黄骅某宾馆地埋管施工方案.doc

施工组织设计（1）----地埋管子分部施工工艺及方案

河北省黄骅市渤海新区某宾馆
地埋管换热孔工程

施
工
组
织
设
计

编制人： 崔艳刚
审核人： 冯敬桥
批准人： 陈茂杰

泊头市永安地源热泵推广中心
二〇一三年八月

地埋管换热孔系统施工方案
在本章中主要针对地埋管热交换孔子分部工程的施工工艺和方法及各项保障措施进行阐述和分析，有关分部工程施工的有关组织机构、保障措施、售后服务等内容见中央空调分部工程施工组织设计总论（《施工组织设计<2>》）的内容。
第一节 概 论
² 工程概况：
该工程位于河北省黄骅渤海开发区。换热孔设计深度为160米。钻孔数量定200眼，地埋管系统采用单U型PE换热管，PE100管材，公称压力1.6Mpa，管径De32。由于场地限制地埋管换热器埋管间距为4.5~5m，根据实际情况布置孔位。室外集、分水器至机房水平埋地管道埋深2.00米（相对室外地坪自然标高），由于地下室上面垫土层局限局部主管道埋设深度可能会埋置深度1.2米。地源分、集水器接管至热泵机房的管道采用HDPE管，承压1.0MPa。检查井分、集水器采用HDPE管材制作，承压1.6MPa。
质量标准：合格
预计工期：钻凿成井50天
阶段目标控制计划表
序号
阶段目标
作业天数
备注
1
施工准备
2天

2
室外换热孔钻凿及埋管
40天
交叉作业
3
地埋管水平管连接
30天
4
4个井室垒砌
15

5
整体地埋管系统试压
2天

² 工程执行标准
GB50243-2002 《通风与空调工程施工及验收规范》
GBJ304 《通风与空调工程质量检验评定标准》
GB50242-2002 《建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范》
GB50231-98 《机械设备安装工程施工及验收规范》
GB50303-2002 《建筑电气工程施工及验收规范》
GB/T13633 《给水用聚乙烯(PE)管材》
CJJ 101-2004 《埋地聚乙烯给水管道工程技术规程》；
GB/T 13663 《给水用聚乙烯（PE）管材》；
GB/T 13663.2 《给水用聚乙烯（PE）管件》；
GB50366－2005 《地源热泵技术工程规范》
GB50366-2005 《地源热泵系统工程技术规范》
SL291-2003 《水利水电工程钻探规程》
JGJ87-92 《建筑工程地质钻探技术标准》
JGJ79-2002 《建筑地基处理规程》
² 质量保证措施
u 加强质量教育工作,要求所有施工人员树立”质量第一”的观念。
u 在施工全过程中，要严格按图纸、工艺、GB50243-2002验收规范要求及
设计中所提出的有关规范要求进行施工。
u 开工前，施工员要综合了解图纸、规范和施工组织设计的有关章节，组
织施工班组进行技术交底，其内容包括规范、标准的要求、施工、检查
方法、要着重说明容易影响质量的部件或工序。要制订具体预防措施。
u 建立施工班组自检、工序交接互检与专职检查相结合的质量检验制度。
u 严格材料的验收和发放制度，对所有材料必须要有合格证和质量证明书。
u 严格控制计量器具的鉴定，确保计量数据的准确性。
u 材料及加工的成品和半成品，在一次和二次运输中，要加强产品的保护，防止损坏或变形。
u 系统管道安装的自检记录必须准确，一定要经甲方检查后方能隐蔽。
u 确保施工机械的加工精度、定期检查、保养和维护。
u 在施工中如有设计变更、材料代用、规格变更，一定要有甲方或设计院
的变更手续，并要及时办理各种技术核定单和签证。
u 严格按钻探规程进行作业，合理掌握回次进尺长度。
u 在施工过程中，按一定的钻孔深度，使用水平尺校正钻机。
u 调平钻机，用垂直吊线法检验其主轴的垂直度，使其垂直度误差＜0.5%。
u 孔径：施工前和施工过程中，经常检查气动潜孔锤状态，确保钻孔直径
达到设计桩径要求。
u 认真做好竣工验收工作，钻孔达到设计孔深后，及时报请有关人员验收
签章。
u 做好半成品及成品保护措施，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。
u 做好原材料堆放措施，同一型号PE管及管件做好标记并按顺序整齐堆放；
每天派专人进行巡检，并对材料使用情况进行记录；根据原材料的材质
特性做好防水、防潮、防雨、防火等措施。
u 做好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。
² 安全技术措施
u 施工员及班长在施工前的技术交底中应包括确切的安全技术措施。
u 安装管道所用的固定卡件要牢固，可靠。
u 所有用电设备均要接地、接零和漏电保护器。
u 严禁乱拉乱接电线。
u 所有的钻机等施工机械不得带病运转和超负荷作业。
u 加强成品保护工作。
u 钻井设备安装完毕，机长必须进行安全检查；
u 竖立和拆卸钻架，必须在机长的统一指挥下进行。
u 严格按照钻探规程和钻探安全制度进行操作，做到安全施工。

