地源热泵地埋系统设备以及管道安装施工方案

地源热泵地埋系统设备以及管道安装施工方案本项目设计使用地源热泵空调系统，其中地埋管采用竖直双U型地埋管。竖直埋管管材采用高密度聚乙烯（PE100）De25。布置要点：孔间距和行间距均按4m计算(见下图)，钻孔深度120米(含水平管布管前地表层每孔加钻深度1.5米)，钻孔数量870个，地埋管敷设区域见总图。水平埋管总长度可根据地埋管区域、机房位置、分集水器设置位置和水平管连接方式确定。孔间距和行间距图1.1分集水器的安装通过三级分集水器将每7眼井并联起来连至一根水平管路，水平管路用电熔方式连至检查井内二级分集水器，在二级分集水器前设铜球阀，检查井位置详见图纸；检查井施工要点A、检查井：B、分集水器安装制作方法：a.根据设计图确定成品集分水器的位置，并委托土建单位做好浇筑，并同时做好孔洞预留。b.集分水器按确定位置就位，并保证安装在制定的基准面上。c.阀门，以及各支路管段与集分器进行连接。d.做好各支路管道与预埋孔洞的防水措施。二级分集水器安装图片1.2地埋管部分施工地埋管工程中包括地埋管钻孔下管、水压试验、管沟开挖、水平管联结、管沟回填、分集水器安装及检查井砌筑七项分项工程，如下图所示。其中水压试验贯穿整个地埋管工程的始末。1、施工工艺流程如下：地埋管工程工艺流程图2、地埋管钻孔工艺1）、施工依据：①业主钻孔技术要求②《水利水电工程钻探规程》（SL291-2003）③《建筑工程地质钻探技术标准》（JGJ87-92）④《建筑地基处理规程》（JGJ79-2002）2）、钻孔任务：①870个钻孔，现场施工钻孔总深度为104400米。②每孔下PE双U管一盘，共计870盘。③水平管敷设联接施工。④本工程设计施工范围内的其他工作内容和设计变更工作内容。⑤本工程才用门型吊钻，10---15台吊钻。3）、钻孔施工工艺：﹤a﹥U型管的预制严格控制PE管的长度，保证每根管的长度都是垂直孔的设计深度。将Ｕ型管件与PE管相熔接并进行压力试验，以确保双Ｕ型管的完好，无渗漏。充水并封帽，以免下管和存放过程中的沙土等污物进入双Ｕ型管内。绑捆双U型管的前部，使双U型管头部有1m-2m是直的，以便于下管。垂直管采用PE100,SDR11塑料管材和管件，公称压力为1.6Mpa.采用双U型成品件连接，见下图。双U型成品件﹤b﹥.下管和试压下管是地源热泵工程中关键之一，因为下管的深度决定采取热量的多少，所以必须保证下管的深度。为保证下管深度和打井深度能够尽量接进，必须要做到提完钻杆后不停顿立即下管，此工艺通过测量提上来钻杆的总长度确定打井深度，在下管前通过PE管上的标尺核实整个管道的长度，下管后根据留出的管道长度计算下管深度，此两项工作现场质量检查人员必须严格纪录。下管的方法：人工下管、机械下管和重物下管，做好孔口防护措施，以免杂物落入孔中。下管时，Ｕ型管是应长出垂直孔1-2m以便于查找和水平集管的连接。下管试压﹤c﹥.回填回填工序也称为封井，正确的回填要达到两个目的：一是要强化埋管与钻孔壁之间的传热，二是要实现密封的作用，避免地下含水层受到地表水等可能的污染。回填材料是指用于填充地下换热器与地层之间的填充材料。根据《地源热泵系统工程技术规范》第11页1.9要求：竖直地埋管换热器灌浆回填料宜采用原浆和细砂（或水泥）的混合浆或专用灌浆材料。回填材料属多孔介质,描述其物理性质的基本参数包括密度、含水率、空隙比、饱和度、导热系数及比热容等，其中，导热系数是决定系统效率高低的关键因素。回填方法：人工回填。回填工艺：人工回填原浆与细沙的混合物，回填的同时用水沉细沙，需反复检查，反复回填。﹤d﹥保护措施a.半成品/成品保护措施将同一型号预制管、预制件做好标记，归整，并堆放整齐。在施工现场，每天需有专人对安装好的管路进行巡检，并做好日巡检报告。b.原材料堆放措施=1\*GB3①同一型号PE管及管件做好标记并按顺序整齐堆放。=2\*GB3②每天派专人进行巡检，并对材料使用情况进行记录。=3\*GB3③根据原材料的材质特性做好防水、防潮、防雨、防火等措施c.预制场地的保护措施预制场地应平整，无大块石，以防止U型管及管件划伤，影响施工质量4）其它技术要求为保证下管深度和打井深度能够尽量接进，必须要做到提完钻杆后不停顿立即下管，此工艺通过测量提上来钻杆的总长度确定打井深度，在下管前通过PE管上的标尺核实整个管道的长度，下管后根据留出的管道长度计算下管深度，此两项工作现场质量检查人员必须严格纪录。