某大学体育馆地源热泵施工方案组织设计.doc

目 录一 室外地源热泵管网工程施工方案31地埋管系统施工程序41.1工艺流程41.2地埋管系统施工工序42地埋管系统施工特点53地埋管系统主要施工参数64地埋管管材选型74.1 PE管材及管件的要求74.2地埋管材料84.3 管材及管件进场检验与管理84.4地埋管系统设计以水为换热工质。95场区开挖、测量放线及管孔定位106施工前注意事项117 钻井施工工艺127.1钻机安装落位127.2 钻井工艺及原理137.3 钻井施工147.4 钻孔质量保证措施158垂直埋管施工178.1 垂直地埋管试验与冲洗178.2 垂直埋管下管方法178.3 下管注意事项188.4 下管施工技术188.5 质量保证措施199地埋管系统实验209.1 专用设备及工具209.2 地埋管试验标准209.3 垂直埋管第一次试验209.4 地埋管系统第二次试验219.5 地埋管系统第三次试验219.6 地埋管系统第四次试验229.7 地埋管系统试验注意事项2210 垂直竖井的灌浆回填2411 沟槽开挖2612 水平埋管施工3013 地埋管换热系统辅助装置的设置3714 水平地埋管沟槽回填3815 地埋管系统施工中的保护措施4116 地埋管换热系统的检验与验收4217 地温场以及空调系统远传监测系统技术方案4218 地源热泵长期运行冷或热堆积问题的预防控制方案43二 机房工艺工程施工方案441施工部署452施工工艺472.1施工工序482.2空调水管路施工措施工艺492.3设备安装施工措施及工艺612.4 防腐保温工程792.5电气自控工程85某某某大学体育馆项目地源热泵集中能源站工程机房工艺及室外地源热泵管网工程标段 施工方案本工程为某某某大学体育馆项目地源热泵集中能源站工程机房工艺及室外地源热泵管网工程。招标内容包括地源热泵机房工艺及冷却循环水工程、室外地源热泵管网工程。建筑面积约为1600，地上、地下一层，供能面积30000。一 室外地源热泵管网工程施工方案 本工程共打孔368口（其中3口监测井），孔径200mm，孔深122m，下管深度120m，孔距5.0m，每个换热孔均为De32的双U布置。1地埋管系统施工程序1.1工艺流程1.2地埋管系统施工工序（1）地埋管系统施工工序包括以下主要内容：（2）场地开挖、平整、测量划线、管孔定位、木桩标记及编号；（3）钻机进场落位安装、水源电源连接、挖泥浆沟、泥浆池、试钻与调整；（4）开钻、钻孔测斜、钻孔记录、泥浆清运及场地清扫；（5）PE管进场检验、冲洗与水压试验、检验与实验记录、垂直PE管管组编号与标识；（6）泥浆泵进场、灌浆填料进场、确定灌浆填料试块的配比回填，及时回填到位，不得有空穴。（6）垂直PE管设置管卡，间距2.53m，人工配合机械下管、PE管保压至灌浆后1h。（7）从钻孔底部开始由下至上注浆、封孔、管组做同、异程标识、管口可靠封堵。（8）全部（或分区域）钻孔完毕后场地平整、水平管沟测量划线、沟槽机械或人工开挖，沟槽底部敷设砂垫层。2.地埋管系统施工特点2.1整个地埋管系统属于永久性的隐蔽工程，每个环节，每道工序都必须严把质量关。地埋管的施工应做到每道工序必须完成到位，每个钻孔必须建立完整和真实的（包括钻孔、垂直PE管试验、下管、回灌等工序）施工记录档案。2.2工序作业的紧密性地埋管系统施工程序主要由钻孔、垂直PE管连接与实验、下管、灌浆、水平沟槽开挖、水平PE管敷设以及与垂直PE管连接及试验、沟槽回填、地埋管系统试验、地源热泵系统试运行等工序组成。上一道工序完成后，才能进行下一道工序。2.3地埋管材采用聚乙烯（PE）管，不得在阳光下暴晒。