地源热泵施工作业指导书.docx
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地源热泵施工作业指导书
石武客专郑州动车组运用所工程
地源热泵工程施工作业指导书
编制：
审核：
批准：
中铁七局郑州动车组运用所项目经理部
2010年10月30日
地源热泵工程施工作业指导书
1.适用范围
适用于地源热泵供暖机房、垃圾清运车存放间、配电间暖通工程室外地埋管施工。
2.作业准备
（1）内业准备
开工前组织技术人员认真学习实施性组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。
制定施工安全保证措施。
对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。
（2）外业技术准备
施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。
各种临时设施的搭建等等。
3.技术要求
（1）材料要求
PE100高密度聚乙烯管，公称压力为1.60MPa，地埋管件要符合设计要求及国家现行标准中的各项规定，并应具有质量检验报告和生场厂合格证。
单U管的dn32U型弯头，应采用定形的U型弯头成品件，不得用直管道煨制弯头。
（2）施工要点
钻井施工过程中，应根据不同的地质情况，采取不同的施工工艺。
施工期间机长要根据地质情况变化合理安排进尺深度，不可操之过快，一味追求深度，使竖井没有完全打透，造成下管时困难，施工时每根钻杆应反复几次上下拉动，使孔完全打透。
如土壤不牢或者存在孔洞、洞穴等造成成孔困难时，应设护壁套管保护后再施工，钻孔出现多层地下水时，采取回填封闭措施处理。
确保钻孔灌浆密实，无空腔。
完成灌浆后需继续稳压1小时观察压力变化，确保下管过程中没有对管壁造成损坏。
（3）回灌要点
回填料中不能有硬质物体，以免把管道损坏。
灌浆回填料采用膨润土和细砂的混合浆，膨润土比例占4%－6%。
回填时系统降至工作压力观察，确保回填没有对系统造成损坏。
4.施工程序与工艺流程
（1）施工顺序
施工程序为：
施工准备－测量放线（确定井位）－钻井施工－井管制作－水压试验－下管施工－灌浆回填－分区水平管连接－分区水压试验－分区管沟回填－系统整体连接－系统整体水压试验。
（2）工艺流程
地源热泵施工工艺流程
5.施工要求
（1）施工准备
地埋管系统施工前应了解埋管场地内已有及需要敷设的地下管线，其它地下构筑物的功能及其准确位置，并进行地面清理工作。
地埋管施工时，应避开并严禁损坏其它地下管线及构筑物，施工安装完毕后，应在埋管区域做出标志或标明管线的定位带。
（2）测量放线
使用全站仪精确确定井位布置，定准孔位后，测量每个井位的孔口自然地坪标高，做好记录，以便于计算打孔深度。
（3）井管制作
采用成品dn32单U头，单孔两根PE管，每根长度满足设计长度要求100米，现场试压合格即可使用。
（4）钻井施工
钻井施工过程中，应根据不同的地质情况，采取不同的施工工艺。
施工期间机长要根据地质情况变化合理安排进尺深度，不可操之过快，一味追求深度，使竖井没有完全打透，造成下管时困难，施工时每根钻杆应反复几次上下拉动，使孔完全打透。
如土壤不牢或者存在孔洞、洞穴等造成成孔困难时，应设护壁套管保护后再施工，钻孔揭露多层地下水时，采取回填封闭措施处理。
根据孔口测量的自然地坪标高计算换热井所需钻孔的深度，超设计适度0.2米时，钻孔完毕。
在根据管道外露长度计算该孔实际埋管长度，满足设计要求，钻孔深度误差不应大于50mm,垂直度小于1%孔深。
（5）水压试验
根据设计图纸及《地源热泵系统工程技术规范》的要求，下管前管道需做严密性试验，本工程系统最大工作压力0.38Mpa,试验压力为0.7Mpa，在该试验压力下，稳压15分钟，压降不大于3%,不渗不漏为合格。
同时做好水压试验记录，便于查看，并报项目监理部审核批准，做好隐蔽工程检查记录，方可进行下道工序施工。
（6）下管施工