1.3PE管水压试验1）、工程概况本工程共约870个钻孔，即共870盘PE双U形竖直埋管，贯穿工程始末总计四次水压试验。2）、水压试验技术要求据《地源热泵工程技术规范GB50366-2009》: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1.0Mpa时，应为工作压力加0.5Mpa。对于本工程而言，根据本专业施工图纸设计说明地埋管系统的工作压力为0.5Mpa，其水压试验的要求压力为保压至0.75Mpa。、水压试验步骤：地埋管换热器组队好的U形管插孔前，第一次水压试验，试验压力下稳压15min，稳压后压力降不大于泄漏现象，在有压状态下插入钻孔，完成灌浆后保压1h；。水平地埋管换热器敷设前第一次水压试验，试验压力下稳压15min；，稳压后压力降不大于3%，无泄漏现象。竖直或水平地埋管换热器与环路集管装配完成后，回填前进行第二次水压试验，试验压力下稳压30min，稳压后压力降不大于3%，无泄漏现象。环路集管与机房集、分水器安装完成后，回填前进行第三次水压试验，试验压力下稳压2h，且无泄漏现象。地埋管换热器全部安装完成后，且冲洗、排气、回填完成后进行第四次水压试验，试验压力下稳压12h；，稳压后压力降不大于3%，无泄漏现象。4）、水压试验过程应注意事项：=1\*GB3①水压试验于升压过程中应随时观察与检查，不得有渗漏。②管道分段试压合格后应对整条管道进行冲洗。冲洗水应清洁，冲洗流速应大于1.0m/s，直到冲洗水的排放水与进水的浊度相一致为止。地埋管管沟开挖、回填管沟开挖沟槽开挖必须在定位放线后进行。③管道沟槽底部的开挖宽度和深度按照图纸确定。如果不明确按照下式计算：B=D1+2(b1+b2+b3)式中：B－－管道沟槽底部的开挖宽度(mm)；D1－－管道结构的外缘宽度(mm)；b1－－管道一侧的工作面宽度(mm)；当D1≤500,非金属管道一侧工作面宽度为400mm。b2－－管道一侧的支撑厚度，可取150-200mm；b3－－现场浇筑混凝土或钢筋砼管渠一侧模板厚度(mm)。1.4地埋管水平管沟槽开挖当地质良好、土质均匀，地下水位低于沟槽底面高程，且开挖深度在5m以内边坡不加支撑时，沟槽边坡最陡坡度应符合规范中的有关规定。当沟槽挖深较大时，应合理确定分层开挖深度，沟槽深超过3m时应分层开挖，每层的深度不宜超过2m；人工开挖多层沟槽的层间留台宽度：放坡开槽时不应小于0.8m，直槽时不应小于0.5m，安装井点设备时不应小于1.5m。沟槽每侧临时堆土或施加其他荷载时，应符合下列规定：1）、不得影响建筑物、各种管线和其他设施的安全；不得掩埋消火栓、管道闸阀、雨水口、测量标志以及各种地下管道的井盖，且不得妨碍其正常使用；人工挖槽时，堆土高度不宜超过1.5m，且距槽口边缘不宜小于0.8m。2）、当开挖沟槽发现已建的地下各类设施或文物时，应采取保护措施，并及时通知有关单位处理。沟槽的开挖质量应符合下列规定：不扰动天然地基或地基处理符合设计要求；槽壁平整，边坡坡度符合施工设计的规定。3）根据提供地质报告情况，在地下2-6米处，局部有流动淤泥；采取的措施：①、竖向井钻孔时，如遇流动淤泥，在流动淤泥层增设钢套管，钢套管随钻头下井，永久埋入淤泥层位置，从而防止竖井被流动淤泥阻断，同时有效防止地埋竖管受淤泥影响产生位移。②、水平管沟开挖，遇流动淤泥时，首先采取局部压浆固化，再清理固化淤泥，清理的淤泥外运处理，从而达到埋管条件。1.5沟槽回填给水管道施工完毕并经检验合格后，沟槽应及时回填。压力管道水压试验前，除接口外，管道两侧及管顶以上回填高度不应小于0.5m；水压试验合格后，应及时回填其余部分。回填土时，应符合下列规定：埋管前应将沟中的石块清理干净，并在沟底铺设厚度为10cm的细沙；应检查沟中无石块且细沙平整后再将管道放入沟中。回填土或其他回填材料运入槽内时不得损伤管节及其接口。1.6PE管安装和联管工艺1）PE管材料要求以及管理①埋地聚乙烯给水管道工程采用的管材、管件应分别符合现行国家标准《给水用聚乙烯（PE）管材》GB/T13663、《给水用聚乙烯（PE）管件》GB/T13663.2的规定，卫生性能应符合现行国家标准《生活饮用输配水设备及防护材料的安全性评价标准》GB/T17219的要求。