配管柱基础知识及方法
桥梁工程管柱式基础施工方法
桥梁工程管柱式基础施工方法1、概况管柱基础适用于深水，有潮汐影响，岩石起伏不平，无覆盖层或覆盖层很深的河床，（不适用于有严重地质缺陷的地区），水位的变化对管柱施工影响不大，如下沉管柱，钻岩及灌注水下砼可不受水位限制，全年均能施工。
管柱基础形式，基本上分为两类，一类是管柱下沉至坚硬的岩层，与岩层固接或铰接，成为柱式管柱：另一类管柱下沉至密实的土层，藉柱底承压力与柱周磨擦力共同受力，成为磨擦管柱。
管柱有钢筋砼管柱，预应力砼管柱，及钢管柱三种，前者适用于入土深度小于25M下沉振动力不大场所。
管柱系装配式构件，管节由上、下法兰盘通过螺栓连接，管柱的最底一节下边带有刃脚，刃脚的作用是使管柱穿越覆盖层切入基岩风化层。
其高度一般1.2-1.5m，管柱直径有1.55m，3.0m，3.6m，5.0m，5.8m几种，长度为3—10M不等。
钢管桩的管节其长度为12—16M。
管柱的现场存放用龙门吊机或现场用万能杆件拼装的龙门吊机起吊，轨道电动载运平车运输。
2、下沉管柱的导向和定位设备1）管柱下沉的导向设备一般分为两类，一为浅水中采用的导向框架，见图3-5-1，一为深水中采用的整体围笼，见图3-5-2。
围笼以圆形为主是管柱施工的主要施工设施。
围笼结构主要由桁架（包括起吊主桁架，辅助吊篮桁架，平衡重桁架和侧桁架）。
托架（包括起吊托架，辅助托架），内导环，外导环，吊篮（包括主吊篮，平衡重吊篮），锚柱，悬挂设备，导向架和导向木等组成。
围笼结构中几个关键部件的作用和制造要点如下：a.起吊托架：是起吊围笼及围笼下沉后将围笼支承在导向船厂上的支点，由角钢拼制而成。
托架布置在垂直水流方向围笼对称中线两侧，其大样见图3-5-3。
b.内，外导环：内导环承受内钢板桩传来的水压力，并与外导环共同控制钢板桩的位置。
图3-5-2围笼结构示意图中，围笼桁架外圈第I、IV、V层的内导环为箱形截面，受力较大的第II、III层为I字形截面，外导环分布在第I、III、V层内导环与外导环由槽钢或由角钢分后弯制。
钢管柱施工方法
采用精度为1/200000的自动安平投点仪、激光测距仪及前方交会法，确定梁、柱基础的中心位置和预埋件的精确定位。
4.8.2钢管柱施工钢管柱承重性能良好，在受力较大部位能有效减少混凝土柱体积，起到承载和传力作用。
钢管柱施工要求较为严格，由专业工厂加工制作，运至工地安装。
钢管混凝土柱主要由Ф950钢管，底法兰环形钢板、顶法兰环形钢板（钢管柱安装前预焊），Q235加劲钢板以柱内节点加强钢筋和C40混凝土组成，L=4350mm。
1)施工方法及施工顺序钢管柱分两段组装，施工时先在临时仰拱上开孔，首节由4#导洞吊装，第二节由3#导洞吊装，找正对口焊接，对口形式采用钢管内壁预埋φ22接茬钢筋，接茬筋长10cm，接口焊接工艺应满足表3-7要求。
钢管焊接完成后，由钢管柱的顶端安放柱的主筋及箍筋，扶正钢管，将钢管托起，连接钢管柱内主筋，钢管柱下落就位，与底部法兰固定连接，钢管柱顶端采用型钢井字固定，定位型钢与格栅钢筋焊接，绑扎钢管柱内箍筋，钢管柱的定位精度与直顺度应满足表3-8要求。
柱内混凝土采用导管输送，使用振捣棒振捣，当混凝土浇注至柱顶时，预埋柱顶补强筋。
2)钢管柱加工制作及运输（1）钢管柱的制作①钢管柱施工所采用的有关规范钢管柱的制作、安装所依据的主要规范为《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205-2001）、《建筑钢结构焊接规程》（JGJ81-2002），《钢管混凝土结构设计与施工规程》（CECS 28：90）。
②钢管柱的制作、安装精度根据有关规范，钢管柱的制作、安装精度见下列各表。
表4-6 钢管柱制作允许偏差（mm）钢管柱由专业工厂加工制作，加工制作时严格进行选材，3号碳素钢结构质量标准符合GB700《碳素结构钢》的要求，严格按《钢管结构工程施工及验收规范》进行加工。
钢管柱加工时，严格控制纵向弯曲度、椭圆度、管端平整度。
具体要求详见钢管柱制作及安装允许误差表。
钢管柱出厂前进行焊缝、长度、表面清洁度、防腐处理、超声探伤检查，按GBJ205-2001《钢结构工程施工及验收规范》质量标准进行验收。
井下工具与管柱组配
注水井偏心配水管柱计算
偏心活动式管柱自上到下由：封隔器、偏心配水 器、封隔器、偏心配水器、撞击筒、挡球短接及 底部球与球座组成。 偏心管柱相邻两级偏心配水器之间距离不下于八 米，最下面一级偏心配水器与撞击筒之间距离不 小于十米，撞击筒与尾管底部距离不小于五米。 笼统注水完井管柱应在油层射孔井段底界十米以 下；计算方法完井管柱深度＝油补距＋悬挂器长 度＋悬挂器变扣长度＋安全阀长度＋油管累计长 度＋其它工具长度＋喇叭口长度。
分层管柱组配
单级封隔器完井管柱深度计算＝油补距＋悬挂器长度 ＋悬挂器变扣长度＋卡点以上油管累计长度＋配产器 长度＋卡点一下油管累计长度＋丝堵长度。 多级封隔器中间卡距管柱计算＝上级封隔器胶筒中心 以下长度＋中间下井工具长度＋中间油管累计长度＋ 下封隔器胶筒中心以上的长度。 例如：配产器长度为0.95米，封隔器长度为1.15米， 上封隔器设计位臵1125米，下封隔器设计位臵为1146 米，求两级封隔器之间的油管长度？ 解：油管长度＝1146—1125—1.15—0.95=18.9 所以，两封隔器之间的油管长度为18.9米。
组配管柱
计算各井下工具深度注意事项： 封隔器下入深度以其密封胶筒中心为准计算。 配水器和配产器以其水嘴为准计算。 其它工具以上平面为准计算。 工具深度标注时全部标在上表面。 封隔器卡点要符合施工设计深度。 封隔器卡点要避开套管接箍和射孔炮眼及管外 窜槽井段，满足分层管柱的要求。
