工
（一）地测部
1、巷道开口前进行逢掘必探钻孔设计，并根据实际施工过程中发现的问题与所需资料要求进行补充、修改。存在水害隐患威胁的地方进行探放水钻孔设计，并根据实际施工过程中发现的问题与所需资料要求进行补充、修改。对地质构造不清的地段，进行地质钻孔设计，并根据实际施工过程中发现的问题与所需资料要求进行补充、修改。
2、探放水钻孔和地质钻孔施工期间，每班必须有地测部人员现场跟班，收集钻孔信息。
3、对每个地点逢掘必探钻孔施工结果进行整理，对煤层赋存情况和水文地质情况进行分析总结，并下发准掘通知单。
4、对每次探放水钻孔和地质钻孔资料进行分析、总结，并进行评价，报总工程师批准。
5、监督、检查各巷道逢掘必探钻孔施工情况、牌板填写情况和中心孔的保护情况。
6、每一循环探放水基点由地测部吊挂，并上锁管理，钥匙交给驻矿安检员。
（二）防突队
1、按照探放水、地质和逢掘必探钻孔设计编制安全技术措施，并按措施施工各类钻孔。
2、对各类钻孔实际钻探资料进行收集、整理，反馈。
3、按要求时间将各类钻孔资料反馈地测部。
（三）安监部、通风队
1、安检员和瓦检员对逢掘必探钻孔的施工过程进行监督、检查，并对打钻结果进行验收。
2、对探放水钻孔和地质钻孔施工过程进行监督、检查。
（四）生产区队
1、逢掘必探钻孔到位前（综掘提前20m，炮掘提前10m），生产区队以工程联系单形式通知地测部需要施工逢掘必探钻孔。
2、生产区队接到打钻工程联系单后将迎头永久支护到位或钻场施工完成，临时水沟挖通，排水泵及管路安装到位，通知防突队进钻机。
3、逢掘必探钻孔施工结束，接到准掘通知单后及时填写井下逢掘必探钻孔牌板上的原始数据，并采取措施保护逢掘必探中心孔。
4、生产区队根据逢掘必探钻孔实际施工长度和巷道施工进度，每班填写剩余允许施工进尺。
5、每月按时填写前探记录本，签完字后于每月2号前送交生产技术部。
6、接到探放水钻孔和地质钻孔设计后，按照设计施工防排水设施，为防突队创造条件，并通知地测部验收。
三、处罚标准
1、生产区队在工作面剩余允许掘进距离综掘20m、炮掘10m时，及时通知地测部，若因为不及时通知造成巷道超掘的，对责任单位按照超掘进行追查。
2、防突队进钻时，发现现场达不到施工要求的（如水沟不畅通、水泵不到位或迎头支护不到位），由施工区队继续施工，不考虑打钻影响。
3、地测部接到逢掘必探钻孔通知后，24h内给防突队下发逢掘必探钻孔设计工程联系单，因设计下发不及时，导致影响生产的，处罚地测部防治水负责人50元。
4、防突队需严格按照逢掘必探钻孔设计施工，不按设计要求施工的一次处罚技术负责人50元，并重新施工。钻孔施工过程中发现异常情况的要及时汇报地测部。
5、探放水钻孔和地质钻孔施工期间地测部必须安排专人跟班，若地测部没有安排跟班人员，对地测部长处罚50元，若安排有跟班而现场跟班人员跟班不到位的对跟班人员按照50元/次进行处罚。
6、逢掘必探钻孔施工完毕后，防突队必须在24h内将资料以电子版、纸质版（由驻矿安监员签字确认）各一份反馈地测部，因资料反馈不及时影响生产的对防突队负责人、技术负责人各处罚50元。
7、地测部在接到防突队提供打钻资料后24h内做好打钻成果分析与评价，经总工程师审核后以准掘通知单形式下发生产区队，若分析不及时影响生产的对相关责任人处罚50元/次。
8、施工区队技术负责人接到准掘通知单，在巷道施工之前填写逢掘必探钻孔管理牌板原始资料，否则按照超掘处罚生产区队队长和技术队长。
9、探放水牌板与基点由生产区队现场管理，若损坏对技术队长、跟班队长各处罚50元/次。
10、施工区队根据当班实际掘进进尺，每班填写超前探放水钻孔牌板，不按时填写或填写错误的，对施工区队技术负责人处罚50元/次。
11、防突队施工超前探放水钻孔时，现场必须有原始记录本，将钻孔出水、瓦斯和煤岩层情况记录清楚，记录本数据记录不清的对技术负责人处罚50元/次；无记录本的，现场不得施工，并对当班跟班队长处罚50元/次。
12、巷道逢掘必探中心孔管理不善，导致孔口被破损或找不到孔口的，处罚施工区队主管队长、技术负责人各100元，并停止生产，重新打孔，影响时间由生产区队负责。
13、施工区队前探记录本每月2号之前没有送交地测部的每推迟一天罚技术负责人50元，5号之前未送交生产技术部每推迟一天罚主管队长、技术负责人各100元，并负担由此产生的一切后果。
四、总结
煤矿应根据自己的实际情况制定适合本矿井的《XX煤矿超前钻孔管理规定》，对施工过程中存在的各种问题作出具体规定，规定责任人和处罚方式，以此来加强超前钻孔的管理。各煤矿单位的超前钻孔管理规定不尽相同，但均不能违背《煤矿安全规程》和《煤矿防治水管理规定》等相关要求，其最终目的都是为了通过控制钻孔的施工质量来确保采掘工程的安全有序进行。
关键词：川东工区 钻前施工特点 现状 原因分析 建议
钻前工程费用约占钻井总费用的10%左右，但因其对整个钻井过程的费用控制有至关重要的作用而受到重视。
钻前工程是钻井以前的建筑工程，它由工程的前期设计、土地征用、井场道路施工、井场设备基础施工，土地复垦等项目组成。任何一个环节出问题均影响到今后钻井施工过程中的成本控制，抓好钻前工程各个阶段的组织工作，减少钻井施工阶段的成本压力是川东工区当前钻前工程要面对的问题。
