地埋管换热系统施工方案(审批修改).docx
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1、鄂州市市民中心工程地埋管换热系统施工方案 编制人: 熊波 审核人:汪远均 审批人:汪清河 编制单位:湖北巨都建筑工程 编制日期:2021年5月9日目录一、工程概况1二、编制依据1三、施工部署2四、施工准备3五、工程施工要点与重点5六、施工工艺及方法6七、质量目标及保证措施15八、绿色及环境、职业健康平安控制措施22九、地埋管换热系统的检验与验收24十、施工进度方案29十一、附件30一、工程概况鄂州市市民中心工程位于鄂州市城南,西侧与北侧临洋澜湖,南侧为胡家畈居民区,东侧紧邻古城路。本工程总建筑面积为55507.6,其中地上建筑面积35148.2,地下两层,局部一层,地下建筑面积:20359.4
2、。地上含三个主楼:档案馆(9982.10)、图书馆(9996.90)、市民效劳中心(15169.2),采用人工挖孔灌注墩根底和局部柱下独立柱基。工程名称鄂州市市民中心工程工程地点鄂州市城南原湖北省鄂州理工中专建设单位鄂州市政府投资工程管理中心勘察单位鄂州市勘测院设计单位中南建筑设计院股份监理单位鄂州市工程建设监理公司施工单位中建三局集团鄂州市市民中心室外地埋换热器系统采用垂直钻孔埋管方式,垂直埋管群井布置于绿化带下面,共计424口A区106口、B区100口、C区106口、D区112口双管U型DN25,井径150mm,有效埋深120m,间距大于4.0m,详见附件附图。1.3.1室外地埋换热井分区
3、平面布置图见附图二、编制依据2.?鄂州市市民中心岩土工程勘察报告书?3.?地源热泵系统工程技术标准?要求4.?聚乙烯管道工程技术规程?CJJ63-20215.?通风与空调工程施工及验收标准?GB50243-20026.?地源热泵系统工程技术标准?GB50366-20057.?地埋聚乙烯给水管道工程技术标准?CJJ101-2004三、施工部署根据本工程场地的特点,本工程划分为两局部施工1地源井工程局部,包括采集系统管选材预制、垂直钻孔及下管、水平管沟槽开挖与水平管安装、系统水压试验。此局部中垂直钻孔下管在土建单位砌筑抹灰完成后完工后进场施工时间节点2021.2.20号,水平管及干管随钻孔完成后进
4、行施工。2地源热泵机组安装局部,包括地源热泵机组安装、离心水泵安装、集、分水器安装、膨胀水箱安装、阀门构配件安装。此局部在地源井局部结束后进场施工时间节点2021.4.20号。1质量目标到达?建筑工程施工质量验收统一标准?GB50300-2021合格标准,必须获得中国建设工程“鲁班奖。2工期目标更具总包单位工期进度方案安排,总工期 120 日历天,确保在工期内完成全部工程内容。3职业健康平安、文明施工目标严格执行OHSAS18000职业健康平安管理标准,确保不发生重大伤亡和火灾事故;杜绝死亡事故;轻伤频率控制在3以下; 杜绝因平安文明施工问题被地方政府通报批评和处分;现场文明施工符合鄂州市市建
5、筑施工现场平安资料标准化和中建三局施工现场平安防护标准化图册管理要求,须对工地实行花园式管理。确保“鄂州市平安文明施工工地,创“AAA级全国平安文明标准化工地。4本钱目标本钱在目标本钱上降低1%,实际科技创效不低于100万元。四、施工准备工作内容:技术准备、材料、机具准备、劳动组织准备4.1技术准备:1.熟悉、核对设计图纸的内容:1核对拟建工程地点、建筑总平面图与现场情况是否一致。2核对设计图纸是否完整、齐全,以及设计图纸和资料是否符合国家的有关工程建设的设计、施工方面的方针和政策。3核对建筑总平面图与其它设计图纸在几何尺寸、坐标、标高等方面是否一致。4核对设计图纸与说明书在内容上是否一致,以
6、及设计图纸与其各组成局部之间有无矛盾和错误。5核对地源井平面布置图图纸与其相配套的土建施工图纸在坐标、标高上是否一致。5明确拟建工程的系统形式和特点,复合主要技术参数是否满足要求,核对设计图纸中工程复杂、施工难度大和技术要求高的分部、分项工程或新技术、新材料、新工艺,检查现有施工技术水平和管理水平能否满足工期和质量要求,并采取可靠的技术措施加以保证。6明确工期,分期分批交付使用的顺序和时间,以及工程所用的主要材料、设备的数量、规格、来源和供货日期。7明确建设、监理、设计和施工单位之间的协作、配合关系,以及建设单位可以提供的施工条件。8在工程施工过程中,如果发现施工的条件与设计图纸的条件不符,或
7、者发现图纸中仍然有错误,或者因为材料的规格、质量不能满足设计要求,或者因为施工单位提出了合理化建议,需要对设计图纸进行及时修订时,应遵循技术核定和设计变更的签证制度,进行图纸的施工现场签证。在施工现场的图纸修改、技术核定和设计主要资料,都要有正式的文字记录,归入拟建工程施工档案,作为指导施工、施工验收和工程结算的依据。60000米,以满足前期预制及垂直下管施工要求2进场后工程部自检合格入库后,将验收资料交与总承包单位。4.3机具准备:表4.3 拟投入地源热泵地埋管主要施工机械进场方案一览表序号机械或设备名称型号规格用于施工部位数量备注1回转200钻机GJ-200水系统20台2泥浆泵-水系统20
