地埋管部分施工方案施工工艺与方法.docx
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地埋管部分施工方案施工工艺与方法
地埋管部分施工方案施工工艺与方法
1地埋管部分施工方案
根据本工程特点,采用竖直埋管形式,能源井共996口,双U并联De32PE管;基坑内能源井有效深度为50m,井间距为3.6m—3.9m。
孔内采用De32PE管,所有地下埋管换热器环路的水平管为PE管。
分析地质资料,确定设计和施工方案。
地埋管换热器安装主要包括钻孔、试压、下管、回填等工序,主要施工工艺流程如下:
熟悉现场及施工图纸,进行施工准备,包括人员、机具及现场临设,对施工人员进行有针对性的交底工作。
⑴专用设备材料进场:
①钻机GJ-300型GJ-200型20台,最大钻孔深度200m-300m,保证打井质量。
该钻机为专业土壤热泵系统用小型钻机,可在打孔后直接将预制好的双U型管道下到孔内,施工速度快,质量好,设备使用简便。
②孔内换热管(PE管):
由金鹏管业公司定尺生产,成品交货到现场。
保证孔内水平管连接用专用焊机及水平管焊缝严密性,提高系统可靠性。
③准备专用管材(双U形)、回填料等;本工程地下换热器采用高密度PE管,每口井采用双U形管布管方式。
④回填料,为确保回填层传热系数接近土壤传热系数,并保证回填料的环保性,保证井下换热器的换热效率(按地质特征进行配方黄砂加原泥浆回填)。
⑵放线
参照现场建筑基准点和已有建筑物进行放线,按照施工图纸标定换热孔的位置,并根据
现场基础桩基位置对钻孔进行适当调整,在每口井位置钉200*12mm钢金加白灰桩,以保证打孔位置准确。
⑶竖立钻机
①以钻孔点定位塔架底盘,采用水平尺对底盘横向、纵向进行找平,水平度≤0.5mm/m;
②底盘定位后,安装塔架竖杆,利用铅锤和直尺测量塔架的垂直度,保证塔架竖杆垂直;
③安装钻机头、钻机提升装置和钻头充水(泥浆)等附属装置;
④按要求挖好沉淀池及泥水沟,并使其畅通。
⑤对钻机及附属装置接电、接水管,对每台设备进行点试,确定转向。
⑷钻孔
①开钻前须确定转向无误,并重新校核塔架底盘,竖杆的水平和垂直度;
②施钻过程中应按6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,并时刻注意地层地质变化,做好记录;
③施钻过程中钻机长和操作手应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,提高工作效率;
④当孔钻到要求深度后,应对孔反复进行通孔,为下换热管创造顺利条件。
⑤钻进方法应采用三翼与牙轮等相结合钻头钻进。
操作应符合“分段钻进、坚持清孔”的原则。
⑥对可能坍塌的地层应采取钻孔护壁措施。
在浅部填土及其它松散土层中可采用套管护壁。
在地下水位以下的饱和软粘性土层、粉土层和砂层中宜采用泥浆护壁。
在破碎岩层中可视需要采用优质泥浆、水泥浆或化学浆液护壁。
⑦钻进中应保持孔内水头压力等于或稍大于孔周围地下水压,提钻时应能通过钻头向孔底通气通水,防止孔底岩层由于负压、管涌而受到扰动破坏。
⑸下换热管
①埋地管道应采用热熔连接。
聚乙烯管道连接应符合国家现行标准《埋地聚乙烯给水管道工程技术规范》CJJ101的有关规定;
②竖直地埋管换热器的双U型弯管接头,选用定型的双U型弯头成品件;
③竖直地埋管换热器的双U型管的组对长度应能满足插入钻孔后与环路集管连接的要求,组对好的双U型管的开口端部,采用热熔及时密封。
④基坑中的254口采用地表面打压实验,用DN25专用管帽热容封堵,上部用彩色塑料管引到地表,用φ50钻具将竖直地埋管送到115m深度。
边坡上钻孔可加φ150*4的套管。
⑹试压
下换热管之前按设计要求进行水压试验。
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。
将其密封保持有压状态,准备下管。
⑺下管
①下管采用下管机下管,速度要均匀,防止下管过程中损坏管道,如果遇有障碍和不顺畅现象,应及时查明原因,待做好处理后才能继续下管,最后地面上要保留2m左右的换热管,将换热管进行密封、固定,防止堵塞和下滑到井内,造成管道无法使用,甚至废井;
②换热管道到位后,提起下管钻杆,提杆过程中应防止换热器上浮,如发现上浮立即采取措施,确保管下到位。
③竖直地埋管换热器的双U型弯管安装应在钻孔钻好且孔壁固化后立即进行。