第二节 施工准备
² 现场勘察
在地埋管系统施工之前，应对现场情况，地质资料进行详实的勘察与调研。也可根据土壤热响应测试报告中提供的相关地质勘测结果决定采用何种钻孔、挖掘设备，同时应对影响施工的因素和施工周边的条件进行调研与勘察。主要包括：
u 土地面积的大小和形状
u 已有的和计划建造的建筑或构筑物，
u 熟悉建筑物地基尺寸及定位，和相关单位配合合理避让。
u 自然或人造地表水的具体情况
u 交通道路及其周边附属建筑及地下服务设施
u 现场已经辐射的地下管线布置，在该项目主要有部分消火栓和排水预埋管段。
u 钻孔机械需要的水源、电源情况
u 其他可能安装系统的布局定位
² 机械，人员准备
u 主要机械准备
在该项目中采用5台钻机同时进行，单孔钻凿周期预定为1.0天。
u 人员准备
配备人员为机长5人，施工人员15人，现场电工1人，后勤保障4人。
u 材料准备
项目所用PE管道为国内知名品牌（甲方负责采购），已完成订货工作，到现场后报验监理及相关监管部门即可投入使用。

第三节 施工工艺及步骤
² 施工工艺流程

以下按照垂直地埋管系统的施工步骤分别进行说明整个系统的施工过程。
² 地埋管U形管的预制
制作单U换热管道时，采用成品定型的180度U型弯头。
² 现场放线及钻井
将地热换热器设计图上的钻孔排列、位置逐一落实到施工现场，形成明确定位，并确定和已有建筑物或地基的距离，保证合理避让，保证钻孔机械准确施工。
在钻孔过程中应注意下列问题：
初钻时，先启动钻机使之低档低速运行一段时间，接、卸钻杆的动作要迅速、安全。开始钻井时，如为正常一般岩土，可以正常速度钻井。在砂土或软土层钻井时，易坍空孔，宜低档慢速钻井。
² 第一次试压
聚乙烯管道系统的水压试验是为了间接证明施工完成后的管道系统密闭的程度。但聚乙烯管道与金属管道不通，金属管线的水压试验期间，除非有漏失，其压力能保持恒定。而聚乙烯管线即使是密封严密的，由于管道的蠕变特性和对温度的敏感性、也会导致试验压力对着时间的延续而降低，本工程按照相关国标的要求进行水压试验。
垂直埋地管插入钻孔前，应做第一次水压试验。在试验压力下，稳压至少15分钟，观察无明显压力降后（压力降不高于3%）且无渗漏，将其密封后在有压状态下插入钻孔。完成灌浆之后，保压1小时，观察无明显压力降，则认为合格。试验压力以设计要求为准，本工程按照1.0MPa执行。
水压试验采用打动泵缓慢升压，升压过程中应随时观察与检查，不得有渗漏，不得以气压试验代替水压试验。彻底排除管道内空气，并进行水密性检查，检查管道接口及配件处，如发生泄露应采取相应措施进行补救。
² 下管
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近，必须要做到提完钻杆后不停顿立即下管，因为钻好的孔搁置时间过长，有可能出现钻孔局部堵塞或塌陷，这将导致下管困难。此工艺通过测量体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。
下管之前，在U型管上每隔3m设一固定支卡将U型管分开，以提高换热效果。U型管端部应设防护装置，以防止下管过程中受损伤。另外，下管时U型管内应充水（带压0.5MPa），增加自重，抵消换热井中大量泥浆产生的浮力。
下管的方法有人工下管、机械下管和重物下管。本工程采用人工下管，但应做好孔口防护措施，以免杂物落入孔中。下管时，Ｕ型管应长出垂直孔1m以便于查找和水平集管的连接。
² 第二次试压
地埋管换热器在封井回填前应进行第二次水压试验。在1.0MPa试验压力下，稳压至少30分钟，观察无明显压力降，无渗漏，且压力降不超过3%，则认为合格。
² 回填
回填工序也称为灌浆封井，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。
u 回填
本工程回填方式采用原浆回填。回填料实际就是用于填充地下换热器与地层之间的填充材料，最佳的是将在钻孔过程中所排出的地层土进行回填，以获得与地层相一致的导热性能。由于施工过程的影响，这些排出的岩土体受到了扰动，已经发生了本质性的改变，在经过一段时间后所排出的地层物质会与原有地层参数接近相同的性能，所以这种做法受到了大力推广。一般来讲，回填材料最好用与地层相近的材料（原浆），这样既方便又有效，而且已经在许多工程案例中得到了有效的利用。
u 回填方法
地层分为土层、沙层时，建议采用原浆、沉降后采用中沙补充回填，为了回填密实可采用多次沉淀、多次回填的方法，最大限度节约了工程成本的同时保证回填的换热效果
² 集分水器制作安装
根据相关图纸确定集分水器的位置，配合甲方做好集分水器小室，同时做好孔洞预埋。集分水器按确定位置就位，并保证安装在制定的基准面上。阀门以及各支路管段与集分器进行连接。做好各支路管道与预埋孔洞的防水措施。