如何计算配管柱时油管长度
4、第三级封隔器至底部球座之间所需油管长 度＝底部球座设计深度－第三级封隔器设计深 度－第三级封隔器下部长度－配产器长度－底 部球座长度。
如何计算实配管柱深度
配管柱、画井下管柱示意图
三、操作步骤••Fra bibliotek• •
⑤在代表套管的两条线距下端点三角符号10mm 处，用横线连接，代表人工井底。 ⑥沿代表井壁左侧的垂线分别画出各射孔层位， 各层位置和层间距比例适当。每个层位用两平 行横线所夹面积表示，两条平行线分别表示油 层顶界和底界，标好层段数据。 ⑦在靠表示井身图形的上部适当位置，画上断 裂线。并在表示井壁和套管的垂线之间对称画 上连线表示水泥返低。 ⑧在表示井壁的右侧垂线上与表示水泥返低、 目前人工井底、套管深度、井身等平齐的位置 引出标注线，并标注名称及深度。
二、施工准备
• 1. 施工设计1份。 • 2. 工具的准备 • 钢卷尺1个（15m）、钢板尺1个（1m）、计算器 1个。 • 3. 管材及下井工具的准备 • ①标准下井油管若干根，整齐的排列在管桥上。 • ②合格的下井工具1套，整齐的排列在工具架上。 • ③油管短节若干根，整齐的排列在工具架上。
三、操作步骤
五、相关知识 （一）下井管柱的组配方法
• 3．配管柱操作要求 • 1）配管柱前要认真阅读施工设计 • ①掌握下井管柱结构，下井工具名称、规范、用 途、先后顺序和间隔标准。 • ②掌握有几个卡点、卡点深度、卡距、夹层厚度， 卡点在夹层内允许活动的范围。 • ③掌握套管接箍位置、射孔井段、人工井底和油 补距。 • ④计算好下井工具之间所需油管长度。 • ⑤编出配管柱记录顺序号，准备好卡距所需短节。
四、技术要求
• 1. 油管桥上排放的油管顺序，必须与油管记录上的记录顺 序一致。 • 2. 管柱配备计算必须准确，计算顺序正确，必要时应考虑 管柱伸长量。 • 3. 现场配管柱时，工具与工具之间的油管根数及与工具连 接的油管要有明显标记。 • 3. 剩余的油管要与下井油管分开，避免下错油管导致发生 事故。 • 5. 画下井管柱结构示意图要图纸清洁，各部比例适当。 • 6. 图纸中下井工具的特征符号要正确。 • 7. 图纸中各下井工具次序、位置准确。
注水井常规生产管柱设计
一、组配生产管柱某井井深2190.67m，米联入3.30，油补距2.70m，砂面1801.23m，米采用悬吊井口，悬吊第一根油管底部距大四通阀兰平面8.50m。
油层套管：措施层段：要求进行地面分层配注，合理选择油管及井下工具组配分层注水管柱，写出管柱组配（保留计算过程），并画出管柱示意图。
完成管柱封隔器上端1689.0±0.5米m。
可选工具：Y221M-114封隔器1个，长1.35m，Y221M-80封隔器1个，长1.25m，73mm喇叭口1个，长0.1m，89mm喇叭口1个，长0.1m，23/8和27/8油管若干。
解：该井分层工具在4寸套内，选Y221M-80封隔器，73mm 喇叭口。
封隔器位置：预置封隔器上平面1689.00米；喇叭口位置：封下直接接73mm喇叭口，故喇叭口位置1689.00m+1.25m（封长）=1690.25m,喇叭口下平面位置：1690.25m + 0.1m = 1690.35m；封上共需下入油管长度（除上发兰所接1根油管）：1690.00m（封隔器位置）-2.70m（油补距）-8.50m（发兰接头及所带第一根油管长度）=1679.80m；由于该井4寸套开始于1140.35m，故设计下入23/8加大油管长度：1690.00m-1140.35m=549.65m，加上悬挂器以上23/8加大油管，共设计下入23/8加大油管600.00m；27/8加大油管长度约：1679.80m-600m=1079.80m校深后调整管柱深度选用27/8油管短节。
二、组配生产管柱上题井其他条件、可选工具不变，配注要求该为笼注，请设计组配管柱，画出管柱图，写出计算过程，要求设计管柱满足配注要求。
解：笼注井喇叭口下于油层顶界以上10m左右，或油层低界以下10m左右，该井由于砂面较高，故喇叭口设计在油层顶界以上，现预置喇叭口位置1670.00m；油管选用27/8加大油管和23/8平式油管。
所下油管总长（除上发兰所接1根油管）：1670.00m - 2.70m - 8.50m = 1659.80m；23/8平式油管长度：由于笼注井需要进行冲砂，探砂面，洗井等作业工序，故加深后喇叭口应该到达砂面。
配管柱基础知识及方法
二、找水管柱
? 计算方法同（一）。 ? 注：完成深度应在射孔井段底界以下 ? 5m-10m 。
三、机械采油井管柱 ? 泵挂深度 =油补距 +油管挂长度 +油管挂
短节长度 +油管累计长度 +泵筒吸入口以上 工具长度。 ? 注：按设计的泵挂深度和尾管完成深度 组配。
Y344-114 封隔器Ⅱ× 2055.15
m
偏心配水器Ⅲ 625-3 × 2134.88 m
循环凡尔 d44mm ×2144.84 m
喇叭口 d62mm ×2154.74
m
人工井底： 2163.74m
? 最后要核实数据，确保各工具深度准 确，符合施工要求
要 工具与工具之间的油管根数均需在 Nhomakorabea求
与工具连接的油管上打上明显的标 记。
4、把剩余不下井的油管，用麻绳捆 好，使其与下井油管隔开，以免多 下或少下油管。
三、组配管柱的计算方法
一、注水管柱
? 完成深度 =油补距 +油管挂长度 +油管挂短节长 度+油管累计长度 +工作筒长度 +喇叭口长度 +其 他工具长度
（5）封2与配3之间油管长：
? 中间油管长：
? h油=H配3-H封2- h封2下-h配3
?
