地下换热器施工方案

1、1.地下换热器施工方案1.1施工准备安排专业工程师优化室外地源热泵施工图纸，合理布置室外埋管。在与监理、设计院、业主和其他专业图纸会审时着重对以下几点进行确定、落实:1）各种管道穿路面的标高、几何尺寸。2）主要材料的选型、新型材料的施工工艺。3）施工区域内有无临时或正式的水、电管线。对以上内容及处理方法要有详细的会议纪要或正式的文字记载。施工全过程做到各分部、分项工程的原始记录、检测、调试、竣工等技术资料的齐全整洁，以确保工程产品实现过程的可追溯性。开工前完成各项施工用料的调查落实，分期分批组织进场。为合理有效利用施工场地，并保证设备能够按期抵达现场而不影响施工进度，制定切实可行的运送方案，列

2、出设备、材料的详细进场时间。认真把好原材料进场检验关，严格按相关产品质量标准进行检查、核对、验收。施工队进入现场后，依据公司制定的三级教育制度，结合本专业和工地实际情况对施工作业人员进行质量意识教育、环境和职业健康安全教育，做好安全、技术交底工作。原材料进场严格按指定地点有序堆放，并明确标识出材料名称、规格型号、受检状态等，并派专人看护。1.2施工方法1.2.1垂直换热管施工 1.2.1.1施工工艺 1.2.1.2主要施工方法1）现场踏勘：根据换热孔的设计情况，以及项目地质的实际情况，在进行换热孔施工前应对施工现场和环境进行实地踏勘，以便合理配备施工设备和人员，减少由于现场地质情况对施工造成的

3、影响。（1）勘测现场施工条件，钻机、管材等设备和物质的进场条件和堆放位置。查明施工中水电油等物质条件的情况。（2）勘测施工中的噪音、污水、废浆、废土对周围环境的影响，并制定相应的措施。（3）对照施工图纸对钻孔场地的位置、大小、障碍物等进行核实，减少对定位造成一定的影响。2）定位放线按照施工图，结合图纸给定的定位坐标点，对钻孔位置进行放线定位，每个井位点撒白灰点并结合木桩作标识，合理排定施工顺序。3）钻机定位根据就近施工且钻机间不相互干扰、减少设备移位、就近利用泥浆坑的原则分片布置钻机。设备就位后，应采用适当的降噪、防尘、排污等措施，减少施工对周围环境的影响。4）挖泥浆坑按照一个泥浆坑就近满足周

4、边钻机使用的原则组织泥浆坑，钻机就近利用泥浆坑。常规方法采用人工开挖，深度约1.5m、2m见方的泥浆坑，挖好后现场调制泥浆。5）管材入场地埋管运抵施工现场后，地埋管及管件存放时，不得在阳光下曝晒。搬运和运输时，应小心轻放，采用柔韧性好的皮带、吊带或吊绳进行装卸，不得抛摔和沿地拖拽。6）成孔施工（1）钻井设备就位后，由质检员核查钻孔位置，钻机水平度、钻头直径，确认无误后签字开钻。（2）钻进过程中，记录员应认真填写钻进记录表，记录起停钻的时间、钻进尺度，以及在钻进过程中有可能出现的其它问题。（3）配备专用泥浆运输车，根据各区的钻进速度，及时排出泥浆坑中泥浆。泥浆运输由专人负责协调，保证泥浆运输的及

5、时畅通。7）孔深孔径核查钻进到达要求深度后，报质检员查验钻孔深度和孔径，在下管程序没有准备好以前不能过早提起钻具，并且必须保证泥浆循环。8）下管准备PE管运到现场下管前，首先由质检员查验管材合格证、规格型号，并抽检管径大小、壁厚及外观检查后再进行下一步工作。9）现场试压清洗(一次打压试验)在试验压力下，稳压至少15min,稳压后压力降不应大于3%，且无泄漏现象即为合格。(一次冲洗)试验合格后，从供水管接入干净自来水进行冲洗，回水管排出，连续冲洗，直到出水口水色和进水口一致为合格。冲洗完毕后，对所有管口进行密封，防止杂物进入管内。10）安装管卡为保证换热管能尽可能贴近孔壁，避免换热管之间的短路传