一、工区钻前工程的特点
1、施工难度大。川东北工区地处四川盆地，主要集中在四川的宣汉、巴中一带，地势险峻地形条件复杂，而且井位的选址大多在崇山峻岭之中，滑坡、危岩崩塌等地质灾害时有发生，在该区进行钻前施工费用高，施工难度相比其它工区要大得多。
2、质量要求高。该工区施工的钻井工程，设计井深最少都在四千多米以上，有的甚至在六、七千米，意味着钻井施工周期长，钻前工程质量要经受长久的时间考验。
3、环保压力突出。川气东送工程对环保的要求非常高，因此，钻井污水的排泄沟渠、污水池、生活垃圾池、油污池等设施都要求高质量修建。
4、施工设计动态化。由于工区地形复杂，施工中经常会出现不可预见的地质复杂，设计变更在施工的过程中经常发生，再加上该工区钻前工作量大，钻前施工工期长，决定了钻前施工开始的时间要比钻井工程设计出来的时间提前很多，而钻井工程设计出来后对钻前施工设计会有局部变动的要求，动态化设计是川东工区钻前工程的一大特点。
二、工区钻前工程的现状及存在的问题
1、钻前工程施工未完全按照“川东北工区钻前施工作业技术规范”组织实施。在川东北工区施工的钻前工程，如果完全按照“川东北工区钻前施工作业技术规范”的要求组织验收，相当部分井的钻前工程不能够完全符合验收要求。
2、施工队伍的业务水平参差不齐。
3、作为总包方缺乏建筑施工管理方面的相关专业人员。在接触的几口井的钻前工程施工中，总包单位管理人员几乎都是建筑方面的外行，完全靠甲方外聘的监理人员在现场把关施工质量。
4、受钻井工程设计滞后于钻前工程设计的影响，工区钻前工程建筑设计不能一次性全面到位，施工中动态设计时有发生，由于缺乏及时的设计变更图纸，质量问题时有发生，已影响到钻井施工单位后续成本控制。
5、有的钻前工程尚未经过合格验收甲方便催促使用单位开始钻井设备的搬迁安装，有的甚至没有验收就催促进行设备搬迁安装。
6、受钻前施工质量的影响，钻井过程中的钻前施工整改时有发生，增加了钻井单位施工过程中的停待时间。
7、“川东北工区钻前施工作业技术规范”与“川东北天然气井钻井与井下作业工程安全技术规范”有不一致之处。
三、存在问题的原因分析
1、“川东北工区钻前施工作业技术规范”在施工和验收阶段未得到真正贯彻执行，主要缘于以下几个方面。
（1）“规范”的制订尚有部分细节不够完善。比如对放喷池修建的要求，未考虑对墙体的钢筋拉接，一旦遇大雨放喷池集水，很容易受不住水压而垮塌；对井场道路的弯道、会车道设置要求也未能完全切合当地实际，造成施工中随意变动“规范”的情况发生，以致“规范”不能发挥它应有的权威作用。
（2）对钻前工程的验收未能按照“规范”来严格进行，致使施工方不重视“规范”、不按照“规范”组织施工。
（3）甲方未严格执行先验收后使用的相关规定。川东北工区钻井施工时间紧任务重，为了赶时间抢进度，在钻前工程尚未完成或完成没有经过合格验收的情况下，甲方便催促钻井单位加紧搬迁安装，放松了对“规范”执行的力度要求。
2、施工队伍业务素质偏低。
（1）参与分包施工的队伍业务素质比较低，其提供给总包单位审核的资质，大多是挂靠其他施工企业的资质。
（2）为降低人工管理成本，也为了搞好与当地的工农关系，相当部分的劳动力使用来源于现场当地的农户，懂技术的操作工人寥寥无几。
3、总包单位缺乏建筑施工方面的现场管理人员。
总包单位管理人员大多是从事钻井、采油以及其他专业的人员，真正学建筑施工专业的人很少，对钻前施工质量好坏的评定心中无底，对现场修改和变更设计项目的质量更是无从把握，现场完全依靠甲方聘请的监理人员来把关钻前施工质量，而甲方外聘建筑监理人员对项目单位的设备以及操作工艺完全陌生，无从将建筑设计、施工与项目对辅助建筑设施的要求紧密联系。由此可以想象这样完成的钻前工程有较大的质量风险，尤其是动态设计项目的工程质量更是如此。
4、施工图设计不严谨，跟不上现场施工的要求。
相当部分的辅助设备基础和其他辅助设施没有正规的施工图设计，比如：油、水罐基础、清水储备池以及生活区厕所等。都是现场施工单位在“川东北工区钻前施工作业技术规范”的总体框架内，根据经验来进行设计施工，施工质量没有设计上的保障。
5、钻前甲方与钻井单位和施工单位缺乏密切配合。
（1）钻井单位的生活区场地需要多大面积？安排在什么位置？现场是建冲凉房还是采用活动冲凉房？厕所需要建几个？建多大？建在什么位置？油、水罐基础、清水储备池的位置确定等等，这些都需要钻井单位、甲方和施工方三方共同确定，事实上在具体操作中使用单位的要求很难得到施工方的积极配合。原因是甲方与总包方签订的是总价合同，同样总包方与分包方签定的也是总包合同，设施位置的变动导致工程量的变动，进而造成施工成本的变动，但这些变动不一定能得到甲方的认可，因此，这个协调难度就很大，问题也很多。
（2）经常是钻前施工进行到一半时，钻井工程设计才出来，钻井工程设计出来后对钻前施工设计会有局部变动的要求，而甲方又不能及时了解钻井工程设计情况，于是钻井单位只有不断在甲方与施工方之间来回沟通，其它分部分项工程的变更协调也是如此。但是钻井单位由于只是工程使用单位，不但不能约束施工方，而且还是钻井工程的乙方，因此，其协调的难度很大，作用也很小。