=2135-2055.15-0.68-0.81
?
=78.36(m)
? 油管8根78.24m
? 配3深度上移0.12m，则配3深度：2134.88m
（6）配3与凡尔之间油管长：
? 中间油管长：
? h油=H凡尔-H配3-h凡尔
四、分层管柱
? 1、单级封隔器管柱 ? 完成深度 =油补距+油管挂长度 +油管挂短节长度
常用生产管柱(A类基础)
油层
a教类
14
电潜泵管柱
动力电缆 生产油管 卸油阀 单流阀 电潜泵总成 套管
电潜泵管柱
动力电缆 生产油管 套管 自平衡卸油阀 电潜泵总成 套管
a教类
15
电潜泵管柱
放 气 阀
控制管线
动力电缆 井下安全阀 电缆穿透器 电缆封隔器
电潜泵“Y”管 柱
控 制 管 线
放 气 阀
生产油管 动力电缆 井下安全阀 电缆穿透器 电缆封隔器
20
2、分注管柱
a教类
21
直接可取式 偏心分注管柱
插入可取式 偏心分注管柱
生产油管
套管
分层封隔器
（单卡瓦）
油
偏心工作筒
层
油层
油
油层
层
座落接头
NO-GO
油
导向器
层
油层
人工井a底教类
生产油管
定位密封接头 防砂封隔器 偏心工作筒 生产筛管 分层密封 隔离封隔器 套管
导向器
底部封隔器
22
3、同井抽注及卫星注水管柱
人工井底
插入可取式合采管柱
井下安全阀 安全阀控制管线
注入管线 化学注入阀 生产油管 套管 伸缩接头 锚定密封 固定封隔器 座落接头 负压阀 点火头 射孔枪 油层 人工井底
a教类
8
2、分采管柱
a教类
9
直接可取式分采管柱
安全阀控制管线 生产油管 井下安全阀
循环滑套 分层封隔器 （单卡瓦） 套管 油层
电缆穿透器 电缆封隔器
卸油阀 生产油管
卸流阀
单流阀
单流阀
电潜泵总成
毛细管 抽油杆 氮气筒
电潜泵总成 9-5/8“套管
配下井管柱步骤
配下井管柱
下井管柱的准确性是直接影响下步工序成功的关键，因此，应根据设计要求，准确计算出各工具间管柱的长度，油管根数及下井深度。
⒈施工准备
15m长钢卷尺1个，计算器1个，油管记录本，笔1支，下井工具1套，Ф73mm油管短节。
⒉操作步骤
⑴用钢卷尺或钢板尺测量出下井工具的长度，并记录在油管记录上。
⑵根据施工设计，确定下井管柱中各个下井工具的深度。
⑶根据油管记录数据和所测量的下井工具长度，计算出设计管柱下井油管的总根数。
⑷根据下井工具的设计深度，计算出各工具之间的油管根数和所配的油管短节长度。
⑸根据施工管柱结构，画出结构示意图，并将下井工具名称及下井工具之间的油管根数以及各工具的完成深度，标注在管柱结构示意图上。
⑹将各下井工具之间的油管根数，在油管上做好标记，配完下井管柱后，把多余油管与下井油管分开。
⑺按配好的管柱顺序依次下井即可。
⒊技术要求
⑴必须准确计算管柱深度。
⑵油管桥座上排放的油管顺序必须与油管记录上的顺序一致。
⑶把剩下不下井的油管做好标记，使其与下井油管隔开，以免多下或少下油管。
⑷下井油管及工具必须清洁干净，丝扣完好。
⑸下井油管及工具必须涂好密封脂，按规定扭矩上紧。
⒋注意事项
⑴操作人员必须穿戴好劳保用品。
⑵现场配下井管柱时，每数出一段工具与工具之间的油管根数均需在与工具连接的油管上做上明显的标记。
偏心管柱投捞测配和验封技术
偏心注水井堵塞器投捞方法
堵塞器的投捞： 单层注水量是由定量堵塞器控制的。投
堵塞器时要先检查好堵塞器的各个连接部 分，不能有松动现象，凸轮转动、回位要 正常，堵塞器密封圈无破损。首先将试井 钢丝穿过防喷盒与投捞器的绳帽连接好。 将堵塞器与投送头用销钉连接好后，固定 在投捞器的投捞爪上，将投捞爪合至投捞 器的凹槽内，将锁定凸轮转至锁定状态， 将导向爪的凸轮转至锁定状态，连接好绳 帽后放入高压防喷管内准备下井。
偏心注水井管柱结构
偏心管柱结构示意图
偏心分层注水管柱主 要由封隔器、双导向 偏心配水器、扶正器、 球座等井下工具组成。
偏心注水井井下工具
双导向偏心配水器的结构
A:偏心主体 B:扶正体 C:出液孔 D:主通道 E:导向体
技术指标： 最大外径：114mm 最小内径：46mm
偏心注水井井下工具
现各作业区主要采用的注水封隔器有 两大类，一类是旋转座封式封隔器，由 Y221MX与Y111MX封隔器组成；还有采用 液压座封式封隔器，由Y241与Y341封隔 器组成。
态，可通过反复缓慢开关井解决，仍不能解决需更 换堵塞器。 （2）杂物堵塞滤网或阀杆被卡死，可通过反复缓慢开 关井、洗井解决，仍不能解决需捞出更换堵塞器。 （3）长时间未更换，定量堵塞器已损坏。
偏心注水井测配工艺
常见问题: 4.冬季测试时，工具不能顺利进入防喷管。
原因分析： （1）由于温度低，防喷管内结冰。 （2）停井时井内油升至防喷管内凝固。
偏心注水井测配工艺实例