6、热，1.5m的间隔安装管卡。管卡现场组装，尺寸偏差不得大于10mm。管卡安装一定要牢固，经现场质检员检查无误后，开始下管。11）下管填料埋管应均匀平稳下入，下入过程中确保与地面垂直的地上管段不得小于1m。(二次打压试验)下入换热管后，为检验在下管过程中是否有管壁划伤破损，进行二次打压，在试验压力下，稳压至少30min,稳压后压力降不应大于3%，且无泄漏现象即为合格，进行下一道工序，如压力下降，则将换热管拖出换新管重新埋入。打压合格后，把所有管头再次密封保压，进行填砂。换热管与钻孔之间回填中砂直至地面，填料时要求填料由四周缓慢填入，填砂的同时间断性地向孔内注水，确保成孔内砂料的尽可能的密实。填料

7、分次填入，一次填满后每过段时间就会自然下沉约1m，发现下沉要及时再次填满。1.2.2联络管施工1.2.2.1施工工艺流程管沟开挖敷设砂垫层 主管道熔接 支管与主管熔接 打压试验管顶敷砂。1.2.2.2主要施工方法1）管沟开挖管沟土方按实际施工进度，分区开挖。管沟开挖采用小型机械，配合人工清理，一次开挖到位。管沟土方按照总体施工计划运至指定地点，集中外运。2）敷设沙垫层管沟开挖清理完毕，现场测量，达到图纸及规范要求后进行下一步工作，管道底第一层细沙回填。管道底细沙的回填以区为单位，以距沙源近为原则，进行顺序回填。回填完毕检查回填沙厚度、平整度，达到设计及规范要求后，进行下一道工序，管道安装。3）

8、PE管道安装（1）根据图纸尺寸，进行管道放样预制。断管采用专用工具，防止出现管头不齐、有飞刺等现象。各种规格管道预制好后分类、编码，排放整齐。（2）将预制好的管道运到管沟，按事先编码顺序摆放。管道连接方式按管径大小分为热熔连接和电熔连接，干管为热熔连接。（3）每根干管连接好后，开始连接支管。支管为电熔连接，将换热孔分支管引到干管三通处，按顺序逐个连接。（4）在管道运输过程中注意端口的保护，防止沙土进入管内。连接时注意供、回水管分开施工，防止混接；在管道连接时，首先用干净的毛巾将管头内外擦拭干净，确保管道连接的严密性，防止杂物进入管内。（5）安装完毕，及时做好保护，防止损坏。（6）(第三次打压试

9、验)压力试验管道连接完毕后，做打压准备。将直管段部分用回填土覆盖压住，接头处明露以便检查渗漏。（7）试验合格后进行联络管道冲洗，从供水管接入干净自来水，回水管排出。连续冲洗，直到出水口水色和进水口一致为合格。（8）试验合格后对所有管头进行再次密封，防止杂物进入管内。4）管顶回填（1）在水平联络管管顶填0.3m细砂加0.2m级配砂石。 级配砂石的承载力以满足地基承载力要求为合格。（2）在回填时先填实管底，管底采用150mm密实的砂垫层；再同时回填管道两侧，依次回填至管顶0.5m处，完成管沟的回填。沟内有积水时，必须全部排尽后，再行回填。（3）泥浆清运由专人负责，作好场外环卫工作，泥浆坑用级配砂石

10、回填，分层夯实。（4）管腋部采用人工回填，确保塞严、捣实。重点做好每一管道层上方150mm范围内的回填。管道两侧和管顶以上500mm范围内，应采用轻夯实，严禁压实机具直接作用在管道上，使管道受损。1.2.3二级集分水器安装阀门井、检查井砌筑完毕，开始进行分集水器的安装。分集水器在钻孔施工时进行现场制作，加工完毕进行编号、防腐处理，检查合格后对所有端口进行密封，防止杂物进入容器。按照各区的现场施工进度，对分集水器进行集中安装。集分水器安装完毕进行打压试验。1.3施工质量控制措施1.3.1打井的垂直度控制措施1）首先要了解并确定土壤地质条件，根据实际地质情况，选用全自动履带式气动冲击钻-潜孔锤。2

11、）确认钻孔位置，平整、压实完场地后再安排钻机就位，以钻孔点定位，设备自行找平，水平度0.5mm/m。3）设备定位后竖杆，利用铅锤和直尺等工具测量垂直度，保证竖杆垂直。4）钻孔前对钻杆进行检查，钻杆不得弯曲，其直线度必须符合有关规定，不符合要求的绝对不能使用。5）按要求挖好沉淀池及泥水沟，并使其畅通。6）开钻前须确定转向无误，并重新校核设备位置，竖杆的水平和垂直度。7）施钻过程中应按5米/小时的速度为宜，密切注意钻机及附属设备的运行情况，发现异常应及时处理，防止拉断钻杆和接头丝扣、跌落钻头等现象发生。8）钻杆与钻杆之间连接一定要紧密、牢固。9）钻孔进行中适时向钻孔内注入黏土，以提高成孔质量和缩短