8、台3交流电焊机EX-300水系统64逆变整流电焊机Zx&-400水系统35套丝机TQ100水系统56砂轮切割器400水系统47冲击电锤6-16水系统128手电钻6-16水系统159台式钻床Z512水系统210电动试压泵6Mpa系统试验411角相磨光机-管道安装612焊条保温筒-管道焊接613倒链25T设备安装814千斤顶3T设备安装215手动葫芦2T管道安装216多功能咬口机JLWY12管道安装117阀门试验台-阀门试验118欧科电动冲击夯HCD80回填夯实4表4.3 劳动力安排方案表 单位:人工种准备阶段安装阶段调试阶段收尾及验收阶段钻井工30362418管工24301812电工6632焊工
9、121296起重工-102-钳工-423辅助工81664A区、C区B区D区的顺序进行施工。五、工程施工要点与重点在本工程安装施工过程中,应结合施工现场情况,统筹安排,协调配合各专业的施工,优质高效的完成安装工程。5.1.1分项工程的要点如下:1地源换热钻孔施工2换热器水平埋管施工3水系统水压试验、冲洗4空调水管安装5空调设备安装5.1.2重点如下:1地源换热器钻孔施工 2换热器埋管水平施工5.1.3根据本工程特点初步准备以下措施:特点应对措施1应对措施2应对措施3施工量大使用先进的施工机械和施工工艺合理分配人、材、机提高工作效率动态管理、全方位管理物流组织复杂选择合理的进场路线、时间协调生产和
10、施工的关系,不影响生产制定合理的采购和物流流程环境保护设置专人负责环境监控依照现场环境要求和承诺,完善现场的环保措施/半成品保护困难增加转运的保护措施和投入加强人员教育、合理安排作业顺序/系统试压、冲洗用水的循环利用制定平安保证措施/六、施工工艺及方法总体施工工艺流程图: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:钻孔时地埋管换热器施工中最重要的工序。为保证钻孔施工完成后与孔壁保持完整,选用钻机钻头直径150mm,钻井有效深度为120m钻孔深需超过设计有效埋深,采用螺旋钻孔法,回转钻进,按照图纸要求在A区106口、B区100口、C区106口、D区112口总计数量424口,每口井
11、间距为,井距布置图见附件附图 钻机 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。 孔内换热管PE管:业主指定厂家定尺生产,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。 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。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。按照施工图纸标定换热孔的位置,并根据现
12、场根底桩基位置对钻孔进行适当调整,在每口井位置钉200*12mm钢筋加白灰桩,以保证打孔位置准确。 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; 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; 安装钻机头、钻机提升装置和钻头充水泥浆等附属装置; 按要求挖好沉淀池及泥水沟,并使其畅通。 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。 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; 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
13、等现象发生,并时刻注意地层地质变化,做好记录 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 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。 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、坚持清孔的原那么 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。 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
14、涌而受到扰动破坏。 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标准?CJJ101的有关规定 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 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。424口井采用地外表打压实验,用DN25专用管帽热容封堵,上部用彩色塑料管引到地表,用50钻具将竖直地埋管送到120m深度。边坡上钻孔可加150*4的套管。竖直地埋管换热器 U 型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
15、管。钻孔完毕后孔洞内有大量积水,由于水的浮力影响,将对放管造成一定的困难;而且由于水中含有大量的泥沙,泥沙沉积会减少孔洞的有效深度。因此位防止U型管上浮,下管过程中,U型管内宜充满水。下管前应将U型换热管与灌浆管捆绑在一起,来防止U形管上浮。并在孔口处放置麻袋之类的衬垫物品,以防止下管过程中换热管磨损而导致其耐压等性能下降。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。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