以L90-14井为例，该井于 2007年11月17日进行测试，要求 两层都控制在60m3/d。捞出井内 堵塞器后在两层都是空嘴子的情 况下进行水量测试。地面流量控 制在120m3/d，注水压力为4.5MPa, 流量计分别停在2940m（全井水 量）、2990m（偏Ⅱ水量）、 3015m（验球座）。
井下工具与管柱组配
目前常用封隔器使用说明
2、FXY445-114CII可捞式压裂桥塞 ⑴用途；用于5 1/2＂套管封下及分层压裂。 ⑵技术参数：①工作压力：上压差 55MPa； 下压差 40MPa； ②座封压力：22±4MPa； ③解封载荷：50±10KN； ⑶操作规程 ①桥塞下井前要根据设计要求进行通井、刮管及洗井施工。 ②座封：下封至设计位置，投入直径为φ30mm的钢球，正 打压22MPa时，上提管柱（上提管柱载荷始终保持略大于管 柱重量），继续加压，直至丢开为止，上提管柱3～5米，再 缓慢下放进行探封，数据准确说明座封可靠。 ③打捞操作 下打捞工具至桥塞位置，边冲洗边缓慢下放工具，充分循环 后，下放工具，打捞爪抓锁鱼顶，上提即可解封。
侧钻井小直径可捞桥塞
1、技术参数： 适应套管： 4吋套管 5吋套管 全长： 565mm 1750mm 最大钢体外径： φ76mm φ100mm 最小内通径： φ45mm φ55mm 座封压力： 10~12MPa 丢手压力： 15~18MPa 解封负荷： 5~7KN 工作温度 ： ≤120℃ 工作寿命： 一年 2、工作原理 油管正打压4MPa剪断座封销钉，外中心管在液缸的作用下沿轴 向上移，同时压缩胶筒及卡瓦座，当压力达到10~12MPa时胶筒贴 紧套管，同时完成锁紧。当压力达到15~18MPa时桥塞丢掉，压力 同时下降。上提管柱3~5米后，缓慢下放探封，数据准确说明座封合 格。解封时下入专用捞锚，打捞桥塞（内捞）上提 50~70KN，解封。
井下卡封与管柱组配
2008年1月9日
组配管柱
封隔器卡点符合设计深度。 封隔器卡点应选择在套管光滑部位，避开 套管接箍和射孔炮眼及管外窜槽井段，满 足分层管柱的要求。 笼统卡封管柱完成深度应在油层射孔井段 底界10米以下。计算方法： 完成深度=油补距+油管挂长度+油管挂短节 长度+油管累计长度+其他工具长度+封隔器 长度。
常用井下工艺管柱的使用讲解
Q(iao)S(hi)配水器。
作业常用的控制类工具主要有配产器、配水器、堵
水器、开关、节流器、堵塞器、喷砂器、水力锚、
安全接头、油管锚、滑套、扶正器，活门等。这些
控制类工具与不同的封隔器组合成为生产措施、完
井的井下工艺管柱。
1常规采油管柱
常规采油管柱常规采油管柱一般分为单管封隔器分采，双管分类和油 套分采。我油田常用为单管封隔器分层采油。其它两种方式在油田不 常用，这里不作介绍了。
⑨控制工具识别
型号识别
K分类号
工具型式代号
尺寸特征或使用性能参数
工具名称
K—控制汉语拼音字头：kong 工具形式代号，由汉字用途或性能名称的汉语拼音
字头，如：偏心P(ian),X(in)
尺寸特征或使用参数，按最大外径150mm或114mm等。
工具名称，如配水器、开关等。
例如KQS-110配水器表示外径为110mm的桥式
•
注意事项：
管柱要有防砂卡功能
管柱选用井斜要控制在一定范为内
管柱要有二次丢手功能
管柱图如下： （一）封下采上（即可捞式桥塞）
图2.1
油层
油层
Y445大通径丢手封隔器
表1 分类代号
分类名称 自封式 分类代号 Z
压缩式 Y
扩张式 K
组合式
用各式的分类代号 组合表示
表2 固定方式代 号
固定方式名称 尾管支撑 单向卡瓦 悬挂 双向卡瓦 锚瓦
固定方式代号
1
2
3
4
5
表3 坐封方式代 号
坐封方式名称ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
提放 管柱
转动管 柱
自封
液压
下工具
热力
管柱基础
管柱基础1、概况管柱基础适用于深水，有潮汐影响，岩石起伏不平，无覆盖层或覆盖层很深的河床，（不适用于有严重地质缺陷的地区），水位的变化对管柱施工影响不大，如下沉管柱，钻岩及灌注水下砼可不受水位限制，全年均能施工。
管柱基础形式，基本上分为两类，一类是管柱下沉至坚硬的岩层，与岩层固接或铰接，成为柱式管柱：另一类管柱下沉至密实的土层，藉柱底承压力与柱周磨擦力共同受力，成为磨擦管柱。
管柱有钢筋砼管柱，预应力砼管柱，及钢管柱三种，前者适用于入土深度小于25M 下沉振动力不大场所。
管柱系装配式构件，管节由上、下法兰盘通过螺栓连接，管柱的最底一节下边带有刃脚，刃脚的作用是使管柱穿越覆盖层切入基岩风化层。
其高度一般1.2-1.5m，管柱直径有1.55m，3.0m，3.6m，5.0m，5.8m几种，长度为3—10M不等。