当钻孔孔壁不牢固或者存在孔洞、洞穴等导致成孔困难时,应设护壁套管。
下管过程中,双U型管内应充满水,并按设计要求使双U型管两支管处于分开状态。
④竖直地埋管换热器双U型管安装完毕后,灌浆回填应在周围临近钻孔均钻凿完毕后进行。
⑤地埋管换热器安装前后均应对管道进行冲洗。
⑥当室外环境温度低于0℃时,不宜进行地埋管换热器的施工。
⑦地埋管管材与传热介质
⑧地埋管及管件应符合设计要求,且应具有质量检验报告和生产厂的合格证。
⑨地埋管管材及管件应符合下列规定:
1)地埋管采用设计要求的聚乙烯管PE塑料管材及管件。
2)地埋管质量应符合国家现行标准中的各项规定。
管材的公称压力及使用温度满足设计要求。
3)传热介质应为水。
⑻回填
2回填方式:
我公司采用人工加设备从地下反浆回填的方法灌回填料。
②回填料:
回填材料的导热能力对地下管路的换热能力有着重要的影响,回填料在施工完成后与地下换热器接触最紧密,回填料的配比与选择,决定了其传热性能,传热特性直接影响换热效果。
除考虑传热外,还要考虑其凝固强度等级,因地质结构不同、膨胀能力不同,产生的挤压力也差别很大。
选择合适的回填料还可以防止挤压破坏地下换热管。
因此,依据地质报告,配比选择回填料,奈普顿加原泥浆混合达到密实。
③回填完后将留在地面的管道管口进行封堵保护并进行标记,防止后续施工造成损坏。
⑼水平环路集管施工
①材料检验和储存:
管件和管材的内外壁应平整、光滑,无气泡、裂口、裂纹、脱皮和明显痕纹、凹陷;管件和管材颜色应一致,无色泽不均匀;装卸运输和搬运时应小心轻放,不能受到剧烈碰撞和尖锐物体冲击,不能抛、摔、滚、拖,避免接触油污,在储存和施工过程中要严防泥土和杂物进入管内,存放处避免阳光直射。
②连接方式:
深层垂直埋管采用电熔连接,浅层水平埋管采用热熔连接。
③施工方案:
1)当室外换热器分区施工开始后,将各分区的汇总管道的位置及走向标示出来,对管道走向进行放线后进行管沟开挖,水平管沟开挖深度1.00m。
在含水地层或软土、不稳定地层内开槽时,要进行施工排水、设置沟槽支撑或采取地基处理等措施。
开挖沟槽时要严格控制槽底标高和防止扰动槽底原状土,槽底超挖部分要用细沙回填密实。
槽底有弧石等坚硬物体时,要在清除后用细沙回填进行处理;
2)按图纸要求将各分区内的U形管连接成系统,并分别引至机房主机安装位置。
管道热熔或电熔连接时必须按照厂家施工技术规范标准进行;
3)竖直地埋管换热器与集管装配完成后,回填前应进行第二次水压试验。
在实验压力下,稳压至少30min,稳压后压力降不应大于3%,且无泄露现象。
试压合格后继续将系统密封、保压;
4)水平管道回填:
首先调整水平管的间距、平整度。
水平地埋管换热器回填料应细小、松散、均匀,且不应含石块及土块。
回填压实过程应均匀,回填料应与管道接触紧密,且不得损伤管道。
5)总管的连接及试压:
各分区管道连接并试压完毕后,将各分区分集水器连接到总分集水器。
水平管沟回填前,进行的三次水压试压,试验压力0.8MPa,在试验压力下,稳压至少2小时,且无泄漏现象。
然后进行回填,回填方式同各分区水平管道。
6)地下换热器系统冲洗、试压及其他
A.总分集水器管道连接到热泵机房,所有管道系统连接安装完毕后,进行系统注水冲洗、排气,系统冲洗约30分钟,直至出入水口的流量、清澈度都基本一致,并不再有气泡产生,必要时可用水泵进行冲洗、排气。
B.系统管道全部安装完毕,且冲洗、排气及回填完成后,进行第四次水压试验,试压压力0.8MPa,在试验压力下稳压12小时,稳压后压力降不应小于3%。
C.在管道系统最高点处加自动放气阀,最低点处加手动排水阀。
⑽地埋管换热系统的检验与验收
①地埋管换热系统安装过程中,应进行现场检验,并应提供检验报告。
检验内容应符合下列规定:
1)管材、管件等材料应符合国家现行标准的规定及设计要求;
2)钻孔、水平埋管的位置和深度、地埋管的直径、壁厚及长度均应符合设计要求;
3)回填料及其配比应符合设计要求;
4)水压试验符合设计要求;
5)各环路流量应平衡,且应满足设计要求;
6)循环水流量及进出水温差均应符合设计要求。
②水压试验应符合下列规定:
1)试验压力:
按设计要求,竖直地埋管工作压力为0.8MPa,加0.5MPa。
水平环路集管的工作压力为0.8Mpa,加0.5MPa。
2)水压试验步骤:
A.竖直地埋管换热器插入钻孔前,应作第一次水压试验。
在试验压力下(1.3MPa),稳压至少15min,稳压后压力降不应大于3%,且无泄漏现象;将其密封后,在有压状态下插入钻孔,完成灌浆之后保压1h。