搬运和运输时应轻拿轻放，应采用柔韧性好的吊带进行装卸，不应抛摔和沿地拖拽。同时，聚乙烯（PE）管与钢管材料不同，管材本身具有受压发生蠕变和应力松弛的特性。3.地埋管系统主要施工参数（1）地埋管换热器采用垂直钻孔埋管方式，垂直埋管群井布置于室外绿化带或道路下。（2）设计埋管深度为地面下122m，试验钻孔确定深度，钻孔间距为5.0m×5.0m，总钻井数为368个（不含监测井），孔径为200MM。（3）垂直埋管换热器埋管材料采用高密度聚乙烯管SDR11（Pa1.6MPa），室外水平埋管设计采用Pa1.0MPa，室外水平环路集管采用直埋敷设，水平干管坡度为0.2。（4）地埋管换热器回填材料采用含10膨胀土和90细砂的混合料回填。4.地埋管管材选型4.1 PE管材及管件的要求（1）地埋管应采用化学稳定性好、耐腐蚀、导热系数大、流动阻力小、热膨胀系数合理的塑料管及管件型号，本项目设计选用高密度聚乙烯PE（1.6MPa）管。（2）垂直埋管质量应符合国家规范规定的各项指标，管材公称压力不得小于1.6Mpa，工作温度应在-2050范围内。（3）地埋管材料应按设计要求长度成捆和盘卷供应，中间不得有机械接口及金属接头。4.2地埋管材料（1）埋地聚乙烯PE管采用的管材、管件应分别符合现行国家标准给水用聚乙烯（PE）管材GBT13663、给水用聚乙烯（PE）管件GBT13663.2的规定。（2）PE管材、管件及附件的验收应重点检查下列项目：出厂合格证；检测报告；使用的聚乙烯原料级别（HDPE80、HDPE100）和牌号；外观；长度；颜色；不圆度；外径及壁厚；生产日期。（3）热熔和电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Dn63采用对接管件，Dn63采用承插管件。（4）管道与钢管连接时采用PE法兰与钢制法兰连接。4.3 管材及管件进场检验与管理（1）地埋管及管件材质除应符合设计要求外，且管材、管件还应具有质量检验部门的产品质量检验报告和生产商的产品合格证。（2）进入施工现场和投入使用的预制管和管件必须逐件进行外观检查，外观破损和不合格产品严禁使用。管材运抵工地后，入库前应进行试压和检漏试验。（3）管材、管件存放、搬运和运输时，应小心轻放，排列整齐，采用柔韧性好的吊带进行装卸，不得抛摔和沿地拖拽。（4）管材堆放场地要平整，无突出尖棱物块，不适宜露天堆放。室内存放时应保证通风良好 ，温度不宜大于40，必须远离热源，还必须注意避免接触腐蚀性试剂和溶液。（5）管材、管件在工地短期露天堆放时，应用彩条布覆盖，严禁长时间在太阳下暴晒，防止PE管发生热变形或老化。（6）管材直管堆放高度应小于或等于1.50m。管件应码放整齐，堆放高度不应超过2.0m。堆放场地或库房应设灭火器和消防栓。（7）垂直埋管的双U管组应按照设计埋管长度下材料采购计划由生产商定制。根据钻孔深度的变化，埋管长度按实际长度定制成捆供应。（8）下管前应对预制的双U垂直埋管进行水压试验和冲洗。试验后的垂直埋管应充满水，排尽空气并保持静压。其端口在试验过程中应及时密闭，防止杂物进入管内。（9）冬季施工时，当气温较低时，应将试压后埋管管内的水及时放掉，避免管子冻裂。（10）当室外温度低于0时，应避免地埋管的施工。4.4地埋管系统设计以水为换热工质。5场区开挖、测量放线及管孔定位5.1地源热泵井区现在被原基坑开挖及场区平整所开挖土堆积，根据图纸设计要求地源热泵井标高为地面下2.00m，需要将场区开挖至设计标高。在开挖前由建设单位、监理单位同施工单位共同确认现场土方开挖方量。5.2土方开挖后进行场区平整至设计标高。5.3 清理地面后即可对钻井孔位进行放线，事先将地埋管系统在设计图上对钻孔的纵横向逐一进行排列序号。