①把立埋管路在充水状态下插入到井中，因为水增加了管子的重量，下管时增加下坠力，以抵消一部分浮力，还可以防止管道变形，因为钻孔内一般情况下充满了泥浆。
②钻孔完成后应立即下管，若成孔搁置时间过长，有可能出现钻孔局部塌陷或堵塞，导致下管困难。
将U型管捆绑在钻头上，然后利用钻机的钻杆，将U型管送入钻孔深处。
U型管的长度应比孔深略长，使得其能够露出地面。
下管过程中受阻禁止采用机械下压方法，应重新清孔下管。
③下管完毕后做好管头封堵，防止进入杂物，堵塞管道，并做好警示标识，防止破坏。
④井管开口用塑料胶带缠好，以保护管路系统，避免泥浆石块和其它异物进入系统，造成系统堵塞影响水流量。
（7）灌浆回填
利用自然流使井内充满泥浆，然后人工向井内填砂和膨润土混合料，膨润土比例占4%－6%，经过几次沉淀，直至填满井口。
回灌应确保钻孔灌浆密实，无空腔。
完成灌浆后需继续对井管稳压1小时观察压力变化，确保下管过程中没有对管壁造成损坏。
（8）成品保护
换热井施工完毕后，为避免场区内其它专业的作业施工队对成井的破坏，在每个换热井旁边立红色旗子，并挂牌进行标识警示。
（9）分区水平管连接
①系统分区孔位成型后进行水平管施工：
严格按照设计标高进行主管沟施工。
热熔连接之前，首先要准备好擦布，注意擦干、擦净管路上的水和泥巴，以免影响熔接质量，造成管道泄漏。
②本工程dn75及以下采用热熔连接，dn75以上采用对热熔对接。
热熔连接首先要把握好热熔器的特点，达到什么样的温度情况下才能适合于热熔，不能在温度不到的情况之下热熔，以免产生熔接不牢和泄漏问题。
热熔的温度一般不能低于250℃，然后根据热熔器温升的不断提高，来把握热熔时间长短。
③每一组水平管做好以后，分清总管的进出水口，把总管对准相应的预留洞口，做好固定，在总管路上标示出进出水口，以方便以后辨认，避免以后造成系统的混乱和错误的发生。
（10）分区水压试验
系统分区连接完毕后，应进行二次水压试验。
根据设计图纸及《地源热泵系统工程技术规范》的要求，本工程水平主干管的试验压力为0.7Mpa,在0.7Mpa压力下，稳压30分钟，压降不大于3%,不渗不漏为合格。
同时做好水压试验记录，上报监理部门审核，合格后方可进行回填施工。
（11）管沟回填
回填料采用网孔不大于15×15mm的筛进行过筛，保证回填料细小、松散、均匀、且不应含有尖利的岩石块和其它碎石。
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。
回填应在管道两侧同步进行，同一沟槽中有双排或多排管道时，管道之间的回填压实应与管道和槽壁之间的回填压实对称进行。
各压实面得高差不宜超过300mm，管腋部位采用人工回填，确保塞严、捣实。
分层管道回填时，应重点做好每一管道层上方150mm范围内回填。
管道两侧和管顶以上500mm范围内，应采用夯实，严禁压实机直接作用在管道上方，使管道损伤。
（12）系统整体连接
各分区系统连接完成后，按照施工图纸在分集水器处进行系统整体连接，并对每个分区系统的管道做好标识，以便查对。
（13）整体水压试验
各分区系统连接完毕后，连接到机房分集水器处进行第三次水压试验，试验压力0.7Mpa，稳压2个小时，压降不大于3%，不渗不漏为合格。
（14）系统水压试验
地埋管换热系统全部安装完成，且冲洗、排气及回填完毕后进行第四次水压试验，试验压力0.7Mpa，稳压12个小时，压降不大于3%，不渗不漏为合格。
6.劳动组织
（1）劳动力组织方式：
采用架子队组织模式
（2）施工人员应结合施工现场确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。
如表1
表1：
人员配备表
施工负责人
1
技术主管
1
专职安全员
1
技术、测量人员、质检
3
专业工长
4
班组长
5
钻井工、普工、管道工
50
其中负责人、工长、技术人员、专职安全员必须由施工企业正式职工担任，并可根据工程情况适当配备若干劳务工人。
7.材料要求
本工程换热器采用PE100系列dn32管材，主管道采用PE100系列管材。
管材要求如下表2.
