《打地源熱泵井地埋管系統實驗》

《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。