谈某工程土壤源热泵地下管路系统施工要点

赵 永 囤

(山西省宏图建设集团有限公司，山西 太原 030006)

谈某工程土壤源热泵地下管路系统施工要点

赵 永 囤

(山西省宏图建设集团有限公司，山西 太原 030006)

简述了土壤源热泵系统的概念，结合具体工程实例，详细介绍了土壤源地源热泵地下管路系统在各个施工环节中应注意的施工技术及质量控制要点，以供类似工程参考借鉴。

土壤源热泵，打井钻孔，地埋管

土壤源热泵系统是通过热泵机组与大地进行冷热交换，在冬季热泵机组将大地的低位热能提取出来对建筑物进行供暖，同时向大地蓄存冷量，以备夏季提取出向建筑物供冷用。在夏季热泵机组将建筑物内的热量转移到大地中，给建筑物室内降温，同时向大地蓄存了热量，以备冬季提取出向建筑物供暖用，在冬季和夏季的整体运行中，保持能量的基本平衡，可达到节能的最佳效果。整个系统由能量采集系统、能量提升系统、能量释放系统组成。土壤源热泵系统的关键施工部位是能量采集系统，能量采集系统由竖埋管、水平管、阀门小室组成。除阀门小室外，全部为隐蔽工程，立管埋地较深，一般为120 m，丝毫的差错足可以导致整个系统应用失败，且不易维修及更换。那么，土壤源地源热泵地下管路系统施工具体操作中应注意哪些方面，太原市胜利东街回迁安置房采用了土壤源热泵技术，施工中我们总结了一种操作简易，切实可行的施工技术及质量控制要点，下面根据工程实例针对土壤源地源热泵地下管路系统施工中总结需要把握好的施工技术及操作要点谈几点看法。

1 工程简况

太原市胜利东街回迁安置房总建筑面积108 000 m2，工程位于山西省太原市小枣沟村，胜利东街北侧、太行路西侧。工程场地自然地坪平均高程在866.3 m，市区自然地坪高程为777.95 m，太原市地区地下水位在769.51 m～772.56 m之间，为响应国家节能、低碳、绿色、环保的倡导，本工程采用土壤源热泵技术，地下管路系统设计立管埋深120 m。

2 能量采集系统施工要点

2.1 施工准备

施工前应向有关部门索要打井钻孔部位的土壤热响应报告，作为技术档案留存。

2.2 施工工艺流程

依据现场情况进行图纸优化→分区→测量放线确定井的位置→机械钻孔→放置竖埋管、封口→原浆回填→水平管管沟开挖→水平管熔接→与竖埋管连接→试压、保压→回填、夯实→开挖阀门小室→阀门小室垫层施工→分集水器及管道施工→砌筑阀门小室→整体打压试验→管道清洗→与机房连接。

2.3 地埋管系统施工操作要点

地源热泵地埋管及阀门小室系统的安装，是能量采集系统施工的核心，应严格按照PE管道的工艺标准进行施工，掌握好事前、事中、事后的控制环节，施工前应编制具有针对性的专项施工方案，做好前期的策划工作，确保施工质量。

1)钻孔施工。钻机机具根据测量放线的准确井位放置到准确位置，调平机具，做好开钻前的准备工作，泥浆泵位置选放在坑中间某一位置，与钻孔间距不小于4 m。

钻井过程中，记录员应认真填写钻进记录表，记录起停钻的时间、钻杆长度，以及在钻进过程中的其他问题，钻进达到要求深度后，查验钻孔深度和孔径，在下管程序没有准备好以前不能过早提起钻具。

2)竖埋管厂方一般采用整盘供货，U形头在出厂前已经熔接好，在埋管前应伸直放开，确认管路无碰伤、压瘪后，方可试压、保压、放置，为了确保换热效果，竖埋管放置前应加分离支架。地埋管钻孔施工完成以后，须将PE管用管堵封闭严实,然后将管子外露部分用胶带缠好,防止成品换热孔的PE管内进入污垢。竖埋管施工具体操作要点：

a.先用接头熔接在一组U形管子的两头，一侧连接打压泵，一侧连接排气阀，连接好后，用水打压达到所要求的压力；b.保压每一组管路时，当压力充到规定压力后，定时查看压力表，来检测U形弯的焊接质量;c.采用电动打压泵打压；d.地埋管系统试压至少分4次进行：