5.4 参照现场建筑基准点和已有建筑物作为参照物，经测量放线，并逐一在场地上标明和确定钻孔位置。按照施工图纸标定的钻孔位置，在每个钻孔中心点用竹、木桩作标记，并经校核确认钻孔位置。5.5 如发现埋管部位下有地下管线或构筑物时，允许稍有偏差，可适当调整局部钻孔位置，并及时更正绘制最终钻孔定位图。然后根据垂直埋管平面布置图以及钻孔定位图，最终确定钻孔及水平埋管沟槽的具体位置和埋管系统的标高。现场钻孔定位图应报设计院、监理工程师和业主同意批准。5.6 当调整局部钻孔位置的位移较大时，应及时向现场监理工程师和业主反应。6施工前注意事项6.1 地下埋管应文明施工，严禁损坏其他地下管线、电缆、地下构筑物。开挖沟槽遇有管道、电缆、地下构筑物时，停止施工并采取保护措施，及时与有关部门联系协同处理。6.2地埋管系统安装竣工后，应在总平面图上标示出其埋管区域并做出标志或表明管线的定位带，并以现场的两个永久目标进行定位。6.3 施工前，施工人员应了解建筑物的结构形式，根据埋管平面布置图确定钻孔的具体位置和系统各管道的标高。确定现场的23个永久定位标志。6.4 了解埋管场地内已有地下管线、其他地下构筑物的功能及其准确位置，清理地面杂物和浮土，铲除地面杂草，平整地面。6.5 施工前还应进行下列准备工作：（1）施工图纸及其它有关技术文件齐备。（2）施工场地用水、用电和材料堆放地、仓库及其它临时设施等均能满足正常施工需要。根据施工的需要在施工现场搭设遮阳蓬和加工场地。（3）施工用材料已经过外观质量检查，管材、管件配套齐全，并经连接检查合格。施工机具、施工力量能保证正常施工。（4）施工人员已经过相关的安装技能培训、施工作业指导培训、技术与施工安全交底。7 钻井施工工艺根据现场地质选用硬质合金钻头，采用常规的正循环钻进方法钻孔。7.1钻机安装落位（1）以钻孔点定位塔架底盘，采用水平尺对盘底横向、纵向进行找平，水平度应0.5mmm。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。（2）安装钻机头、钻机提升装置和钻头充水（泥浆）等附属装置，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。（3）检查每台钻机的动力电缆线、照明线路符合用电管理规范并绝缘是否良好。现场应设施工专用电源控制箱，并有专人看护。电源控制箱至钻机的电源线应架空敷设，不允许在地面随意拉扯，更不允许在水面或泥浆上摆放敷设。（4）按要求在每台钻机旁挖好泥浆沟，并使其畅通排向泥浆池内。 （5）钻机移位或就位时，要保证钻机钻杆垂直度，防止钻孔的垂直偏差将已埋管道损坏。7.2 钻井工艺及原理（1）钻井方式本工程使用正循环回转钻井（2）正循环回转钻井工艺正循环回转钻井：在钻机驱动钻具回转钻井的同时，利用泥浆泵通过水龙头、钻杆内孔向孔底输送冲洗泥浆），冲洗孔底。携带岩屑的冲洗液沿钻管与孔壁之间的外环状空间上升，从孔口流向沉淀池，形成正循环冲洗泥浆循环回钻井。初钻：先启动泥浆泵和转盘，使之空转一段时间，待泥浆输井一定数量后，方可开始钻井。接、卸钻杆的动作要迅速、安全、争取在尽快的时间内完成，以免停钻时间过长，增加孔底泥浆沉淀。（3）钻井操作要点开钻时：慢速启动，逐步加速，钻井时进尺应适当控制。在护筒刃脚处，应低档慢速钻井，使刃脚处有坚固的泥皮护壁。钻至刃脚下1m后，可按土质以正常速度钻井。如护筒土质松软发现漏浆时，可提起钻锥，向孔中倒入粘土，再放下钻锥倒转，使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔隙，稳