12、成孔时间，以减少不确定因素对钻孔垂直度的影响。10）当孔钻到要求深度后，应对孔反复进行通孔。11）施钻过程中钻机长和操作手要定时对钻机及附属设备进行巡回检查，及时做好维护和保养工作。 1.3.2打压的控制措施管道试压对于系统检漏而言十分重要，所以必须认真、严格的实施。1.3.2.1专用设备及工具1）电动（或手动）试压泵：为PE管专用试验加压泵，加压能力为03MPa。2）压力表及配件（数量足够）：精度1.5级，压力量程为04.0MPa。1.3.2.2试压注意事项1）首先确定试验压力，试验压力如下确定：当工作压力小于等于1.0MPa时，应为工作压力的1.5倍，且不应小于0.6MPa；当工作压力大于

13、1.0MPa时，应为工作压力加0.5MPa。2)竖直地埋管换热器插人钻孔前，应做第一次水压试验。将试压管段接通水源，先由一端进水，利用给水管道的水压力由另一端将水排出，检查出水端排水是否通畅，观察有无堵塞现象，水质是否清澈透明。持续冲洗约1min。将试压管段各配水点封堵，缓慢注水，同时将管内空气排尽。管道充满水后，应进行水密封检查。对管道开始缓慢升压，升压时间不应小于10min。升压至试验压力后，停止加压。期间如有压力下降可注水补压，补压不得高于试验压力。在试验压力下，稳压至少15min，压力降不应大于 3，且无泄漏现象。将其密封后，在有压状态下插入钻孔，完成灌浆之后继续保压1h。3)竖直地埋

14、管换热器与环路集管装配完成后，回填前应进行第二次水压试验。在试验压力下，稳压至少30min,稳压后压力降不应大于3%，且无泄漏现象。4)环路集管与机房分集水器连接完成后，回填前应进行第三次水压试验。在 试验压力下，稳压至少2h,且无泄漏现象。5)地埋管换热系统全部安装完毕，且冲洗、排气及回填完成后，应进行第四次水压试验。在试验压力下，稳压至少12h,稳压后压力降不应大于3%。6）水压试验前，要检查试压管道是否已采取安全有效的固定和保护措施，供试验的接头部位要明露。7）水压试验时要缓慢升压，升压过程中要随时观察与检查。8）试压时，将试压管段末端封堵，要缓慢注水，将管内气体排出。9）若管道加压后发

15、现有渗漏水或压力下降超过规定值时，要立即检查管道，在排除渗漏水原因后，再按之前操作重新试压，直至符合要求。10）若在温度低于5的环境下进行水压试验和通水能力检验时，必须采取可靠的防冻措施，试验结束后，及时将存水放尽。11）不得以气压试验代替水压试验。1.3.3热流短路的控制措施1）适当增加埋管钻孔直径。2）在钻孔直径一定的前提下，二根换热支管之间需保持距离，下管前采用分离定位管卡将二根换热管进行分离定位，每1.5m设置一个，使两支管靠近井壁处，减少热流短路。3）适当增加U型管内的流体流量、流速，减少温度差。1.3.4回填密实度的控制措施灌浆回填即使用泥浆泵通过灌浆管将混合浆灌人钻孔中的过程。泥

16、浆泵的泵压足以使孔底的泥浆上返至地表，当上返泥浆密度与灌注材料的密度相等时，认为灌浆过程结束。因此回填料的配比、混合程序一定要正确，灌浆时，要保证灌浆的连续性，要根据机械灌浆的速度将灌浆管逐渐抽出，使灌浆液自下而上灌注封孔，确保钻孔灌浆密实，无空腔，否则会降低传热效果，影响工程质量。1.3.5回填料导热性的控制措施地源热泵回填材料是影响地源热泵换热器换热效果的关键因素。回填材料是用于填充地下换热器钻孔与地层之间的材料，是连接换热器与土层的传热介质，其传热性能将直接影响整个换热器的性能。1） 回填材料宜采用水泥加膨润土、粗砂制作的复合回填料，导热系数不小于孔壁导热系数。2） 在回填时要注意回填料

17、的成分配比优化，使其能够达到最佳的效果。地源热泵换热器回填材料，除应具有良好的导热性能外，还应具备满足施工需要的良好工作性，具有抗渗性和强度，良好的密封性，具备一定的膨胀性，可以使回填材料与埋管以及钻孔孔壁能较好地结合在一起。3）在饱和地层条件下，含水层的对流性可以提高埋管的换热性能，选取回填材料时还应考虑透水性。选择高热导率是选择回填材料的第一因素，但是还要考虑材料的可塑性、空隙比、含水率等因素。4）选择机械式回填，回填过程使用机械设备，通过插入井底的导管将回填浆料泵入井中，并且可以保持回填过程连续稳定进行，确保钻孔灌浆密实无空腔，回填层均匀且能够保证回填的密实性，从而保证了回填的质量和良好