钢管桩的管节其长度为12—16M。
管柱的现场存放用龙门吊机或现场用万能杆件拼装的龙门吊机起吊，轨道电动载运平车运输。
2、下沉管柱的导向和定位设备1）管柱下沉的导向设备一般分为两类，一为浅水中采用的导向框架，一为深水中采用的整体围笼。
围笼以圆形为主是管柱施工的主要施工设施。
围笼结构主要由桁架（包括起吊主桁架，辅助吊篮桁架，平衡重桁架和侧桁架）。
托架（包括起吊托架，辅助托架），内导环，外导环，吊篮（包括主吊篮，平衡重吊篮），锚柱，悬挂设备，导向架和导向木等组成。
围笼结构中几个关键部件的作用和制造要点如下：a.起吊托架：是起吊围笼及围笼下沉后将围笼支承在导向船厂上的支点，由角钢拼制而成。
托架布置在垂直水流方向围笼对称中线两侧。
b.内，外导环：内导环承受内钢板桩传来的水压力，并与外导环共同控制钢板桩的位置。
围笼桁架外圈第I、IV、V层的内导环为箱形截面，受力较大的第II、III层为I字形截面，外导环分布在第I、III、V层内导环与外导环由槽钢或由角钢分后弯制。
c.锚柱：是连接围笼与定位船钢丝绳拉缆的系缆点，当围笼未挂在定位管柱前时，围笼所受的水流冲击力，由拉缆传至定位船，固定围笼位置。
2、组配管柱解析
９．按油管记录顺序排油管
按油管记录顺序在油管桥上排好油管，
连接下井工具，将余下不用的３根油管抬
出油管桥２ｍ以外。重新丈量油管，核对
无误后开始下油管。组配好的油管记录见
表。
常规作业工序 组配管柱
常规作业工序
组配管柱
常作业工序
组配管柱
常规作业工序 组配管柱
５．计算第二级封隔器至管柱底部所用 油管长度 油管长度＝球与座设计深度－ 第二级封隔器设计深度－封隔器长 度－配水器长度－球与座长度 ＝１１６５．００－１１４６．００－ １．１５－０．９５－０．２５ ＝１６．６５（ｍ）
常规作业工序 组配管柱
某井施工设计注水管柱图
常规作业工序
组配管柱
常规作业工序 组配管柱
井管柱的规范、下井工具的数量和顺序、各 工具的下入深度等参数，在地面丈量、计算、 组配的过程。采油、采气、注水、油层改造
组配管柱是指按照施工设计给出的下
和修井施工都要下入不同结构的管柱，并通 过下入井内的工具来完成施工设计目的。各 种不同的下井管柱都需要在地面预先组配好， 并严格按照下井顺序编号，在油管桥上摆放 整齐，按顺序下入井内。
常规作业工序 组配管柱
四、监督要点
常规作业工序 组配管柱
（１）下井管柱规范、下井工具型 号、深度应与施工设计相符。 （２）下井油管有油管记录和管柱
示意图。
（３）有缺陷的油管单独摆放，不
得下入井内。
常规作业工序 组配管柱
五、配管柱实例
常规作业工序 组配管柱
1．读设计 某井施工设计注水管柱图，如图所示。 由施工设计得知：套管规范×壁厚，即Ф１３ ９．７ｍｍ×７．７２ｍｍ；人工井底深度： １２１１．３６ｍ；射孔井段：１１１７．２ ２～１１５５．５６ｍ；套补距：２．５０ｍ； 四通高度：０．３２ｍ；油管挂长度：０．２ ２ｍ；套管接箍深度：１１２３．９０ｍ，１ １３３．６４ｍ，１１４３．４９ｍ，１１５ ２．９８ｍ。
油水管柱组配讲义
-
张 组配生产管柱 基本要求 发 展 • 2、机械采油管柱。 讲 • 常规机械采油管柱。 义 • 机械采油隔采管柱。 管 • A、封上采下隔采管柱。 柱 • B、封下采上隔采管柱。 组 • C、双封采中隔采管柱。 配 • D、双封采两头隔采管柱。
-
张 组配生产管柱 基本要求 发 展 • （三）采油井防砂管柱：（1天） • （1）滤砂管防砂管柱。 讲 • （2）金属绕丝筛管砾石防砂管柱。 义 • （四）增产措施管柱：（（1天）。 • 1、单封直压管柱。 管 • 2、双封选压管柱。 柱 • 3、多层分压管柱。 组 • 4、三封卡双层管柱。 • 5、四封卡三层管柱。 配
-
张 画下井管柱结构示意图 发 展 3、第三级封隔器实配深度 讲 第三级封隔器实配深度=第二级封隔器实配深 义 度+第二级封隔器下部长度+选用油管长度+配产 （水）器长度+第三级封隔器上部长度。 管 4、底部球座实配深度 柱 底部球座实配深度=第三级封隔器实配深度+第 组 三级封隔器下部长度+选用油管长度+配产（水） 配 器长度+底部球座长度。
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张 发 展 讲 义 管 柱 组 配
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张 发 展 讲 义 管 柱 组 配
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张 发 展 讲 义 管 柱 组 配