（3）钻井辅助设备的具体摆放位置可以根据现场的地形条件和该设备的特点作出调整，这需要钻井单位各部门的大力配合，但事实上这些并未引起甲方和钻井单位的高度重视。
有时钻井生产部门从方便生产的角度考虑将一些生产辅助设备安排摆放了一个具置，施工方根据这个安排进行相应的基础施工，可从设备管理部门的角度出发，这个位置不一定能满足现有辅助设备的安装要求，即使能满足安装要求，也不一定能满足安全环保的要求。但是相当一部分钻井单位在对辅助设备的具体安放位置作出调整时，并不是汇集各个部门的意见后作出决定的，所以扯皮的事就不可避免。
（4）钻前工程设计是多种专业的结合，要求设计人员的知识面应是很全面的。要做到合理、科学的设计，不光要清楚建筑设计，还要了解钻井设备的特点和布局，对钻井施工的工艺也要有大致的了解，惟有如此才能保证施工设计的合理和适用。以上这些仅凭设计人员是难以做到的，这需要设计单位、钻井单位以及建筑方面的专业人员共同来完成，但在实际操作上并非如此，因此，问题也就不可避免，在工区有很多这方面的教训。
当然川东北工区有它独特的地质特点，地质灾害时有发生，但是，只要多部门配合，共同参与钻前工程的前期设计和中途动态变更设计，相当一部分钻前工程质量事故是可以得到有效遏制的。
6、工区钻井工程作为川气东送的前期工程，集团公司总部很重视，对川气东送工程任务的时间安排要求非常紧。于是就出现了为赶进度而忽视钻前施工验收的现象，由此导致钻井单位的设备搬迁安装进度迟缓，并为钻井单位下一步的施工作业埋下了安全隐患。
（1）P**井的钻前施工在还没有完成且施工质量还没有达到相关要求的前提下，甲方就催促钻井单位进行设备搬迁，导致搬迁安装进度长时间滞后，钻井单位大量的设备运输车辆和人员滞留井场，等待钻前施工单位的整改。在钻井单位大部分钻井设备进入井场后，钻前工程还存在以下问题：
a、井架基础平整度不合格（最大高差竟达4cm），井架底座无法平稳安装到位，最后又将底座吊开等待整改。
b、储备罐条形基础设计与钻井单位提供的储备罐架不符，储备罐架不能完全摆放到基础上，只得将罐架重新吊开等待整改。
c、储备罐基础边坡有垮塌迹象，油罐基础边坡出现小范围垮塌，施工方进行突击整改。而且在该井钻机设备全部搬迁进场后，污水池的修建工作仅完成了50%的工作量。
d、进入该井有近3公里的井场道路雨天泥泞不堪，造成搬迁进度迟缓，而且该路段自从井队设备搬迁到位后，施工方就基本放弃了整改，严重影响到了钻井施工材料的运输。
（2）分*井井场前场混凝土工程刚浇注完成5天，甲方便催促钻井单位进行设备搬迁，而此时，钻前施工的污水池、清水池、放喷池、油罐基础、水罐基础、生活区场地铺垫、井场道路铺垫等工作都还没有结束，提前搬迁安装导致进度迟缓，搬迁安装成本增加。
a、因为井场道路的宽度不达标，路肩不稳定，运输第一车设备的车辆在经过该路段时路肩垮塌，车辆侧翻在井场道路上，影响搬迁时间51小时；在另外一段井场道路，由于道路（含路肩）宽度仅有3.5米，道路的一边是民房一边是陡坡，搬迁车辆在该路段与民房相挂，赔钱不说，还堵塞道路37小时。以上隐患都是钻井单位在设备搬迁前多次向甲方和施工方提出并要求整改的内容；由于井场前场部分混凝土地面保养时间不够，两台重型车辆进入时被陷，造成设备二次吊运。
b、由于井场道路会车点达不到规范要求，车辆进、出井场需要在两头进行拦截放行，否则就会堵塞在中途；设备搬迁期间正值雨天，由于道路泥泞车辆进、出井场需要装载机进行牵引。以上原因耽误搬迁时间192小时。
c、钻井单位在井场等待钻前施工单位对没有完成的项目进行修建，直接导致停待时间近15天，后续影响时间更长。
d、由于仓促搬迁，增加了钻井单位许多设备的重复吊装运输工作，加大了钻井单位的成本支出。
四、做好川东工区钻前工程的几点建议
1、多部门合作，重点搞好钻前工程设计。
前期设计涉及的内容多且工作繁重，它牵涉到土地征用、补偿，井场道路的方位走向，井场方位的布置、生活区地点选址、还要结合当地的水文地质情况等。它需要和多个部门、多个专业打交道。
(1)、施工准备阶段设计。征地能否迅速得到当地政府及土地使用权所有者的大力支持？征地补偿费用能否得到有效控制影响接下来的施工进度和钻前施工成本。因此在设计初期应会同工农协调部门、工程设计部门和有关建筑方面的专业人员，共同到现场踏勘研究汇总各方面意见，尽量避免征用良田，控制征地、复耕费用，经综合平衡考虑后共同确定设计意图。
(2)、施工质量设计。施工质量设计其实就是建筑设计，必须严格按照建筑设计规范，结合“川东北工区钻前施工作业技术规范”来进行设计，任何一个设计环节出现质量问题都会导致整个钻井工程搬迁、安装、施工不能正常进行，严重的还有可能导致井架损毁及人员伤亡的重大事故发生。这阶段同样需要设计单位、钻井施工单位、建筑方面的专业人员共同参与。
（3）、引进动态设计管理模式。钻前工程设计又有别于一般的建筑设计，一般建筑设计都要对建筑地基进行地勘测量，但是钻前工程设计如果也要进行地堪测量不太实际，还有就是由于钻井工程设计滞后于钻前施工设计，因此现场施工中难免会出现原先未曾预料的地质复杂和设备基础变动，甲方负责动态设计的人员应主动与钻井单位、建筑专业人员一同合理组织动态设计，严格遵循照图施工的程序。
