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