《打地源熱泵井地埋管系統實驗》
專用設備及工具
(1)試壓泵:為PE管專用試驗加壓泵,加壓能力為0~3Mpa。
(2)壓力表及配件(每班組一套)精度1.5級,壓力量程為0~3.0Mpa。
2、地埋管試驗標準
本工程地埋管水系統設計規定試驗壓力為0.9 Mpa。水壓試驗應在系統沖洗之后進行。地埋管水系統的試驗應嚴格按照《地源熱泵系統工程技術規范》GB50366-2005的規定執行。
3、垂直埋管第一次試驗垂直地埋管插入鉆孔前,應做第一次水壓試驗。垂直地埋管試驗與沖洗按以下步驟進行:
(1)將試壓管段接通水源,先由一端進水,利用給水管道的水壓力(約0.2~0.4 Mpa)由另一端將水排出,排水是否通暢,觀察無堵塞現象,水質透明。持續沖洗約1min。
(2)將試壓管段封堵,緩慢注水,同時將管內空氣排盡。
(3)管道充滿水后,應進行密封檢查。
(4)對管道開始緩慢升壓,升壓時間不應小于10min。
(5)升壓至0.9Mpa后,停止加壓,期間如有壓力下降可注水補壓,補壓不得高于0.9 Mpa。
(6)穩壓15min,壓力降不應大于3%,且無泄露現象。
(7)將其密封后,在有壓狀態下插入鉆孔,完成灌漿之后繼續保壓1h。
4、地埋管系統第二次試驗垂直和水平埋管系統與環路集管裝配完成后,回填前應進行第二次水壓試驗。試驗按以下步驟進行:
(1)向系統緩慢注水,同時將系統內空氣排盡。
(2)系統充滿水后,應進行水密封檢查。
(3)對系統開始緩慢升壓,升壓時間不應小于10min.
(4)升壓至規定的試驗壓力后,停止加壓。期間如有壓力下降可注水補壓,補壓不得高于試驗壓力。說明:此時的試驗壓力應以垂直埋管底部的壓力(0.9 Mpa)為準,系統頂部的試驗壓力值應為0.62Mpa。
(5)穩定至少30min,穩壓后壓力降不應大于3%,且無泄漏現象。
5、地埋管系統第三次試驗環路集管與機房分集水器連接完成,回填前進行第三次水壓試驗。
(1)向系統緩慢注水,同時將系統內空氣排盡。
(2)系統充滿水后,應進行水密封檢查。
(3)對系統開始緩慢升壓,升壓時間不應小于10min.
(4)升壓至規定的試驗壓力后,停止加壓。期間如有壓力下降可注水補壓,補壓不得高于試驗壓力。說明:此時的試驗壓力應以垂直埋管底部的壓力(0.9 Mpa)為準,系統頂部的試驗壓力值應為0.62Mpa。
(5)在試驗壓力下,穩壓至少2h,且無泄漏現象。
6、地埋管系統第四次試驗地埋管系統全部安裝完畢后,且沖洗、排氣及回填完成后,應進行第四次水壓試驗。
《打地源熱泵井地埋管系統實驗》
實驗步驟如下:
(1)向系統緩慢注水,同時將系統內空氣排盡。
(2)系統充滿水后,應進行水密封檢查。
(3)對系統開始緩慢升壓,升壓時間不應小于10min.