总的来说，钻前工程设计要多部门共同参与，要与当地的水文地质情况结合起来全盘加以考虑，在施工中引进动态设计管理，避免设计不合理、出图不及时给钻前施工质量和施工进度造成压力。钻前工程设计阶段对钻前、钻井的成本控制是非常重要的，应在该阶段投入较多的精力、财力和人力。
2、结合工区钻前施工“规范”，作好施工监督阶段的各项工作。
再合理的钻前工程设计都离不开施工阶段的质量监理，钻前施工监理不但要按照设计来进行质量监督，还要熟悉工区《钻前施工作业技术规范》和《钻井与井下作业安全技术规范》的相关要求，重视现场工程资料的收集和整理。
（1）、熟悉工区有关钻前工程施工作业和安全的规范。比如生活区场地的选址要求距离井口300米以上，并且是在上风口；放喷池的修建须距离井口100米以上，而且两个放喷池之间的夹角要大于90度等等。因此，现场监督不光要熟悉建筑质量的监督还要了解本地区钻前工程的相关规定和要求。
（2）、现场监理与甲方现场代表密切配合。钻前工程的最终使用者是钻井单位，工程质量的好坏与使用单位如何使用有密切的关系，作为施工监理不可能对钻井工艺以及钻井设备特点有全面了解，因此有必要与钻井单位现场代表密切沟通，尤其是在钻井设计有变动时更是如此。
（3）、现场资料的整理移交。作为工程使用方，钻井单位应派驻代表到施工现场见证整个施工过程，并对现场监理整理待移交的施工资料签字见证，确保施工资料的真实准确。
3、完善钻前辅助基础设施摆放位置及调整位置的程序和手续
（1）对各种辅助设施位置的确定应由钻井单位的生产、机动、安全等部门共同签字确定，设计单位根据这个“签字”来出图，因为不同的摆放位置对于基础的设计要求是不一样的，最后施工方根据这个“签字”和图纸来组织施工。
（2）生活区场地选址、建冲凉房还是采用活动房、厕所需要建几个？建多大？建在什么位置等等，这些需要钻井单位、甲方和施工方三方在一起共同确定，并以书面的形式明确。
4、明确验收程序，严格按程序组织验收。
（1）任何工程的验收均应参照相关的规定和标准，钻前工程应按照建筑工程的相关标准和《川东北钻前施工作业技术规范》的要求，严格对照标准和规范将钻前工程分三个部分来进行验收。
a、井场主体设备基础验收
b、辅助设备基础、辅助设施和生活区场地验收
c、井场道路验收
（2）由甲方组织有以下单位和部门参与的工程验收小组
a、甲方负责钻前工程管理的部门、安全环保部门、生产管理部门
b、施工单位
c、设计和施工监理单位
d、钻井单位（生产部门、安全环保部门、机动部门）
（3）严格执行先验收而后再搬迁的程序。无论何种原因都不应该影响钻前工程的正常验收，时间紧任务重是客观存在的，但不能因为这个“存在”而逾越验收的程序。
5、完善《川东北钻前施工作业技术规范》的相关标准
（1）组织建筑设计、施工和钻井单位相关部门的专业人员，结合川东工区的实际情况一起完善《川东北钻前施工作业技术规范》。
（2）细化《川东北钻前施工作业技术规范》的工作内容和具体施工要求。
（3）在规范中明确竣工验收的参与单位和验收操作步骤。
6、钻前工程的施工招投标以及结算应严格执行建设工程量清单计价规范
【关键词】定向钻进；钻孔设计；施工工艺；限制因素；改进
1、定向钻孔施工的工艺原理
煤矿井下定向钻进是采用水力排渣、随钻测量的一种钻孔施工工艺，是利用泥浆泵将静压水通过加压后，通过钻杆内侧供水通道送达孔底，驱动孔底螺杆马达旋转，为钻头旋转切削煤岩提供动力，水沿着钻杆与孔壁之间的间隙排除孔内钻屑。施工过程中通过随钻测量系统实时测出孔底钻具空间姿态参数（倾角、方位角、工具面向角等），操作人员通过对比施工参数与设计参数，调整孔底钻具工具面向角，进行下一次钻进，依次按照此步骤施工直至实际钻孔轨迹沿着设计轨迹钻进至终孔。
2、定向钻孔的设计
定向钻孔施工前必须预先设计好钻孔轨迹，定向钻孔轨迹的设计应考虑到以下因素：钻孔的类型，施工钻孔的个数及预计孔深、钻孔分支孔的数量、孔深及分支位置等，轨迹设计前，尽可能多的收集到能准确反映钻孔布孔平面和空间区域的地质测量资料（包括煤层顶底板等高线图、综合柱状图，采掘工程平面cad图、局部探眼或钻孔柱状图等），分析布孔区域煤层瓦斯含量及压力、煤层顶底板岩性变化及煤厚变化情况。下面以顶板瓦斯抽放钻孔设计为例说明如何进行定向钻孔轨迹设计：
2.1钻孔方位角设计。设计钻孔方位角时，必须先明确工作面顶底板等高线图的真方位角a，然后再确定钻孔施工的主方位角b，顶板瓦斯抽采钻孔距离回风巷平距一般为10～30m，可以设计2～5个定向主孔，开孔间距控制在0.5～1m，再确定分支钻孔的个数及开孔位置，分支钻孔开孔位置均布置在工作面收作线以内，这样可减少无效孔段的施工，钻孔设计孔深在300～600m为宜，主孔方位在进入收作线后保持平行轨道顺槽延伸，主孔方位角确定后，再设计分支孔的方位，使钻孔终孔在平面上等间距分布，平均间距5～7m。
