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(yù)期運(yùn)行溫度。灌注合適的灌漿可以加強(qiáng)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(dòng)。

　�。�1）設(shè)計(jì)要求規(guī)定：回填材料在灰?guī)r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(xì)砂子的混合料回填。其比例可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)查。然而實(shí)際土層中的粘土層中含砂量本身就很大，回填料可以適當(dāng)減少砂子的比例，增大膨潤土的含量，對回填料的導(dǎo)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(shí)取出的泥沙漿，觀察其凝固后如收縮很小時(shí)，也可直接用作灌漿材料。

　�。�3）灌漿前應(yīng)計(jì)算好每個(gè)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(jié)構(gòu)一般較為復(fù)雜，出現(xiàn)斷層、破碎帶或漏層時(shí)，其灌漿一般不可預(yù)計(jì)和估算，灌漿液的用量只能按理論值計(jì)算。

　�。�4）當(dāng)?shù)芈窆軗Q熱器設(shè)在凍土層以下非常密實(shí)或堅(jiān)硬的土壤、巖石情況下，應(yīng)采用水泥基料灌漿。

　�。�5）封孔材料采用膨潤土、細(xì)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(jìn)行水壓試驗(yàn)，試驗(yàn)合格后才能進(jìn)行回填。在回填過程中垂直PE管須進(jìn)行保壓，一旦發(fā)現(xiàn)壓力出現(xiàn)異常，立即停止，查明原因并及時(shí)進(jìn)行處理后方可繼續(xù)回填。

　�。�2）管孔中的垂直PE管埋完后應(yīng)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(shí)，確保換熱效果，第一次填完后應(yīng)多次檢查。

　�。�3）回填完后將留在地面的管道管口進(jìn)行封堵保護(hù)，防止后續(xù)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(shí)監(jiān)督檢測灌漿的運(yùn)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(nèi)。

　�。�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(qū)域在凍土層以下非常密實(shí)或堅(jiān)硬的土壤或巖石時(shí)，應(yīng)采用水泥基料灌漿。

　�。�4）當(dāng)采用水泥作為混合基料灌漿時(shí)，應(yīng)由純水泥和重量比為50％的膨潤土粉組成。當(dāng)采用水與水泥時(shí)，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(yīng)掌握管道沿線的以下地上和地下情況和資料：現(xiàn)場地形、地貌、建筑物、各種管線和其他各專業(yè)設(shè)計(jì)的情況；施工供水、供電等條件。

　�。�2）溝槽測量應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場已有臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)和建筑軸線控制樁的位置，同時(shí)根據(jù)實(shí)際鉆井孔位的分布作為控制過程測量放線的基準(zhǔn)。

　�。�3）根據(jù)垂直鉆井孔位以及圖紙先確定管道變向點(diǎn)、分支點(diǎn)和變坡點(diǎn)，并據(jù)此確定管路走向，在確定的點(diǎn)上打坐標(biāo)樁，標(biāo)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(jī)械開挖并防止撞傷或損傷垂直埋管，垂直鉆孔應(yīng)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(jù)施工圖紙、圖紙會(huì)審記錄，確定管線坐標(biāo)位置，會(huì)同建設(shè)單位、監(jiān)理單位，進(jìn)行現(xiàn)場驗(yàn)線，并會(huì)簽定位放線記錄。坐標(biāo)及標(biāo)高數(shù)據(jù)以建設(shè)單位及土建單位提供的建筑物、道路的坐標(biāo)及標(biāo)高為準(zhǔn)，并以此為室外水平埋管管線的施工基礎(chǔ)。

　�。�6）溝槽開挖必須在定位放線驗(yàn)收合格后進(jìn)行。

　　（7）溝槽開挖完成后，需對管線坐標(biāo)、標(biāo)高進(jìn)行控制定位，管道安裝后其偏差必須符合設(shè)計(jì)或《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50268-97的有關(guān)規(guī)定。

　　2、溝槽開挖本方案溝槽開挖采取以機(jī)械開挖為主，人工挖掘?yàn)檩o的施工方式。

　　（1）溝槽開挖必須在定位放線驗(yàn)收合格后進(jìn)行。

　　（2）溝槽底部的開挖寬度為1.0m設(shè)計(jì)不明確或現(xiàn)場無法按設(shè)計(jì)施工時(shí)可參照下式計(jì)算確定：

　　B=D1+2（b1+b2+b3）

　　式中： B --管道溝槽底部的開挖寬度（mm）；D1--管道結(jié)構(gòu)的外緣寬度（mm）；

　　b1--管道一側(cè)的工作面寬度（mm）；當(dāng)D1≤500，非金屬管道一側(cè)工作面寬度為400mm.

