地源热泵安装工程施工方案
地源热泵安装工程施工方案
1、地下换热器系统施工方案
根据本工程特点，采用竖直埋管形式，打井口径130mm，有效深度80m，井内安装双U管，钻孔平均间距4.5m。
本工程地下换热器主要布置于地下室车库及小区绿化带，每个分区支管连接的地下换热器同程连接。
1、施工工艺
分析地质资料，用专业计算软件进行地下换热器的模拟计算，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：
2、施工方案
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。
1.专用设备材料进场：
1.1钻井机：钻孔直径50~200mm，最大钻孔深度170m，具有防塌方技术、井下配管6专用装置等多项专利技术，保证打井及配管质量及效率。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。
1.2专用回填泵：专为地源热泵井下换热器设计，适用于各类流质回填材料，科学的泵入压力及流速，使回填的材料密实无空隙，保证井下换热器换热效率。
1.3井下换热管（PE管）专用焊机：保证井下及埋地水平管焊缝严密性，提高系统可靠性。
1.4准备专用管材（双U形）、专用回填料（按地质特征进行配方）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。
专用回填料,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。
放线
根据业主所放定位点进行放线，按照施工图纸标定换热孔的位置，并根据现场地下室车库位置对钻孔进行适当调整，在每口井位置钉木桩，以保证打孔位置准确。
3.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≤0.5㎜/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.按要求挖好泥水池及泥水沟，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；
4.钻孔
①. 拟采用下列钻进方法：
1～3级粘土、壤土等覆盖层；螺旋钻、硬质合金回转清水钻进；
1～5级松散层；泥浆护壁或跟管钻进；
1～6级部分7 级软、中硬岩层；硬质合金回转钻进；
4～14 级较完整均一岩层；孕锒金刚石清水回转钻进；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。
②.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；
③.施钻过程中应合适的速度为宜，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；
④.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；
⑤.钻孔到要求深度后，应对孔反复进行通孔，为下换热管创造顺利条件。
5.下换热管
5.1.下管
①.将换热管与接头进行熔焊，按设计要求在地面进行压力试验；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。
②.下管采用机械下管，速度要均匀，防止下管过程中损坏塑料管，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；
③.为保证换热效果，换热支管之间需保持距离，
④.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。
5.回填
①.回填材料选用材料为膨润土和细砂（或水泥）的混合浆，水泥：膨润土：细砂=1：2：7，灌浆前计算好每个井需用灌浆液的用量，且需一次灌浆完毕。
②.回填前须对换热管进行第二次试压；
③.试压合格后进行回填，在回填过程中管道须进行保压，一旦发现压力出现异常，立即停止，查明原因并进行处理后方可继续回填；
④.采用专用回填设备：回填料灌料时，要求高压回填。若人工回填，压力不够空隙教多，严重影响传热效果，无法达到设计参数，系统供冷、供热均无法实现。我公司使用的回填设备，具有很大的回填压力，确保无回填空隙，回填料凝固后由良好的导热能力。
⑤.回填完后将留在地面的管道管口进行封堵保护，防止后续施工造成损坏。
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，也是保证土壤热泵成功应用的重要一环。
6、钻孔质量与验收
钻孔质量与验收依据业主的设计要求和有关规程进行。
7、质量保证措施
①.探设备安装之后，各机组长必须进行安全等项目的检查，确认安装合格后，报有关部门批准，方可开钻。
②.理选用钻进方法、钻具、钻进技术参数及工艺。
③.格按钻探规程进行作业，合理掌握回次进尺长度。
④.施工过程中，按一定的钻孔深度，使用水平尺校正钻机。
⑤.机应准确对位，对位误差小于0cm，由质检员复检后方能施工。
⑥.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%L。
⑦.径：施工前和施工过程中，经常检查钻头直径，确保不小于110mm。磨损超过5mm 时及时补焊，确保钻头直径达到设计桩径要求。
⑧.记录员认真负责地使用蓝黑钢笔或碳素黑色笔随施工进度情况准确、真实，字迹工整地填写现场记录。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。
8、安全生产
①.井设备安装完毕，机长必须进行安全检查；
②.立和拆卸钻架，必须在机长的统一指挥下进行。
③.格按照钻探规程和钻探安全制度进行操作，做到安全施工。
2、PE 管道安装技术措施
1、材料
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/T 13663、《给水用聚乙烯（PE）管件》GB/T 13663.2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/T 17219的要求。
②.PE 管材、管件及附件的验收应重点检查下列项目：
⑴出厂合格证；
⑵检测报告；
⑶使用的聚乙烯原料级别（PE80 或PE100）和牌号；
⑷外观；
⑸长度；
⑹颜色；
⑺不圆度；
⑻外径及壁厚；
⑼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0. 8Mpa的聚乙烯混配料生产的管材和管件。
④.热熔管件宜采用与管材同一级别的聚乙烯树脂加工成型，管件本体任何一点壁厚应大于管材壁厚。热熔连接时DN＞75采用对接管件，DN≤75采用承插管件。
⑤.管道与钢管连接时采用PE钢塑转换接头。
⑥.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。
⑦.管材堆放场地应平整，无突出尖棱物块，不应露天堆放；且应远离热源，避免接触腐蚀性试剂或溶剂；堆放高度应大于1.50m，管件堆放高度不宜超过00m,堆放场地应设灭火器和消火栓。
⑧.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，管材、管件短期露天堆放时，也应避免阳光曝晒，应有蓬布覆盖。
2、定位放线
①.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。