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张 发 展 讲 义 管 柱 组 配
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张 发 展 讲 义 管 柱 组 配
钢管柱定位及安装技术
地铁暗挖车站结构钢管柱定位及安装技术北京地铁四号线李克金1、简况天坛东门站主体结构覆土7.5m左右，为地下双层岛式车站,主体为三拱两柱双层结构,宽度13.058m ,高度15.066m ,站厅层中板采用纵梁、板、柱体系,钢管柱采用＜p800mm （钢板A3 ,壁厚18mm ）,横向柱跨为8.0m ,纵向柱距4.6-6.3m （大部分柱距6m ）,管内为C40微膨胀混凝土.天坛东门站中洞主体结构横断面见图1.钢管混凝土柱是是车站施工和使用期间重要地受力、传力结构,在中洞开挖中，其受力相当复杂,关系到整个结构地安全与稳定,因此其施工质量至关重要•天坛东门站钢管柱管径为800mm ,共诈16牛按冷脚两牯彪更护坐斯3.9m ,下节5.225m ,采用板厚18mm地钢板卷制焊接而成,加工厂分节加工定做、现场吊装连接,定位、固定,灌注C40微膨胀碇.钢管柱加工尺寸如图2际2、下节钢管柱地脚螺丝地定位、安装天坛东门站底纵梁施做前,需提前预埋钢管柱地脚螺栓，共计12根，由于钢管柱定位要求精度较高（立柱中心线和基础中心线允许偏差±5mm ）,因此该地脚螺栓地定位精确度就显得相当重要.定位法兰（如图3所示）在钢管扌封］口工厂与钢管扌主底法兰（如图4所示）同厂加工,使用统一钻孑濮具，以保证所有定位法兰地孔眼尺寸与钢管柱底法兰相吻合,尺寸允许偏差均在规范及设计要求范围之内,并在对应同一位置设置十字交叉凿点（八个点），以确定方向；在绑扎完成底纵梁钢筋后,就可以安装钢管柱地脚螺栓地定位法兰,首先需要确定每一根钢管柱所对应地中心坐标,具体实施如下：①在隧道中线两侧各4m （钢管柱纵向中心线,两侧钢管柱中心间距8m ）设置导线点，以利于用经纬仪及钢尺确定每一钢管柱中心地坐标；②利用100mm* 100mm *3mm铁片凿孔眼（直径1mm ）后,用经纬仪及钢尺根据导线点反复调整孔眼地位置,直至铁片孔眼位置与该根钢管柱地坐标相重合（或在规范允许地误差范围之内），此时一人用手按紧铁片，另一人（焊工）迅速将该铁片对称施焊在临时仰拱地工字钢（或格栅钢筋上）,待重复检查铁片孔眼位置与该根钢管柱地坐标相重合（或在规范允许地误差范围之内）后，将该铁片焊接牢固并覆盖保护罩加以保护；③在定位法兰安装前,将钢管柱地脚螺栓预先插入进底纵梁钢筋笼内部及定位法兰相应地螺栓孔内,调整螺栓垂直度符合设计要求,定位法兰底标高比设计标高低5mm ,然后利用两条施工线分别通过定位法兰加工时设置地十字交叉凿点（八个点），使两条施工线地交点与通过定位好铁片孔眼地垂球尖相重合（或在规范允许地误差范围之内）,再彈盘航幕桧芸岂E1迥个凿点与钢管柱地方向线（钢管柱纵向中心线）重合（或在规范允许地误差范围之内）后，利用（p25mm钢筋或120工字钢与车站中洞临时横撑（工字钢或格栅钢架钢筋）焊接牢固，以防止底纵梁碇浇筑时定位法兰产生移位；④待浇筑完成碇后，重复上述工程立即检查是否在浇筑碇时产生移位现象,发现移位应在碇达到强度之前尽快调整至规范及设计要求范围内；⑤待碇强度设计强度地50%后，即可拆除掉定位法兰，拆除过程中注意不要碰触到地脚螺栓地套丝，以防在连接钢管柱时连接不牢3、钢管柱运输、吊装、定位及固定钢管柱在地面及地下运输过程中，需轻吊轻放，并在运输中固定牢固，严防摩擦及碰撞，保证钢管柱不产生变形；另外钢管柱在从地面向地下吊送前, 首先在竖井内搭设钢管柱吊装平台，确定洞内运输路线，保证洞内路线具备足够地旋转运输空间，并采用专门加工地炮车向洞内运输.在钢管柱吊装之前,在钢管柱就位正上方凿出对应位置地格栅钢架主筋FSl C牛0结土十土”古1士CH■绘堆牙店彳曰间(0)25钢筋)作为吊钩，经过检算(Ag=(K*G*1000)/ ( n*Rg*sina )),下节钢管柱重量约2.3t,采用格栅钢架主筋作为吊钩符合要求.吊装采用手拉葫芦和人工配合就位,在各层临时横撑上破除1.5*2.5m空洞(如图5所示)，为保证破除空洞后地安全，在破除底梁下方焊接牛腿支撑,并对破除洞口地临时横撑用工字钢焊连成为一个整体，保证临时横撑破除馳整体地安全.①在架设钢管柱前首先对预埋定位法兰底部碇面标高进行检查,高程满足设计要求,如超限则必须经过处理，标躺鉴範隔标高低采用垫设镀锌钢板地方法抬高，直到调整至符合设计要求后,架设钢管柱,并采用测量所放地中心线和钢管几何中心重合地方法来确定.