　　b2--管道一側(cè)的支撐厚度，可取150～200mm；

　　b3--現(xiàn)場澆筑混凝土或鋼筋砼管渠一側(cè)模板厚度（mm）。

　�。�3）當(dāng)?shù)刭|(zhì)良好、土質(zhì)均勻，地下水位低于溝槽地面高程，且開挖深度在2m以內(nèi)邊坡不加支撐時(shí)。

　　（4）溝槽每側(cè)臨時(shí)堆土或施加其他荷載時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定：

　�、俨坏糜绊懡ㄖ�物、各種管線和其他設(shè)施的安全；

　�、诓坏醚诼裣�火栓、管道閘閥、雨水口、測量標(biāo)志以及各種地下管道的井蓋，且不得妨礙其正常使用；

　　③人工挖槽時(shí)，堆土高度不宜超過1.5m，且距槽口邊緣不宜小于0.8m.

　�。�5）溝槽的開挖質(zhì)量應(yīng)符合下列規(guī)定：

　�、俨粩_動(dòng)天然地基或地基處理符合設(shè)計(jì)要求；

　�、诓郾谄秸�，邊坡坡度符合施工設(shè)計(jì)的規(guī)定；

　　③溝槽中心線每側(cè)的凈寬不應(yīng)小于管道溝槽底部開挖寬度的一半；

　�、懿鄣赘叱痰脑试S偏差：開挖土方時(shí)應(yīng)為±20mm；

　　3、溝槽墊層

　�。�1）水平地埋管溝槽挖好后，應(yīng)將溝槽內(nèi)的石塊清理干凈，溝底應(yīng)夯實(shí)。

　�。�2）管道敷設(shè)前溝槽底部夯實(shí)后應(yīng)先鋪設(shè)不少于管徑厚度的細(xì)沙或200～300mm的細(xì)砂或細(xì)粘土墊層。

　　4、溝槽檢驗(yàn)與驗(yàn)收按設(shè)計(jì)圖紙及鉆井孔位開挖完溝槽后，應(yīng)及時(shí)組織溝槽驗(yàn)收。溝槽的驗(yàn)收主要有以下幾個(gè)方面：

　�。�1）溝槽的寬度、深度和坡度是否符合設(shè)計(jì)要求。

　�。�2）溝槽底部是否已開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高，溝槽底部是否已完成人工夯實(shí)。

　　（3）溝槽內(nèi)防止雨水、地下水的施工措施是否到位，排水設(shè)施是否齊備。

　　（4）溝槽底部墊層（100～150mm厚細(xì)砂墊層）是否已按設(shè)計(jì)和施工要求鋪設(shè)。

　�。�5）當(dāng)溝槽滿足設(shè)計(jì)和施工要求并驗(yàn)收后，應(yīng)及時(shí)交給地埋管施工班組施工。地埋管施工的技術(shù)要求見“水平管理施工”。

　　5、溝槽回填

　�。�1）溝槽回填應(yīng)在水平地埋管施工完畢并經(jīng)檢驗(yàn)合格后進(jìn)行。對回填過程的檢驗(yàn)與安裝地埋管換熱器可以同步進(jìn)行。

　�。�2）在水平總管連接前先回填200～300mm黃砂粘土，待管道連接完后在回填300mm細(xì)砂粘土將管道覆蓋，回填泥土?xí)r應(yīng)將混在其中的磚石等硬物取出，防止對管道刮傷、壓傷。

　　二、水平埋管施工

　　1、PE管的連接方法

　　按照設(shè)計(jì)要求以及《地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》GB50366-2005規(guī)定，埋地管道應(yīng)采用熱熔或電熔連接。針對本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與施工特點(diǎn)，為保證埋地管道所有的連接部位的強(qiáng)度和嚴(yán)密性，確保地埋管系統(tǒng)的施工質(zhì)量，確定地埋管系統(tǒng)dn90以下采用電熔承插連接；大于dn90采用熱熔連接的方法，并制定PE管電熔連接施工方案。

　　根據(jù)地埋管系統(tǒng)的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要求，施工中要盡可能的減少管道的連接接頭。除水平管段須有接頭外，垂直管段時(shí)不允許有接頭的。

　　2、專用設(shè)備及工具介紹

　　（1）PE管專用熱（電）熔機(jī)：保證埋地管連接的嚴(yán)密性，提高系統(tǒng)可靠性。

　�。�2）其他專用工具：電吹風(fēng)（1～2個(gè)）、塑料水桶、水勺、刮片、干凈毛巾等若干。主要用于PE管與管件的連接與清潔的輔助工具。

　�。�3）常用的PE管dn32管件：彎頭、直接、三通等。以上管件采用熱熔和電熔的連接方式。

　　3、PE管連接前的注意事項(xiàng)