②.施工测量应符合下列规定：
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。
③.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。
④.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。
⑤.沟槽开挖必须在定位放线验收合格后进行。
⑥.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、沟槽开挖
①沟槽开挖必须在定位放线验收合格后进行。
②管道沟槽底部的开挖宽度为1.0m，设计不明确或现场无法按设计施工时宜按下式计算
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)。
③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。
④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。
⑤沟槽每侧临时堆土或施加其他荷载时，应符合下列规定：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。
⑥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。
⑦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；沟槽中心线每侧的净宽不应小于管道沟槽底部开挖宽度的一半；
槽底高程的允许偏差：开挖土方时应为±20mm；开挖石方时应为+20mm、-200mm。
4、沟槽支撑
①沟槽支撑应根据沟槽的土质、地下水位、开槽断面、荷载条件等因素进行设计。支撑的材料可选用钢材、木材或钢材木材混合使用。
②撑板支撑采用木材时，其构件规格宜符合下列规定：
撑板厚度不宜小于50mm，长度不宜大于4m；横梁或纵梁宜为方木，其断面不宜小于150mm×150mm；横撑宜为圆木，其梢径不宜小于100mm。
③撑板支撑的横梁、纵梁和横撑的布置应符合下列规定：
每根横梁或纵梁不得少于2根横撑；横撑的水平间距宜为1.5-0m?；横撑的垂直间距不宜大于1.5m。
④撑板支撑应随挖土的加深及时安装。
⑤在软土或其他不稳定土层中采用撑板支撑时，开始支撑的开挖沟槽深度不得超过1.0m；以后开挖与支撑交替进行，每次交替的深度宜为0.4-0.8m。
⑥撑板的安装应与沟槽槽壁紧贴，当有空隙时，应填实。横排撑板应水平，立排撑板应顺直，密排撑板的对接应严密。
⑦采用横排撑板支撑，当遇有地下钢管道或铸铁管道横穿沟槽时，管道下面的撑板上缘应紧贴管道安装；管道上面的撑板下缘距管道顶面不宜小于100mm。
⑧支撑应经常检查。当发现支撑构件有弯曲、松动、移位或劈裂等迹象时，应及时处理。
雨期及春季解冻时期应加强检查。
⑨拆除撑板支撑时应符合下列规定：
支撑的拆除应与回填土的填筑高度配合进行，且在拆除后应及时回填；采用排水沟的沟槽，应从两座相邻排水井的分水岭向两端延伸拆除。
5、管道基础
按设计要求沟底夯实后做300*100的细砂垫层。
6、管道的交叉处理
①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。
②.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。
7、沟槽回填
①.给水管道施工完毕并经检验合格后，沟槽应及时回填。
②.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。
③.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、冻土以及大于50mm 的砖、石等硬块；在抹带接口处、防腐绝缘层或电缆周围，应采用细粒土回填；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。
④.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。
⑤.回填压实应逐层进行，且不得损伤管道；管道两侧和管顶以上50cm范围内，应采用轻夯压实，管道两侧压实面的高差不应超过30cm。
⑥.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。
⑦.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。
⑧.没有修路计划的沟槽回填土，在管道顶部以上高为50cm，宽为管道结构外缘范围内应松填，其压实度不应大于85％；其余部位，当设计文件没有规定时，不应小于90％。处于绿地或农田范围内的沟槽回填土，表层50cm范围内不宜压实，但可将表面整平，并宜预留沉降量。
8、检查井砌筑
①阀门井砌筑参照图集S231。
②给水管道的井室安装闸阀时，井底距承口或法兰盘的下缘不得小于100mm，井壁与承口或法兰盘外缘的距离，当管径小于或等于400mm 时，不应小于250mm；当管径大于或等于500mm时，不应小于350mm。
③砌筑圆形检查井时，应随时检测直径尺寸，当四面收口时，每层收进不应大于30mm；当偏心收口时，每层收进不应大于50mm。
④砌筑检查井的内壁应采用水泥砂浆勾缝，有抹面要求时，内壁抹面应分层压实，外壁应采用水泥砂浆搓缝挤压密实。
⑤检查井砌筑或安装至规定高程后，应及时浇筑或安装井圈，盖好井盖。
⑥雨季砌筑检查井，井身应一次砌起。为防止漂管，可在检查井的井室侧墙底部预留进水孔，回填土前应封堵。
⑦冬期砌筑检查井应采取防寒措施，并应在两管端加设风档。
⑧检查井及其他井室周围的回填，应符合下列规定：现场浇筑混凝土或砌体水泥砂浆强度应达到设计规定；路面范围内的井室周围，应采用石灰土、砂、砂砾等材料回填，其宽度不宜小于40cm；井室周围的回填，应与管道沟槽的回填同时进行；当不便同时进行时，应留台阶形接茬；井室周围回填压实时应沿井室中心对称进行，且不得漏夯；回填材料压实后应与井壁紧贴。
9、支墩浇筑
管道及管件的支敦按设计要求进行施工。
10、管路安装
①.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.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。
③.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敦或金属卡箍拉杆等技术措施进行固定。
④.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。
⑤.热熔连接工具的温度控制应精确，加热面温度分布应均匀，加热面结构应符合焊接工艺的要求。热熔连接前、后应使用洁净棉布擦净加热面上的污物。⑥.热熔连接加热时间、加热温度和施加的压力以及保压、冷却时间，应符合厂家工具及管材、管件的要求。在保压、冷却期间不得移动连接件或在连接件上施加任何压力。
⑦.热熔连接还应符合下列规定：
⑴两待连接件的连接端应伸出焊机夹具一定自由长度，并校对两对应的待连接件，使其在同一轴线。错边不宜大于壁厚的10％。
⑵管材、管件以及管道附件连接面上的污物应使用洁净棉布擦净。
⑶待连接件的断面应使用热熔连接工具加热。
⑷加热完毕，待连接件应迅速脱离加热工具，检查待连接件的加热面熔化的均匀