②在柱顶标高和顶面不平度可采用精密水准仪量测确定.③立柱地不垂直度可采用自柱顶至柱脚通长地垂球量测线绳至钢管外壁地距离相等即可确定并量测钢管周围三个方向.④各柱之间地距离和各柱上下两平面相应对角线之差可采用全站仪确定.为了保证钢管柱制作地精度和质量,钢管地制作全部在画万8碎土士ZrilUnd■堆堆协田阪1 在破除临时横撑地空洞上焊连工字钢(116),形成锁口圈，工字钢与钢管柱四周地空隙用喷射碇加以回填密实(如图7所示)，钢管柱上段采用花篮螺栓扣件与中洞初支钢筋焊连固定,防止在浇筑及振捣钢管柱碇时,钢管柱发生移位.• 4、效果分析(1 )定位、安装质量明显提高；采用该定位安装方法比传统地定位方法质量明显提高,经工程部测量组检查,全部钢管柱(64根)地高程、中心坐标、垂直度以及钢管柱间间距均在设计及规范要求范围之内，在顶纵梁及拱部施作完成后，所有钢管柱安装及固定均处于安全状态；(2)节约工期24天；与相邻标段暗挖车站钢管柱安装相比(采用钢管柱底法兰预埋、后焊牛腿及端承板方法)直接节约工期24天；(3 )节约工费147440元。
第六章 管柱基础
第六章管柱基础第一节一般规定第6.1.1条本章适用于深水设置防水围堰的管柱基础施工。
第6.1.2条关于钢板桩围堰或套箱围堰、灌注围堰封底水下混凝土、浇筑承台混凝土及质量检查等工序，应符合本规范有关章节规定。
第6.1.3条管柱基础施工时，应设置控制管柱倾斜和防止位移的导向结构，导向结构的布置应便于下沉和接高管柱。
对于围笼式导向结构，尚应考虑其顶面便于安设钻机并兼作钢板围堰支撑之用。
第6.1.4条管柱振动下沉时，应考虑附近地面的可能沉陷和振动力对邻近建筑物和相邻管柱的影响，施工时应注意观测。
第6.1.5条水上施工时，应对施工结构和施工船只的锚碇设备的受力状态进行检查和调整。
第二节管柱的制作、存放和运输第6.2.1条钢筋混凝土管柱和预应力混凝土管柱应根据施工具体条件，分节预制。
预制方法，可采用普通浇筑法或旋转浇筑法，除应按照本规范有关章节规定执行外，还应符合下列要求：1.管柱节与节之间的连接通常用法兰盘接头，法兰盘制成后的允许偏差：(1)法兰盘顶面任意两点高差 2mm；(2)螺栓孔中心对法兰盘中心径向长度±0.5mm；(3)顺圆周相邻两孔间长度±0.5mm；(4)顺圆周任意不相邻两孔间长度±1mm；(5)接头法兰盘不得突出管壁之外。
2.钢筋混凝土管柱或预应力混凝土管柱的钢筋骨架安设，应按本规范第九章有关规定施工，并应符合下列要求：(1)预应力混凝土管节的预应力主钢筋应采用整根钢筋；(2)预应力混凝土管节的预应力主钢筋与法兰盘焊接时，应尽量减小各主钢筋间的初始应力差值；(3)主钢筋与法兰盘联结部分，必须保证足够的焊接长度，并不得引起法兰盘的变形；(4)不得在钢筋骨架上使用电弧焊。
3.在固定台座上用先张法制作预应力混凝土管柱时，主钢筋的张拉作业应按照本规范第十一章有关规定执行。
浇筑及养护管柱混凝土，除应按照本规范有关规定执行外，为提高管壁的抗裂性能，并应注意以下各点：(1)粗骨料以碎石为宜；(2)竖立浇筑时，管壁顶部混凝土必须浇筑密实，并与法兰盘粘着良好；(3)每节管柱必须一次浇成。
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• 配2上移0.20m，配2深度：2042.8m
（4）配2与封2之间油管长：
• 中间油管长：
• h油=H封2-H配2- h封2上
•
=2055-2042.8-0.46
•
=11.74(m)
• 油管1根9.35m+1.01短节1根+ 1.53短节1根 =11.89m
• 11.89-11.74=0.15(m)
技 术
2、油管桥上排放的油管顺序，必须 与油管记录上的记录顺序一致。
3、现场配下井管柱时，每数出一段
要 工具与工具之间的油管根数均需在
求
与工具连接的油管上打上明显的标 记。
4、把剩余不下井的油管，用麻绳捆 好，使其与下井油管隔开，以免多 下或少下油管。
三、组配管柱的计算方法
一、注水管柱
• 完成深度=油补距+油管挂长度+油管挂短节长 度+油管累计长度+工作筒长度+喇叭口长度+其 他工具长度
准
选好工具、用具和设备：油管及
备
其油管短节若干，15m长钢卷尺1把， 1m长钢板尺1把，笔1支，简易功能
工 计算器1个，油管记录（数据）1份，
作 密封脂或铅油少许,下井工具1套。
1、用钢卷尺或钢板尺测量出下井工 具的长度，并记录在原有的油管记 录上。
操 2、根据施工设计，确定油补距长度
作
ห้องสมุดไป่ตู้
及下入管柱中各个下井工具的深度 （计算方法附后）。
4、上面一级配水器与油管工作筒的距 离大于8m以上。
四、画井下管柱结构示意图