地面盘管打压检验一次，试压压力为1.0 MPa,稳压2 h后压降不大于3%即为合格；

卸压至0.3 MPa后下管,回灌后记录压力数据(如低于0.6 MPa，则加压到0.6 MPa)。2 h后压降不大于3%即为合格；

单个水平环路连接后进行第三次试压，试压压力为0.6 MPa,稳压4 h后压降不大于3%即为合格；

环路集管和集分水器连接后进行第四次试压，试压压力为0.6 MPa,稳压12 h后压降不大于3%即为合格。

把立埋管充满水之后下放到井中；水增加了管子的重量，下管时增加下坠力。钻井操作人员用一个专用的钻杆改装成的U形叉，叉住立管的U形弯，再用钻杆重量和机械的压力把立管压入井中，操作起来比较方便省力，不可强力下管，双U头的地埋管在埋管结束后，一定要进行供回水的标注。

竖埋管回填料的配比要求。竖埋管回填料采用原浆和细砂混合回填，原浆和细砂的混合比例为7∶3，把原浆和砂子根据比例加水搅拌在一起打成糊状，用专用砂浆泵由井底自下而上注入。待基本凝固后，用灌水的方式进行检查井周围的回填情况，不允许出现空鼓，影响换热效果。

若遇到冬季施工时，竖埋管与水平管未连接前，应采取气压泵吹水等方式，确保竖埋管不被冻坏。

3)水平管热熔分为对焊和插接两种，PE90(含PE90)以上的管道宜采用对焊，PE90以下的管道宜采用插接。熔接时，应根据实际需要的长度进行切割，切割时必须使用专用的切割器垂直切割，切口应平整，去毛刺和飞边。用洁净棉布擦净管材和管件的焊接部位，这样就可以避免砂子灰尘等损害接头质量。插接连接应严格掌握加热时间和温度，加热不得旋转，采用均匀外力将管材无旋转地插入管件中，使接头处形成均匀的凸缘。对焊连接时应注意掌握对焊压力、切削余量、管子的同轴度、加热温度等参数。防止出现焊缝窄且高、焊缝太低、焊缝两边不一样高、焊缝中间有深沟、接口严重错位、局部不卷边或外卷内不卷或内卷外不卷、假焊等现象。

4)水平管开挖深度应控制在冻土层下500 mm，平管周围铺200 mm黄砂保护，铺填黄砂是为了固定横埋管，黄砂便于填补管路之间的空隙，避免留有空隙使回填土方以后土层沉降不一致，而造成拉伤，压弯管路。所以铺填黄砂也是很重要的一个环节，黄砂的铺填也要有标准量要求，必须铺盖在管上面200 mm左右，来对管路进行保护和固定。然后采用打夯机铺原土填埋夯实，夯实后，必须进行检查，合格后方可进行下一道工序的施工。

5)阀门小室在土建专业做完垫层后，就先进行分集水器及阀门的安装，安装结束后，才可将小室砌筑完成。

3 环保措施

1)在工程施工过程中严格遵守国家相关的环境保护法律、法规及本公司有关环境保护、资源及能源的使用要求；2)打井前要经过有关部门的审批，打井时要合理布置，规范围挡，做到标牌清楚、齐全，各种标识醒目，施工场地整洁文明；3)打井时设立专用的排浆沟、集浆坑，对废浆进行集中，认真做好无害化处理，从根本上防止打井废浆乱流；4)优先选用先进的环保机械。定期保养，加强维修，设置隔音罩等消音措施，降低施工噪声到允许值以下，同时尽可能避免夜间施工。

4 结语

地源热泵被称为21世纪的“绿色空调”，而其中的土壤源热泵更具国家倡导的低碳、节能、环保要求，该系统不使用冷却塔，机房设备的体积仅为传统机房的1/3，因此便于施工，相对节约人工，对此我们计划将成功的经验进行总结，编制成施工工法，供同类型工程施工参考、借鉴。

Discussion on construction key points of underground pipe system of a ground-coupled heat pump

ZHAO Yong-tun

(ShanxiHongtuConstructionGroupLimitedCompany,Taiyuan030006,China)

This paper introduced the concept of ground-coupled heat pump system, combining with the specific project example, introduced in detail the construction technology and quality control key points should be paid attention to in suddenly ground-coupled heat pump system in various construction links, in order to offer reference for similar engineering.

ground-coupled heat pump, drilling borehole, underground pipe

1009-6825(2014)35-0125-02

2014-09-29

赵永囤(1975- )，男，工程师

TQ051.5

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