16、上要保存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; 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。 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。 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。 地埋管换热器安装前后均应对管道进行冲洗。当室外环境温度低于0时,不宜进行地埋管换热器的施工。 地埋管管材与传热介
17、质 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。 地埋管管材及管件应符合以下规定:1地埋管采用设计要求及甲方提供的聚乙烯管PE100的塑料管材及管件。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。 回填方式:采用人工加设备从地下反浆回填的方法灌回填料。 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,产生的挤压力也差异很大。选择适宜
18、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,膨润土和细砂混合到达密实,比例为:10%的膨润土、90%的SiO2细砂。 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。 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,无色泽不均匀;装卸运输和搬运时应小心轻放,不能受到剧烈碰撞和锋利物体冲击,不能抛、摔、滚、拖,防止接触油污,在储存和施工过程中要严防泥土和杂物进入管内,存放处防止阳光直射。 与竖直管连接方式:与竖直埋管采用电熔连接,水平埋管采用同程热熔连接。 施工方案:1当室外换
19、热井分区施工开始后,将各分区的汇总管道的位置及走向标示出来,对管道走向进行放线后进行管沟开挖,水平管沟开挖深度2.3m,水平管相对室外标高-4.2m,坡度不小于0.002,供水与供水管间距200mm,回水与回水间距200mm,供水与回水管间距600mm在含水地层或软土、不稳定地层内开槽时,要进行施工排水、设置沟槽支撑或采取地基处理等措施。开挖沟槽时要严格控制槽底标高和防止扰动槽底原状土,槽底超挖局部要用细沙回填密实。槽底有弧石等坚硬物体时,要在去除后用细沙回填进行处理2按图纸要求将各分区内的U形管连接成系统,并分别引至机房主机安装位置。施工时水平管下垫沙层150mm,管道热熔或电熔连接时必须按
20、照厂家施工技术标准标准进行3竖直地埋管换热器与集管装配完成后,回填前应进行第二次水压试验。在实验压力下,稳压至少30min,稳压后压力降不应大于3%,且无泄露现象。试压合格后继续将系统密封、保压;4水平管道回填:首先调整水平管的间距、平整度。施工时水平管下垫沙层150mm,连接完毕后管上回填250mm厚沙层,淋湿夯实,再上部用原土回填 并进行夯实。水平地埋管换热器回填料应细小、松散、均匀,且不应含石块及土块。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。并用欧科HCD80电动冲击夯实机夯实回填土。5总管的连接及试压:各分区管道连接并试压完毕后,将各分区分集水器连接到总分集水器。水
21、平管沟回填前,进行的三次水压试压,试验压力0.8MPa,在试验压力下,稳压至少2小时,且无泄漏现象。然后进行回填,回填方式同各分区水平管道。6地下换热器系统冲洗、试压及其他A.总分集水器管道连接到热泵机房,所有管道系统连接安装完毕后,进行系统注水冲洗、排气,系统冲洗约30分钟,直至出入水口的流量、清澈度都根本一致,并不再有气泡产生,必要时可用水泵进行冲洗、排气。B.系统管道全部安装完毕,且冲洗、排气及回填完成后,进行第四次水压试验,试压压力0.8MPa,在试验压力下稳压12小时,稳压后压力降不应小于3。C.在管道系统最高点处加自动放气阀,最低点处加手动排水阀。 地埋管换热系统安装过程中,应进行
22、现场检验,并应提供检验报告。检验内容应符合以下规定:1) 管材、管件等材料应符合国家现行标准的规定及设计要求;2) 钻孔、水平埋管的位置和深度、地埋管的直径、壁厚及长度均应符合设计要求;3) 回填料及其配比应符合设计要求;4) 水压试验符合设计要求;5) 各环路流量应平衡,且应满足设计要求;6) 循环水流量及进出水温差均应符合设计要求。 水压试验应符合以下规定:1) 试验压力:当工作压力小于等于 1.0MPa 时,应为工作压力的 1.5 倍,且不应小于 0.6MPa;当工作压力大于 1.0MPa 时,应为工作压力加 0.5 MPa。本工程地埋管换热器水系统的试验压力采取 1.6 MPa。2)
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