2.2钻孔倾角设计。倾角的设计应兼顾到两个方面，一是高位钻孔最佳抽采高度，二是岩性情况。钻孔的终孔垂高应分布在煤层顶板裂隙带内，淮南矿区高位钻孔最佳终孔高度一般控制在煤层顶板垂距15～25m范围内。在确定最佳垂高范围后，在通过综合柱状图和沿轨顺方向轨顺顶煤层顶底板岩性柱状图确定终孔目标层位，钻孔的剖面轨迹应本着尽量在稳定岩层中钻进原则。钻孔的平面和剖面轨迹手动绘制在cad平剖面图上后再确定每个孔不同孔深段的方位角及倾角具体参数，将参数输入专门的定向钻孔轨迹设计表格，一般先进行方位角数据调整，观察设计表格中钻孔左右偏差数据情况，不断调整方位角数据，直至左右偏差数据符合要求，方位角参数确定好后，再调整倾角参数，注意钻孔上下偏差数据，直至上下偏差数据符合要求，调整方位角和倾角时还要注意钻孔的弯曲强度数据，一般尽量不要超过2°/6m，最后将钻孔的平面和剖面绘图数据导入cad成图，对比手动绘制cad平剖面轨迹和绘图数据生成的cad平剖面轨迹，不断调整方位角倾角参数，直至两个图形基本拟合为止。
3、定向钻孔施工准备及施工过程
3.1施工准备。为保证定向钻孔施工能够有序的进行，施工前主要要做以下准备：钻场选择及布置，钻场的选择是个很重要的环节，应根据施工钻孔的类型及空间布置进行选择，同时还应兼顾钻场周边顶底板岩性，由于施工定向钻孔排水量大且施工周期长，对孔壁的破坏较大，故钻场应尽量选择在岩性较好的地段。钻场的规格应根据定向钻机的型号合理开拓，以西安院ZDY6000LD（F）型定向钻机为例，一般为长×宽×高：6m×5.5m×3m。钻场内应该进行挂网喷浆，底部浇筑砼，定向钻孔施工对供排水都有要求，必须使用清水作为冲洗介质，而且供水量要求Q≥13mm2/h，因此要有完善的供排水系统，要有专门的排水泵，建议现场挖设两个长×宽×深：1.5m×1.5m×1.5m规格的水漾，一个用于沉淀钻屑，一个用于排水。另外定向钻孔施工过程中需要用的工具设备很多，而且价格昂贵，应采用专用工具箱放置，避免遗失。钻孔施工前，钻场内还必须提前标注清楚钻孔设计开孔方位角，以便施工人员移钻机对孔。
3.2定向钻孔施工过程
定向钻孔施工前必须将钻孔的设计参数导入井下电脑以指导定向钻进，定向钻进一般按以下程序进行。
（1）回转转进：采用回转钻进配扶正器保直钻进施工20-30m（具体孔深一般以穿过软岩层为准），然后采用进Φ189mm钻头扩孔至孔底。（2）下护孔管：孔口段下入Φ127mm护孔管，然后注浆加固护孔管，如果遇到有垮孔时，则需要向孔内进行高压注浆，使孔内形成水泥柱。（3）透孔：待孔内水泥充分凝固后，进行透孔至孔底。（4）定向钻进：透孔后，便可以下入定向钻具校正孔口工具面初值定向钻进3m或者6m测量一次当前钻孔孔底参数对比设计轨迹参数调整孔底马达工具面下一次钻进，每钻进一次后再进行一次探管检测，检测钻孔孔底当前倾角、方位角，然后调整孔底马达工具面继续钻进，依次进行下去至终孔，（见流程图1）。
定向钻孔施工过程中有一些注意的事项，如果不注重这些细节，可能会对施工带来不必要的麻烦，因此这里有必要强调一下，定向钻孔每班施工结束时作业人员应有意识的在电脑上保存好当班施工的数据。每次调整定向钻具工具面前，需要将孔底钻具提离孔底200mm左右，避免折坏孔底马达。在调整工具面时，除了开分支孔的情况除外，尽量避免工具面呈180°定向钻孔施工人员应认真仔细的记录每班施工情况主要包括施工过程中泥浆泵压力、钻机给进、起把压力变化情况，岩性变化情况等，及时反馈给施工技术管理人员，技术人员根据岩性变化情况及时调整施工方案，如钻孔轨迹路线上有断层或者裂隙带发育时，可以采用开分支绕开或者提前对断层或裂隙进行注浆加固，保护定向钻进施工的安全。
4、限制煤矿井下定向钻孔施工技术推广的因素
目前定向钻进技术的试验，不管是使用国内钻机还是国外钻机，施工过程中由于种种原因，使得使用定向钻进施工瓦斯抽采钻孔目前并未在煤矿井下广泛推广应用，总结起来主要是因为受到以下方面的因素制约：
定向钻进对于岩性条件要求苛刻，地层适应能力较差，定向钻孔施工时在遇到水敏性岩层及软岩层如炭质泥岩及砂质泥岩时极易出现垮孔，而在硬岩如细砂岩中钻进时，进尺效率太低，即所谓：“软的打不了，硬的打不动”。
定向钻孔的施工对于操作人员的素质及技术水平要求较高，而现在煤矿井下职工由于文化水平有限，要学习好并充分掌握定向钻进技术需要长时间的培训。
由于定向钻孔施工对施工现场供水及排水能力要求较高，施工的每个钻孔孔口段基本都要进行下套管注浆，有的遇到垮孔时，需要多次注浆，施工工艺相对常规钻进较复杂，而且钻孔施工周期一般比较长，这些对于井下钻探施工单位来讲，人力和物力成本投入太大。
5、定向钻机施工过程中需要改进的地方
煤矿定向钻进工艺目前在我国煤矿井下主要还处在试验阶段，根据西安煤科院6000LD（F）型定向钻机在淮南张集煤矿井下的使用情况，作者总结了常出现的一些问题，认为定向钻进应致力于在以下方面进一步改进。
（1）钻机设置及结构：分体式定向钻机的泥浆泵、电机与钻机操作台分开设置，操作人员在操作时很容易造成不能方便的看到泥浆泵压力变化情况，易造成孔内遇到紧急情况时，处理不及时，另外钻机占用的体积过大，钻机挪移不方便。