18、的导热性。1.3.6下管过程的控制措施1）地埋管垂直换热器的组装应和钻孔相配合，即每钻完一孔立即把预备装填的U形管换热器安装到竖井中。2）为保证换热管能尽可能贴近孔壁，避免换热管之间的短路传热，1.5m的间隔安装管卡。管卡现场组装，尺寸偏差不得大于10mm，管卡安装一定要牢固。3）埋管应均匀平稳下入，下入过程中确保与地面垂直的地上管段不得小于1m。4）下管时应将U型管插入孔中直至孔底。防止钻孔内积水使U型管脱离孔底上浮，达不到预定埋设深度。5）U型管内应充满水并保持静压，一是可以增加自重，减少下管过程中的浮力；二是可在下管过程中随时检查管道的严密性和是否有渗露情况。6）灌浆回填应在周围临近钻孔

19、钻凿完毕后方可进行。7）U形管头部设防护装置，以防止在下管过程中的损伤。8）当一个孔钻好后应立即下管。因为钻好的孔搁置时间不宜过长，否则有可能出现管孔局部的堵塞。9）下管速度要均匀，防止下管过程中损坏U型管，如果遇有障碍和不顺畅现象，暂停止下管，应及时查明原因，待查明原因并做好处理后才能继续下管。10）下管时必须有保证PE管不会扭曲、变形的措施。11）下管时， U型管插入孔中，直至孔底。U型管的长度应比孔深略长，以使其能够露出地面300mm，以便于后续施工。12）竖直U型管安装完毕后，为检验在下管过程中是否有管壁划伤破损，进行二次打压，合格后立即进行第一次灌浆回填,待水分渗透后及时进行第二次灌

20、浆回填,直至地埋孔密实。13）如在试压过程中发现不能稳压，必须及时将管道拉出重新埋入试压合格的管道，并分析事故原因，提出整改办法。确认U型管无渗漏后，方可封孔。1.3.7地埋管有效换热长度的控制措施地埋管埋设深度的正确与否会直接影响系统的运行效果，埋设深度过浅，导致系统吸热或散热不足，降低系统运行效率；埋设深度过深，导致增加施工难度和成本，因此如何有效的控制地埋管有效换热长度是值得我们思考的。1）与设计对接，确认好钻井深度。2）使用标准钻杆，依钻井深度计算好钻杆数量。3）在钻井的时候派专人数钻并做标记，同时做好记录。4）下管前，要测量好埋管总长，下管后，再测量伸出地面管长，以埋管总长减去出地面

21、长度来复核实际埋管长度。1.4成品保护管理措施成品保护必须贯穿于施工全过程，从原材料、半成品、直至成品各个环节都必须进行切实有效地保护，最终使建筑产品成为完美无缺的凝固艺术。1.4.1成立成品保护小组本工程由项目经理部组织成立以工程技术部经理为领导的成品保护小组，设专职成品保护员。岗位职责：1）工程技术部经理：对项目经理负责，负责安排各专业、工种作业时间计划，协调各工种、各专业交叉作业。既要保证整体工期计划的落实，又要使产品不被交叉污染和破坏；负责协调物资部做好物资原材料、半成品、成品保护；负责协调技术部做好物资检验、试验、验收；负责组织各工种、各专业产品过程验收，办理产品保护交接手续；负责产

22、品保护同各工种、专业之间的协调并处理产品保护纠纷。2）物资设备部：对采购的原材料、半成品、成品质量负责；对采购物资包装、运输过程的产品保护负责。3）专业施工班组：对专业内工程产品保护负责；对专业施工区内其他专业的产品保护负责；对本专业进入现场的材料、设备临时存放产品保护负责；本专业施工后对其它专业下道工序施工的可行性负责。4）成品保护队长：负责成品保护队的日常管理工作；负责组织对移交产品的日常保护；负责监督、检查各工种、专业产品保护落实情况。5）专职成品保护员：执行总包职责，具体负责落实产品保护工作，记录并汇报产品保护工作情况。1.4.2一般材料堆码要求1）钢管、PE管、型钢等：应分类摆放，并用枕木架空堆码，或堆码在专门的货架上，堆放场地应平整、稳固，堆码环境应干燥、通风良好，无污染。露天堆码应有防雨、防晒措施。2）管件等：应分类堆码