• 技术要求: • 1.图幅清洁,整齐,各部比例适当. • 2.选择下井工具的特征符号要准确. • 3.图中各工具次序,位置准确. • 4.封隔器误差:±0.5m,配水器误差±1.0m,
撞击筒误差±1.0m
五、实例分析
画 草 图
组配管柱知识及方法
2011年8月
提纲
一. 井下工艺管柱工具图例 二.组配管柱方法 三.组配管柱计算方法 四.画下井管柱结构示意图 五. 实例分析
一、井下工艺管柱工具图例
适 用 标 准
图 例
新 图 例
其 它 常 用 图 例
一般工具外径是a， 油管是a/2，套管是 5a/4
二、配管柱的方法
• 封2深度：2055+0.15=2055.15(m)
（5）封2与配3之间油管长：
• 中间油管长：
• h油=H配3-H封2- h封2下-h配3
•
=2135-2055.15-0.68-0.81
•
=78.36(m)
• 油管8根78.24m
• 配3深度上移0.12m，则配3深度：2134.88m
（6）配3与凡尔之间油管长：
• 中间油管长：
• h油=H凡尔-H配3-h凡尔
• 注：注水管柱完成深度应在油层射孔井段底 界10m以下。
二、找水管柱
• 计算方法同（一）。 • 注：完成深度应在射孔井段底界以下 • 5m-10m。
三、机械采油井管柱 • 泵挂深度=油补距+油管挂长度+油管挂
短节长度+油管累计长度+泵筒吸入口以上 工具长度。 • 注：按设计的泵挂深度和尾管完成深度 组配。
步 3、根据油管记录数据和所测量的下
骤
井工具长度，计算出设计管柱下井 油管的总根数。
4、根据下井工具的设计深度，计算 出各工具之间的油管根数和所配的 油管短节长度。
5、根据施工管柱结构，画出结构示意 图，并将下井工具名称及下井工具之
间的油管根数以及各工具的完成深度，
操
标注在管柱结构图上。 6、根据下井油管的先后顺序，分别清
循环凡尔D44mm×
m
喇叭口D62mm×
m
人工井底：2163.74m
627.14m
• (1)上配至油管挂之间的油管长. • h上配- h上配上-h油补-h油挂=1991-0.81-4.45-
0.23=1985.51(m)
• 减已给长度(142根）1361.20=624.31 • 771.04-195.66=575.36（60）+5根
=19.6(m）
两根油管长度19.56m,上移0.04m， 封1深度：2010.96m
（3）配2与封1之间油管长：
• 中间油管长：
• h油=H配2-H封1- h配2- h封1下
•
=2043-2010.96-0.81-0.68
•
=30.55(m)
• 油管3根29.34m+1.01短节=30.35，差0.20m
48.89=624.25
(65根624.25m 。 上配上移+0.06m，深度： 1990.94m)油管总根数207根，尽量挑出最长和 最短油管，备用调换。
• 最长：9.79m，最短9.35m
• (2) 上封隔器至配水器长度： H上= h上封-(h上封上+ H偏1配水器) =2011-(0.46+1990.94)
作 步
楚地将各下井工具之间的油管根数， 在油管桥上数出来。然后，分别在需 连接工具的那根油管上用铅油或麻绳
骤
等物，打上清晰明显的标记（一般长 度短的工具应接在油管尾端）。并在
配完下井管柱后，把多余的油管与下
井油管分开。
7、按配好的管柱顺序依次下井即可。
1、管柱配备计算必须准确，计算顺 序正确。必要时应要考虑管柱伸长 量．
四、分层管柱
• 1、单级封隔器管柱 • 完成深度=油补距+油管挂长度+油管挂短节长度
+卡点以上油管累计长度+配产（水）器长度+封 隔器长度+配产（水）器长度+卡点以下油管累 计长度+丝堵长度
• 2、多级封隔器卡距间管柱 • 卡距长度=上封隔器密封件上端面以下长度+中
间下井工具长度+中间油管累计长度+下封隔器 密封件上端面以上长度
五、偏心配水管柱 1、偏心活动式管柱自上到下由：封隔
器、偏心配水器、封隔器、偏心配水 器、封隔器、偏心配水器、撞击筒、 挡球短节及底部球与球座组成。 2、底部球座（挡球）深度必须安装在 射孔井段底界10m以下，对使用撞击 筒的偏心管柱，撞击筒深度应在射孔 井段底界5m以下。
3、偏心管柱相邻两级偏心配水器之间 距离不小于8m，下面一级偏心配水器 与撞击筒之间距离不小于10m，撞击 筒与尾管底部距离不小于5m。
如果时间紧张可直接画图 但工具深度不标注
1985.4m 1995.2m
2035.2m 2048.2m
2132.2m 2147.4m
油补距：4.45m
暂时不标 注深度
偏心配水器Ⅰ625-3×
m
Y344-114封隔器Ⅰ×
m
偏心配水器Ⅱ625-3×
m
Y344-114封隔器Ⅱ×
m
偏心配水器Ⅲ625-3×
m