（2）随钻测量系统，随钻测量系统是整个定向钻进的核心部分，但通过使用西安煤科院的6000LD（F）的随钻测量系统，最容易出现的问题就是通讯失败，而造成通讯失败原因主要来着硬件方面，通常是钻杆接头松动，或者是孔底测量探管故障，遇到这些问题通常要起出孔内所有钻杆检查，既费时又费力，所以建议应该增强随钻测量系统抗震性及稳定性，尽量避免施工时出现通讯故障。
（2）孔底马达，孔底马达在定向钻进过程中起着承上启下的作用，也是孔内的主要动力转换装置，在定向钻进时，我们发现施工部分软岩及中硬岩石时，施工进度较慢，当遇到较硬岩层如含砂量较高的砂岩时，进尺效率极低，每班进尺都在几米左右，而且孔底马达也容易出故障，所以定向钻进要想推广，孔底马达的性能应该得到更加的增强，这也是刻不容缓的事情。
关键词：石油钻前工程，施工 ，现状
Abstract: the construction of the drill pays special attention to the drilling engineering construction quality well before the construction process of the cost control have crucial effect, the paper analyzes the oil drilling engineering construction before the current situation and existing problems, this paper expounds the reasons and puts forward improvement suggestion.
Keywords: oil before drilling engineering, construction, the status quo
中图分类号：P618.13文献标识码：A 文章编号：
钻前工程费用约占钻井总费用的10%左右，但因其对整个钻井过程的费用控制有至关重要的作用而受到重视。钻前工程是钻井以前的建筑工程，它由工程的前期设计、土地征用、井场道路施工、井场设备基础施工，土地复垦等项目组成。任何一个环节出问题均影响到今后钻井施工过程中的成本控制，抓好钻前工程各个阶段的组织工作，减少钻井施工阶段的成本压力是当前钻前工程要面对的问题。
一、钻前工程的现状及存在的问题
1、钻前工程施工未完全按照“钻前施工作业技术规范”组织实施。在施工的钻前工程，如果完全按照“钻前施工作业技术规范”的要求组织验收，相当部分井的钻前工程不能够完全符合验收要求。
2、施工队伍的业务水平参差不齐。
3、作为总包方缺乏建筑施工管理方面的相关专业人员。在接触的几口井的钻前工程施工中，总包单位管理人员几乎都是建筑方面的外行，完全靠甲方外聘的监理人员在现场把关施工质量。
4、受钻井工程设计滞后于钻前工程设计的影响，工区钻前工程建筑设计不能一次性全面到位，施工中动态设计时有发生，由于缺乏及时的设计变更图纸，质量问题时有发生，已影响到钻井施工单位后续成本控制。
5、有的钻前工程尚未经过合格验收甲方便催促使用单位开始钻井设备的搬迁安装，有的甚至没有验收就催促进行设备搬迁安装。
6、受钻前施工质量的影响，钻井过程中的钻前施工整改时有发生，增加了钻井单位施工过程中的停待时间。
二、存在问题的原因分析
1、“钻前施工作业技术规范”在施工和验收阶段未得到真正贯彻执行，主要缘于以下几个方面。
（1）“规范”的制订尚有部分细节不够完善。比如对放喷池修建的要求，未考虑对墙体的钢筋拉接，一旦遇大雨放喷池集水，很容易受不住水压而垮塌；对井场道路的弯道、会车道设置要求也未能完全切合当地实际，造成施工中随意变动“规范”的情况发生，以致“规范”不能发挥它应有的权威作用。
（2）对钻前工程的验收未能按照“规范”来严格进行，致使施工方不重视“规范”、不按照“规范”组织施工。
（3）甲方未严格执行先验收后使用的相关规定。工区钻井施工时间紧任务重，为了赶时间抢进度，在钻前工程尚未完成或完成没有经过合格验收的情况下，甲方便催促钻井单位加紧搬迁安装，放松了对“规范”执行的力度要求。
2、施工队伍业务素质偏低
（1）参与分包施工的队伍业务素质比较低，其提供给总包单位审核的资质，大多是挂靠其他施工企业的资质。
（2）为降低人工管理成本，也为了搞好与当地的工农关系，相当部分的劳动力使用来源于现场当地的农户，懂技术的操作工人寥寥无几。
3、总包单位缺乏建筑施工方面的现场管理人员
总包单位管理人员大多是从事钻井、采油以及其他专业的人员，真正学建筑施工专业的人很少，对钻前施工质量好坏的评定心中无底，对现场修改和变更设计项目的质量更是无从把握，现场完全依靠甲方聘请的监理人员来把关钻前施工质量，而甲方外聘建筑监理人员对项目单位的设备以及操作工艺完全陌生，无从将建筑设计、施工与项目对辅助建筑设施的要求紧密联系。由此可以想象这样完成的钻前工程有较大的质量风险，尤其是动态设计项目的工程质量更是如此。
三、做好工区钻前工程的几点建议
1、多部门合作，重点搞好钻前工程设计
前期设计涉及的内容多且工作繁重，它牵涉到土地征用、补偿，井场道路的方位走向，井场方位的布置、生活区地点选址、还要结合当地的水文地质情况等。它需要和多个部门、多个专业打交道。