² 水平管施工工艺
u 定位放线，按照图纸的定位尺寸在现场进行校核，合理的避让有关建筑或配套构件。
u 施工测量应符合下列规定
Ø 施工前，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。
Ø 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。
u 根据施工图纸确定管线坐标位置，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。
² 沟槽开挖
u 沟槽开挖必须在定位放线后进行。
u 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)。
u 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。
u 沟槽挖掘深度满足设计管道埋深要求。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。
u 沟槽每侧临时堆土或施加其他荷载时，应符合下列规定：
Ø 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。
Ø 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。
Ø 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。
u 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。
² 管路安装
u 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。
u 聚乙烯给水管道穿越路面等设施时应采用不得小于穿越管外径加100mm
的套管，且应在设计及建设单位的认可下进行。
u 聚乙烯给水管路在转弯、三通、阀门等部位应采取防推脱的混凝土支
或金属卡箍拉杆等技术措施进行固定。
u 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。
u 管道的电熔连接
为保证工程质量，De75mm以下的管道均用电熔连接。
² 管道的交叉处理
u 给水管道施工时若与其他管道交叉，应按设计规定进行处理；当设计无规定时，应按本节规定处理并通知有关单位。
u 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。
² 第三次试压
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0.6MPa下，稳压至少2h，且无泄漏现象。
² 沟槽回填
u 给水管道施工完毕并经检验合格后，沟槽应及时回填。
u 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。
u 回填土时，应符合下列规定：槽底至管顶以上50cm范围内，不得含有
机物以及大于50mm的砖、石等硬块；冬期回填时管顶以上50cm范围以外可均
匀掺入冻土，其数量不得超过填土总体积的15％，且冻块尺寸不得超过
100mm。
u 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。管道两侧和
管顶以上50cm范围内的回填材料，应由沟槽两侧对称运入槽内，不得
直接扔在管道上，回填其他部位时，应均匀运入槽内，不得集中推入。
u 回填压实不得损伤管道；管道两侧和管顶以上70cm范围内，应采用轻
夯压实，管道两侧压实面的高差不应超过40cm。
u 同一沟槽中有双排或多排管道但基础底面的高程不同时，应先回填基础
较低的沟槽；当回填至较高基础底面高程后，再接上款规定回填；分段
回填压实时，相邻段的接茬应呈接梯形，且不得漏夯；采用木夯、硅式
夯等压实工具时，应夯夯相连，采用压路机时，碾压的重叠度不得小于
20cm。
u 当管道覆土较浅，管道的承载力较低，压实工具的荷载较大，或原土回
填达不到要求的压实度时，可与设计单位协商采用石灰土、砂、砂砾等
具有结构强度或可以达到要求的其他材料回填。
² 第四次试压
地埋管换热系统全部安装完毕，且冲洗、排气及回填完成后，进行第四次水压试验。在试验压力0.6MPa下，稳压至少12h，稳压后压力降不大于3％。

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