②PE管材、管件及附件的验收应重点检查下列项目：厂合格证、检测报告、聚乙烯原料级别和牌号、外观、度、色、圆度、径及壁厚、生产日期。③埋地聚乙烯给水管道系统应选用最小要求强度（MRS）不小于8.0Mpa的聚乙烯混配料生产的管材和管件。④管材及管件在运输、装卸和搬运时，应小心轻放，排放整齐，避免油污，不得受剧烈撞击及尖锐物品碰触，管材吊装不得采用金属绳索，不得抛、摔、滚、拖。⑤管材堆放场地应平整，无突出尖棱物块，且应远离热源，避免接触腐蚀性试剂或溶剂；管件堆放高度不宜超过2.00m。⑥管材出库应遵守“先进先出”的原则，管材及管件存放不易大于一年。2）定位放线给水管道工程施工前，应根据施工需要进行调查研究，并应掌握管道沿线的下列情况和资料。现场地形、地貌、建筑物、各种管线和其它各专业设计的情况；工程地质和水文地质资料；气象资料；工程用地、交通运输及排水、施工供水、供电等条件。施工测量应符合下列规定：①施工前，建设单位应组织有关单位向施工单位进行现场交桩；临时水准点和管道轴线控制桩的设置应便于观测且必须牢固，并应采取保护措施。开槽辅设管道的沿线临时水准点，每200m不宜少于1个；临时水准点、管道轴线控制桩、高程桩、应经过复核方可使用，并应经常校核；已建管道、构筑物等与本工程衔接的平面位置和高程，开工前应校测。②根据图纸、先确定管道变向点、分支点和变坡点，并据此确定管路走向，在确定的点上打坐标桩，标出管沟中心及挖沟深度，沿桩用线绳拉直，撒上白灰，即为边沿线。施工放线图片③根据施工图纸、图纸会审记录，确定管线坐标位置，并会同建设单位、监理单位，进行现场验线，并会签定位放线记录，坐标及标高数据以建设单位及土建单位提供的建筑物、道路的坐标及标高为准，并以此为室外管线的施工基础；沟槽开挖必须在定位放线后进行。沟槽开挖完成后，需对管线坐标、标高进行控制定位，管道安装后其偏差必须符合设计或《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-97的有关规定。3）联管工艺以及要求标准聚乙烯给水管道严禁在雨污水检查井及排水管渠内穿过；管道与热力管道间的距离最小不得小于1.50m；与其他管线交叉敷设时，交叉点净距不应小于0.15m，且按《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268的有关条款采取相应的技术措施。聚乙烯给水管道穿越墙体时应加套管，且应在设计及建设单位的认可下进行。.管道连接应采用相应的专用连接工具，连接时严禁明火加热。管路安装图片管道的电熔连接原理以及注意事项： 为保证工程质量，Ф63mm以下的管道均用电熔管件或热熔管件连接。A．电熔连接原理与特点所谓电熔连接，就是将电熔管件套在管材、管件上，预埋在电熔管件内表面的电阻丝通电发热，产生的热能加热、熔化电熔管件的内表面和与之承插的管材外表面，使之融为一体。电熔连接能够减少焊接过程中人为因素的影响；通过管件的结构设计和精确地控制输入功率（优化操作电压或电流和通电时间），可以获得高质量的接头：强度高、寿命长、水密封性好；而且操作简便，施工效率高。由于电熔管件的引入，连接成本较高，以及对连接管材的加工尺寸精度要求较高。B．电熔连接过程注意事项1）准备工作及注意事项对接管段保证材质一致，对接管段外径、壁厚应一致，误差在许可范围内；待焊管材和管件的内外表面应光滑平整，无异状；对接管段均应具有与焊机匹配的良好的加工与焊接性能。2）电熔连接保证遵守以下操作规程：清洁管材连接面上的污物，标出插入深度，刮除其表皮；管材固定在机架上,将电熔管件套在管材上；校直待连接件，保证在同一轴线上；通电，熔接；冷却。连接时，通电加热时的电压和加热时间选择应符合电熔连接机具生产厂家及管件生产厂家的规定。电熔连接冷却期间，不得移动连接件或在连接件上施加任何外力。电熔连接分为两种：A.热熔承插连接Ф20-Ф90mm规格一般采用此法，具体流程如下：用管剪根据安装需要将管材剪断→清洁管材连接面上的污物，在管材待承插深度处标记号→将热熔机模头加温至210℃左右→同时加热管材、管件，然后承插（承插到位后待片刻松手，在加热、承插、冷却过程中禁止扭动）→自然冷却→施工完毕经验收试压合格后投入使用。B.热熔对接安装Ф110-Ф1600mm规格一般采用此法