B.竖直或水平地埋管换热器与环路集管装配完成后,回填前应进行第二次压力试验。
在试验压力下(1.3MPa),稳压至少15min,稳压后压力见不应大于3%,且无泄漏现象。
C.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。
D.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%。
E.水压试验宜采用手动泵缓慢升压,升压过程中应随时观察与检查,不得有泄漏;不得以气压试验代替水压试验。
③回填过程的检验应与安装地埋管换热器同步进行。
5.2地下管线及其他地上地下设施的加固措施
5.2.1、调查分析
首先在工程施工前,加强对施工区域管线的调查工作,将工作做在前面,防患于未然。
5.2.2、从技术上引起重视:
项目部技术负责人在制定施工组织设计方案时,首先从现状管线保护角度考虑方案的可操作性和安全性,从方案上保证管线无事。
5.2.3、从施工过程引起重视:
在施工前,首先根据管线图,摸清各管线的管位和走向,对明确的管线按20m距离打一样洞,确认其埋深和走向,在管线转角处,须找到转角位置,明确角度变化后管线的走向。
并插小木牌,小木牌标明管线名称、走向、埋深等。
在用挖掘机进行沟槽开挖时,管线保护员、施工员随时监测,并指挥操作。
在整个开挖过程中,各岗位均要有人到位,严禁擅自离岗。
挖掘机驾驶员须有较高的业务水平,并有良好的配合意识,能坚决服从指挥。
5.2.4、如在施工路段有现状管线,则根据不同的管线性质,各管道材料情况,分别采取行之有效的保护措施,确保管线安全无事故。
5.3、保护措施
5.3.1、详细阅读、掌握设计、建设单位提供的地下管线图纸资料,并在工程实例实施前召开各管线单位施工配合会议,收集管线资料。
对影响施工和受施工影响的地下管线开挖必要的样洞(开挖样洞时通知管线单位监护人员到场),核对弄清地下管线的确切情况,做好记录。
5.3.2、工程实施前,向有关单位提出监护的局面申请,办妥“地下管线监护交底卡”手续。
5.3.3、施工现场地下管线的详细情况和制定管线保护措施向项目经理、现场技术负责人、施工员、班组长和操作工作安全交底,随即填写“管线交底下”,并建立“保护地下管线责任制”,明确各级人员的责任。
5.3.4、落实保护地下管线的组织措施,公司委派管线保护专职人员负责本工程地下管线的监护和保护工程。
施工队和各班组兼职管线保护人,组织地下管线监护体系,严格按照公司审定批准的施工组织和经管线单位认定的保护地下管线技术措施要求落实到现场,并设置必要的管线安全标志牌,悬挂“地下管线无事故表”和保护地下管线安全的“十个不准”。
5.4地埋管系统施工中的保护措施
5.4.1由于地埋管换热器系统常年处在地下土壤里,特别是一套新系统,地基因建筑可能会发生不均匀沉降现象。
这种现象的发生,直接受其影响的就是水平埋管系统。
为防止这种现象的发生后对水平埋管系统造成的破坏和损伤,应在室外直埋水平埋管敷设前在沟槽内铺设厚度为200~300mm的砂垫层,水平埋管的管顶采用不小于300mm砂覆盖层,其上部在采取土壤回填夯实。
以抵抗和降低地上建筑物因发生垂直或不均匀沉降给水平埋管系统带来的破坏作用。
此砂垫层在地上建筑物因发生垂直或不均匀沉降时,可降低对水平地埋管造成破坏的软基层。
5.4.2设计的供回水平地埋管通常会穿过地基基础或基础墙至建筑物机房地面。
管道穿墙一般设计会采用安装套管密封。
为保护管道靠近墙的供回管线的支架免受因空洞而造成的土壤沉降差的影响,在墙体的外表面应采用冷作用沥青的材料填缝,使其密封防水。
这项工作必须在回填之前处理。
此项措施可以防护管道在穿越建筑物的部位时因土壤沉降带来的危害。
严把物资采购质量关,杜绝使用不合格产品
我公司为通过ISO9002标准认证的施工企业,在物资采购上,已经全面实施从合格分供方处进行采购,公司物资公司已经建立了较为完善的合格分供方档案。
在本工程的物资采购上,我公司不但要严格执行这项规定,更要做到优中选优,尤其在影响工程质量的重要材料更要严格控制,严把物资进场检验关、材料复试关及物资标识关,用精品材料来建造精品工程。
此外,我公司还将及时向业主提供物资供应商、产品厂家目录,随时接受业主的检查与监督。
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