表2：
PE100系列规格表
dn40
950
dn50
1850
dn63
4700
dn75
1520
dn90
210
dn110
610
dn125
540
dn160
5270
dn200
75
8．设备机具配置
地源热泵工程施工机械设备分为两大部分，钻井施工和管沟开挖、水平管连接、管沟回填施工。
如表3
表3：
主要施工机械设备配置表
设备名称
数量
钻机
18
热熔机
6
对接热熔机
2
挖掘机
2
9.质量控制机检验
（1）井位确定
①验收标准
地源热泵工程孔位布置符合施工图纸要求。
②检查方法
用全站仪检测各个孔位的布置情况，每个换热井与施工图纸误差不大于10cm。
③注意事项
放线过程中对于有交叉影响的部位合理调整孔位布置，做好变更位置记录，避免施工过程中土建二次开挖对管道造成破坏。
（2）井管制作
①验收标准
单U管的dn32U型弯头，应采用定形的U型弯头成品件，不得用直管道煨制弯头。
单根管材长度满足设计要求，并结合实际施工现场标高情况确定需延长的长度。
②检查方法
外观检测是否采用成品单U头；
结合现场实际情况用卷尺测量井管长度。
③注意事项
必须采用定形的U型弯头成品件，不得用直管道煨制弯头。
（3）钻井施工
①验收标准
测定孔口地面标高；
钻孔深度比设计要求加深0.2米。
②检查方法
用水准仪检测孔口地面标高；
计算钻杆钻井的总长度以确定孔深满足设计要求。
③注意事项
钻孔过程中密切注意地下地质的变化情况，根据相应的地质制定相应的施工工艺。
施工期间机长要根据地质情况的变化合理安排进尺深度，不可操之过快，一味追求深度，使竖井没有完全打透，造成下管时困难，施工时每根钻杆应反复几次上下拉动，使孔完全打透。
（4）水压试验
①验收标准
根据设计图纸及《地源热泵系统工程技术规范》的要求，系统最大工作压力0.38Mpa,试验压力为0.7Mpa，在该试验压力下，稳压15分钟，压降不大于3%,不渗不漏为合格。
②检查方法
在试验压力0.7Mpa下，稳压15分钟，压降不大于3%,不渗不漏为合格。
③注意事项
试验过程中应使用手动加压泵缓慢增压，使管道缓慢膨胀，达到试验压力，这样试验压力比较稳定，管道膨胀也容易饱和。
（5）下管施工
①验收标准
在0.7Mpa压力下保压下管过程中无压力降；
下管深度达到设计要求
②检查方法
下管过程中观察压力变化，无压降为合格。
下管完毕后，测量管道外露长度，计算下管深度。
③注意事项
下管过程中如受阻，禁止采用机械下压的办法下管，防止造成破坏，应重新清孔下管。
管口处在未连接前做好封堵，避免杂物进入，造成堵塞，并做好警示标识，防止二次开挖时造成破坏。
（6）灌浆回填
①验收标准
检查膨润土和细砂混合浆配料的数量，满足单孔回填的数量要求。
②检查方法
通过孔径及深度计算检查回填膨润土和细砂混合浆的数量
通过观察井口回填料的深度变化确定是否回填密实。
③注意事项
（7）分区水平管连接
①验收标准
按照地源热泵施工设计图纸施工
管沟标高满足设计要求
②检查方法
对照图纸检查每口井连接的主管及分区系统是否正确；
用水准仪检测主沟开挖的深度是否满足设计要求。
③注意事项
注意避免供回水接反、接错，对整个系统造成影响。
（8）分区水压试验
①验收标准
根据地源热泵设计图纸要求，水平集结管的试验压力为0.7Mpa,在0.7Mpa试验压力下，稳压15分钟，压降不大于3%,不渗不漏为合格。
②检查方法
管道连接完毕后，在0.7Mpa试验压力下，稳压30分钟，压降不大于3%,不渗不漏为合格③注意事项
（9）分区管沟回填
①验收标准
回填料采用网孔不大于15×15mm的筛进行过筛，保证回填料细小、松散、均匀、且不应含有尖利的岩石块和其它碎石。
②检查方法
用卷尺测量管底及管上部回填砂的厚度是否满足设计要求；
对管沟回填土进行压实试验，密实度在0.9以上，
③注意事项
分层管道回填时，应重点做好每一管道层上方150mm范围内回填。
管道两侧和管顶以上500mm范围内，应采用夯实，严禁压实机直接作用在管道上方，使管道损伤。
（12）系统整体连接
①验收标准
按照地源热泵施工图纸施工
②检查方法
核对实际施工的各个系统与设计图纸是否一致，对每个系统的供回水做好标识。
各分区系统连接完毕后，连接到机房分集水器处进行第三次水压试验，试验压力0.7Mpa，稳压2个小时，压降不大于3%，不渗不漏为合格。
（11）系统水压试验
①验收标准
根据地源热泵设计图纸要求，水平集集管的试验压力为0.7Mpa,在0.7Mpa试验压力下，稳压15分钟，压降不大于3%,不渗不漏为合格。
②检查方法
在试验压力0.7Mpa下，稳压12小时，压降不大于3%，不渗不漏为合格。
10安全及文明施工
1施工人员进入工地必须戴好安全帽、系好下颚带。
2施工用电严格按一人、一机、一箱、一漏、一锁使用。
3钻机钻进中，不得反转电动机或回转减速器，不免钻杆脱扣。
4加杆钻进前，应将钻杆中心孔吹洗干净，避免污物进入冲击器。
不符合规定或磨损严重的钻杆不得使用，已断在孔内的钻杆，应采用专用工具取出。
5钻头磨钝应立即更换，换上的钻头直径不得大于原钻头的直径。
6发生卡钻时，应立即减小轴推力，加强回转和冲洗，使之逐步趋于正常。
如严重卡钻，必须立即停机，用工具外加扭力和拉力，使钻具回转松动，然后边送风边提钻，直至恢复正常。
7作业中，应随时检查运动件的润滑情况，不得缺油。
8钻机位移时应调整滑架和钻臂，保持机体平衡。
9以防跑水伤人，在实验压力下不许紧固螺栓或锁紧螺母。
10施工现场泥浆池四周要用纱网做防护。
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