(1)施工准备阶段设计。征地能否迅速得到当地政府及土地使用权所有者的大力支持？征地补偿费用能否得到有效控制影响接下来的施工进度和钻前施工成本。因此在设计初期应会同工农协调部门、工程设计部门和有关建筑方面的专业人员，共同到现场踏勘研究汇总各方面意见，尽量避免征用良田，控制征地、复耕费用，经综合平衡考虑后共同确定设计意图。
(2)施工质量设计。施工质量设计其实就是建筑设计，必须严格按照建筑设计规范，结合“工区钻前施工作业技术规范”来进行设计，任何一个设计环节出现质量问题都会导致整个钻井工程搬迁、安装、施工不能正常进行，严重的还有可能导致井架损毁及人员伤亡的重大事故发生。这阶段同样需要设计单位、钻井施工单位、建筑方面的专业人员共同参与。
（3）引进动态设计管理模式。钻前工程设计又有别于一般的建筑设计，一般建筑设计都要对建筑地基进行地勘测量，但是钻前工程设计如果也要进行地堪测量不太实际，还有就是由于钻井工程设计滞后于钻前施工设计，因此现场施工中难免会出现原先未曾预料的地质复杂和设备基础变动，甲方负责动态设计的人员应主动与钻井单位、建筑专业人员一同合理组织动态设计，严格遵循照图施工的程序。
总的来说，钻前工程设计要多部门共同参与，要与当地的水文地质情况结合起来全盘加以考虑，在施工中引进动态设计管理，避免设计不合理、出图不及时给钻前施工质量和施工进度造成压力。钻前工程设计阶段对钻前、钻井的成本控制是非常重要的，应在该阶段投入较多的精力、财力和人力。
2、结合工区钻前施工“规范”，作好施工监督阶段的各项工作
再合理的钻前工程设计都离不开施工阶段的质量监理，钻前施工监理不但要按照设计来进行质量监督，还要熟悉工区《钻前施工作业技术规范》和《钻井与井下作业安全技术规范》的相关要求，重视现场工程资料的收集和整理。
（1）熟悉工区有关钻前工程施工作业和安全的规范。比如生活区场地的选址要求距离井口300米以上，并且是在上风口；放喷池的修建须距离井口100米以上，而且两个放喷池之间的夹角要大于90度等等。因此，现场监督不光要熟悉建筑质量的监督还要了解本地区钻前工程的相关规定和要求。
（2）、场监理与甲方现场代表密切配合。钻前工程的最终使用者是钻井单位，工程质量的好坏与使用单位如何使用有密切的关系，作为施工监理不可能对钻井工艺以及钻井设备特点有全面了解，因此有必要与钻井单位现场代表密切沟通，尤其是在钻井设计有变动时更是如此。
（3）现场资料的整理移交。作为工程使用方，钻井单位应派驻代表到施工现场见证整个施工过程，并对现场监理整理待移交的施工资料签字见证，确保施工资料的真实准确。
3、完善钻前辅助基础设施摆放位置及调整位置的程序和手续
（1）对各种辅助设施位置的确定应由钻井单位的生产、机动、安全等部门共同签字确定，设计单位根据这个“签字”来出图，因为不同的摆放位置对于基础的设计要求是不一样的，最后施工方根据这个“签字”和图纸来组织施工。
（2）生活区场地选址、建冲凉房还是采用活动房、厕所需要建几个？建多大？建在什么位置等等，这些需要钻井单位、甲方和施工方三方在一起共同确定，并以书面的形式明确。
4、明确验收程序，严格按程序组织验收
（1）任何工程的验收均应参照相关的规定和标准，钻前工程应按照建筑工程的相关标准和《钻前施工作业技术规范》的要求，严格对照标准和规范将钻前工程分三个部分来进行验收。
关键词：桩基工程；施工；措施
中图分类号： TU74 文献标识码： A
1、工程概况
本项目位于通辽市境内，桥梁基础为C30钢筋混凝土摩擦桩基础。分布在2座大桥，新开河大桥（K57+568）、乌兰花大桥（K62+920），2座小桥K60+739（1-8m）、K61+800（1-8m）。桥台桩基础直径均为1.2m，共56根、总长1988延米、墩柱桩基础直径均为1.5m，且桩长均大于40m共76根、总长3304延米。本项目桩基工程自2012年5月15日开工至2012年7月27日桩基工程全部完成，用时73天，总计完成产值1052.28万元。
2、施工技术分析
2.1、施工流程
图1钻孔灌注桩施工工艺流程图
2.2、护筒的埋设与机械的就位
桩基定位后，根据定位点拉十字线钉放出四个控制桩，以四个控制桩为基准埋设钢护套筒，护筒的直径1.5m，单节长3m，为钻头定位和保护孔壁，护筒埋深2.7m，高于地面0.3m。该钻机自带护筒驱动器，自行埋设护筒，并采用钻杆对护筒周围回填粘土精心进行挤压、夯实。由于旋挖钻机自重很大，所以在靠近护筒侧，铺设2cm厚，6×2m的钢板，以稳固钻机。
2.3、钻机对中定位
钻机就位前，对钻孔的各项准备工作进行了检查；钻机安装后，其底座和顶端保持平稳。经检测开孔的孔位准确；开钻时先慢速钻进，待导向部位全部进入地层后，进行正常钻进。钻机在钻进施工时无位移或沉陷情况发生。
图2监理工程师对孔位中心进行复测
2.4、泥浆的配制
本工程地下水位较高，地层以砂性土为主，需采用泥浆护壁成孔，设置一处泥浆池进行专门配制，由自身设备配合造浆机完成，施工中选取水化性能较好，造浆率高，成浆快，含砂量少的膨润土。经首件工程总结泥浆技术指标按以下标准执行：