(4)升壓至規定的試驗壓力后,停止加壓。期間如有壓力下降可注水補壓,補壓不得高于試驗壓力。說明:此時的試驗壓力應以垂直埋管底部的壓力(0.9 Mpa)為準,系統頂部的試驗壓力值應為0.62Mpa。
(5)在試驗壓力下,穩壓至少12h,穩壓后壓力降不應大于3%。
7、地埋管系統試驗注意事項
(1)采用手動泵緩慢升壓。
(2)升壓過程中應隨時觀察與檢查,不得有滲漏。不得以氣壓代替水壓試驗。
(3)當系統實驗過程中發現滲漏或停壓后壓力將大于3%時,應查清滲漏部位或分析滲漏原因,同時檢查實驗步驟是否規范、是否符合要求。查明原因后,將系統壓力將至大氣壓,經處理隱患后,再重新試驗。
(4)系統試驗時升壓應緩慢進行,泄壓時同樣也應緩慢,不允許快速降壓。
(5)系統實驗全部完成后,方可拆除壓力檢驗裝置。有條件可以保留以備隨時檢查。
(6)管道和系統分段試壓合格后,可以對管道和系統進行沖洗。沖洗水應清潔,沖洗流速應大于1.0m∕s,直到沖洗水的排放水與進水的濁度相一致為止。沖洗完畢,再次向地埋管系統中充注水時應排凈空氣,并及時密封。
(7)每進行一次管道或系統試驗后,應及時填寫實驗記錄,由項目經理簽字認可。
十、垂直豎井的灌漿回填
1、灌漿回填料的選定對灌漿材料的選擇取決于地下條件,以及灌漿材料的特性和地埋管熱交換器的預期運行溫度。灌注合適的灌漿可以加強土壤和熱交換器之間的熱接觸,防止污染物從地面向下滲漏,防止地下各水層之間的移動。
(1)設計要求規定:回填材料在灰巖層采用原土混合一定比例的砂水泥回填,在粘土層采用含6%膨脹土和90%SiO2細砂子的混合料回填。其比例可根據實際情況進行調查。然而實際土層中的粘土層中含砂量本身就很大,回填料可以適當減少砂子的比例,增大膨潤土的含量,對回填料的導熱能力具有良好凝固作用。
(2)回填材料中的原土一般取至鉆孔時取出的泥沙漿,觀察其凝固后如收縮很小時,也可直接用作灌漿材料。
(3)灌漿前應計算好每個井需用灌漿液的用量,且須保證一次灌漿完畢。
需要特別說明的是:由于底層結構一般較為復雜,出現斷層、破碎帶或漏層時,其灌漿一般不可預計和估算,灌漿液的用量只能按理論值計算。
(4)當地埋管換熱器設在凍土層以下非常密實或堅硬的土壤、巖石情況下,應采用水泥基料灌漿。
(5)封孔材料采用膨潤土、細砂或水泥的混合漿。膨潤土的為膨脹率5%,其所占封孔材料的比例宜為4%~6%。
2、灌漿步驟及施工要求
(1)垂直豎井回填前必須對垂直PE管進行水壓試驗,試驗合格后才能進行回填。在回填過程中垂直PE管須進行保壓,一旦發現壓力出現異常,立即停止,查明原因并及時進行處理后方可繼續回填。
(2)管孔中的垂直PE管埋完后應等待3~4h,待井中泥漿沉淀后用中粗砂回填,必須將管和管孔之間空隙填實,確保換熱效果,第一次填完后應多次檢查。
(3)回填完后將留在地面的管道管口進行封堵保護,防止后續施工造成損壞。
3、灌漿回填的保證措施
(1)在灌漿回填的過程中,隨時監督檢測灌漿的運行操作,保證灌漿以正確的比例被充分混合攪拌,并有足夠的粘性通過泥漿泵將其注入豎井內。
(2)豎管需采用管卡或其他方式(間距2.5m~3m)將四支管分開固定,保證灌漿料能均勻圍繞垂直PE管四周。
(3)如果鉆孔區域在凍土層以下非常密實或堅硬的土壤或巖石時,應采用水泥基料灌漿。
(4)當采用水泥作為混合基料灌漿時,應由純水泥和重量比為50%的膨潤土粉組成。當采用水與水泥時,取0.55比0.6的重量比就能滿足要求。
一、溝槽開挖
1、溝槽放線
(1)水平溝槽開挖前,應掌握管道沿線的以下地上和地下情況和資料:現場地形、地貌、建筑物、各種管線和其他各專業設計的情況;施工供水、供電等條件。
(2)溝槽測量應根據現場已有臨時水準點和建筑軸線控制樁的位置,同時根據實際鉆井孔位的分布作為控制過程測量放線的基準。
(3)根據垂直鉆井孔位以及圖紙先確定管道變向點、分支點和變坡點,并據此確定管路走向,在確定的點上打坐標樁,標出管溝中心及挖溝深度,沿樁用線繩拉直,撒上白灰,即為溝槽邊沿線。
(4)為利于機械開挖并防止撞傷或損傷垂直埋管,垂直鉆孔應在水平溝槽邊線以外0.5m范圍。水平溝槽沿邊線開挖后,溝槽至鉆孔之間的土方采取人工開挖方式。
(5)根據施工圖紙、圖紙會審記錄,確定管線坐標位置,會同建設單位、監理單位,進行現場驗線,并會簽定位放線記錄。坐標及標高數據以建設單位及土建單位提供的建筑物、道路的坐標及標高為準,并以此為室外水平埋管管線的施工基礎。
(6)溝槽開挖必須在定位放線驗收合格后進行。
(7)溝槽開挖完成后,需對管線坐標、標高進行控制定位,管道安裝后其偏差必須符合設計或《給水排水管道工程施工及驗收規范》GB50268-97的有關規定。