表1 泥浆技术指标
钻孔方法 相对密度（g/cm3） 黏度Ts 胶体率% 含砂率% PH值
旋挖钻 1.07 21 96 3 9
2.5、钻进成孔
钻机就位后，利用自动控制系统调整好其垂直度。钻进前检查钻头性能良好。当护筒埋设完成后，灌入配好的泥浆，将侧面铰刀安装在钻头内侧，转钻机，将土弃于铲车上运走，关闭钻头活门，转回钻头至钻进点，继续钻进。设有专人监控孔内泥浆量，每次提钻之后，及时对孔内补充泥浆，始终保证在提钻后液面高于护筒底面50cm以上。
2.6、钢筋笼加工与吊放
钢筋笼加工采用长线法施工，在钢筋场集中加工，用平板车运至施工现场。由于现场钢筋笼孔口焊接费时费工，故要求减少钢筋笼分节，以减少孔口焊接接头，提高施工效率；我项目针对不同桩位钢筋笼的长度不同的特点，确定了每个钢筋笼的分节长度，制作数据表，下发到钢筋场，严格按照确定数据进行加工，提高施工效率。钢筋笼分节长度如下表2：
表2 钢筋笼分节长度表
结构物 桩位 桩基数 钢筋笼长度（cm） 分节数 分节长度(cm)
上节段 下节段
新开河大桥 桥台桩基 16 3710 2 1310 2400
桥墩桩基 16 4300 2 1900 2400
乌兰花大桥 桥台桩基 16 3510 2 1110 2400
桥墩桩基 56 4100 2 1700 2400
4 4200 2 1800 2400
K60+739小桥 桥台桩基 12 2110 1 2110
K61+800小桥 桥台桩基 12 1610 1 1610
图3钢筋笼吊放
2.7、水下砼浇筑
浇筑水下混凝土做好充分的准备工作，配置足够备用应急设备和材料，并与临标取得联系，提前协商，在本项目拌合机械出现故障时，请临标提供援助，确保灌注水下混凝土连续进行，桩基混凝土浇筑比较顺利，均满足规范要求不大于6小时的要求。
桩基首盘混凝土浇筑尤其重要，我项目根据《桥涵施工技术规范》首盘混凝土计算公式，对直径1.2m和1.5m的桩基首盘混凝土量进行计算，并根据计算数据定制专用料斗，料斗放料口采用活动钢板封堵，待料斗混凝土放到标记线以上后，快速打开放料口进行首盘混凝土灌注，现场技术员用测绳检测首盘混凝土封底成功且导管埋入混凝土中的深度不小于1m，满足规范要求。首盘混凝土计算公式：
式中：
V―灌注首盘混凝土所需数量（m3）；
D―桩基直径（m）；
H1―桩孔底至导管底端间距，取0.4m；
H2―导管初次埋置深度，取1m；
d―导管内径（m），取0.3m；
h1―桩孔内混凝土到达埋置深度H2时，导管内混凝土平衡管外泥浆压力所需的高度（m），根据h1=Hwγw/γc计算。
根据以上公式计算确定，直径1.2m桩基首盘混凝土量不应小于2m3，直径1.5m的桩基首盘混凝土量不应小于3m3，因此我项目定制3m3，并在料斗上做出明显标记，以控制首盘混凝土量。
2.8、施工方案优化
我项目主要从两方面对钻孔桩施工方案进行优化，一方面在正式开工前以乌兰花大桥（K62+920）0#台3#桩基作首件工程，以验证施工方案的可行性；在首根桩基完成后，组织了桩基首件工程总结会，对首件施工中存在问题进行总结并对方案进行了优化；另一方面针对钻孔桩施工过程中遇到的问题，进行整改、总结，同时对方案进行动态调整。
3、工程质量控制
3.1、质量控制及创优目标的实现情况
3.1.1、创优目标
坚持以质量为生命的理念，质量控制的主线贯穿始终；桩基施工更是重中之重，桩基开工前，我项目提前就做好了质量策划，并制定了桩基施工的质量创优目标：分项工程合格率100%，优良率96%以上。
3.1.2、质量控制
为保质保量的完成桩基施工，并确保桩基施工创优目标的实现，项目经理部成立以项目经理、总工程师、生产副经理为整个工程质量管理的领导人及责任人的项目质量管理小组，作为桩基施工质量管理的最高领导机构，负责桩基施工质量控制方针、措施的策划和制定。
3.2、工程质量检验、验收制度
3.2.1、原材料检验
物资部门应对所有入库材料严把质量和数量关，不合格的一律不许入库，必须执行验品种、规格、质量、数量的四验制度。进场材料必须具有质量合格证，无材质证不得验收，验收合格的材料应及时通知试验室送检。原材检验程序如下：
3.2.2、质量目标创优实现情况
我项目在钻孔桩施工过程中，严格控制每道工序施工质量，整个施工统一指挥，紧张而有序的进行；质量控制体系有效运转，对可能出现的问题制定了切实有效的预案；对出现的问题，质量管理体系快速反应，第一时间采取了行之有效的措施，确保钻孔桩施工质量；经过桩基检测，我项目桩基施工取得了，施工132根桩基，合格132根桩基，质量合格率达100%，其中I类桩131根，II类桩1根，优良率达99.24%的优异成绩，受到业主好评。
4、结语
总之，钻孔灌注桩施工是十分重要的工程，每道工序都必须从严要求，保证施工质量。因此，在设备和人员上必须把关，进行科学周密的组织协调，精心施工，严格把握每道工序质量，防止事故放生，只有这样桩基的质量控制才能得到保证。
参考文献
[1]于长海.大直径钻孔灌注桩施工技术及桩底注浆研究[D].长安大学,2009.
[2]尹春燕.水下钻孔灌注桩施工工艺与质量控制的研究[D].华中科技大学,2006.