　�。�1）聚乙烯（PE）管嚴(yán)禁在雨污水檢查井及排水管渠內(nèi)穿過；PE管與熱力管道間的距離最小不得小于1.50m；與其他管線交叉敷設(shè)時(shí)，交叉點(diǎn)凈距不應(yīng)小于0.15m，必須按《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50268的有關(guān)條款采取相應(yīng)的技術(shù)措施。

　�。�2）聚乙烯（PE）管穿越路面等設(shè)施時(shí)應(yīng)采用不得小于穿越管外徑加100mm的套管，且應(yīng)在設(shè)計(jì)及建設(shè)單位的認(rèn)可下進(jìn)行。

　�。�3）聚乙烯（PE）管地下敷設(shè)時(shí)在轉(zhuǎn)彎、三通、閥門等部位應(yīng)采取防推脫的綁扎等技術(shù)措施進(jìn)行固定。

　�。�4）聚乙烯（PE）管電熔連接時(shí)應(yīng)采用相應(yīng)的專用設(shè)備工具，連接時(shí)嚴(yán)禁明火加熱。

　�。�5）電熔連接設(shè)備的溫度控制應(yīng)精確，加熱面溫度分布應(yīng)均勻，加熱面結(jié)構(gòu)應(yīng)符合焊接工藝的要求。電熔連接前、后應(yīng)使用潔凈棉布擦凈加熱面上的污物。

　　（6）電熔連接加熱時(shí)間、加熱溫度以及保壓、冷卻時(shí)間，應(yīng)符合廠家工具及管材、管件的要求。在保壓、冷卻時(shí)間不得移動(dòng)連接件或在連接件上施加任何外力。

　　（7）U型管的組對長度應(yīng)能滿足插入鉆孔后與水平匯總管的對接要求，組對好的U型管的兩開口端部，應(yīng)及時(shí)密封。

　　（8）從事PE管連接的操作人工上崗前，經(jīng)過廠家專門培訓(xùn)，經(jīng)考核和技術(shù)評(píng)定合格后，方可上崗操作。

　　（9）地埋管系統(tǒng)施工時(shí)，溝槽或豎井內(nèi)應(yīng)避免雨水和施工用水浸入。溝槽內(nèi)應(yīng)有防止雨水、地下水的抽排設(shè)施和系統(tǒng)（排水溝、集水坑、潛水泵等）。

　　4、PE管的連接方法

　　（1）所有地埋管道必須按設(shè)計(jì)要求采用熱熔或電熔的方法連接。dn90以下采用電熔承插連接；大于dn90采用熱熔連接。

　　（2）地下水平埋管如有接頭應(yīng)采用相同材料的管件熔接，不同種類的塑料或級(jí)別不同的塑料不應(yīng)熔接。不應(yīng)采用金屬管件連接。

　　（3）豎直U型管換熱器的單U形彎管接頭，應(yīng)選用定型的單U形彎頭成品件。不允許采用兩個(gè)90°的彎頭對接的方式構(gòu)成U形彎管接頭。

　�。�4）U型管的組對長度應(yīng)能滿足插入鉆孔后與水平聯(lián)箱的對接要求，組對好的U型管的兩開口端部，必須及時(shí)密封。

　　（5）環(huán)路集管與各環(huán)路的連接：當(dāng)管徑小于dn90時(shí)，采用電熔套筒連接；當(dāng)管徑大于dn90時(shí)，采用熱熔對接或承插連接的方式。如必須采用金屬件絲接連接時(shí)，需在連接件外做防腐，并作地下檢查井維護(hù)。

　�。�6）從事管道連接的操作工人上崗前，應(yīng)經(jīng)過專門培訓(xùn)，經(jīng)考試和技術(shù)評(píng)定合格后，方可上崗操作。

　　5、PE管熱（電）熔連接注意事項(xiàng)

　　（1）電熔連接前必須將PE管和管件擦拭干凈，避免表面有雜物引起假焊。

　�。�2）PE管件電熔時(shí)熔熱部位的熔溫約210℃，熔接時(shí)間為50s.熔接完成后3min內(nèi)，因熔熱部位的余熱（約有近100℃）仍然較高，這時(shí)只要用力仍能將熔熱管件拔出。而且被熔熱的管道本身也存在應(yīng)力（比如：垂直管與水平管固定連接后因各自方向不同而產(chǎn)生的應(yīng)力），若熔熱管件與管道不于以固定，則熔熱管件與管道之間的連接就會(huì)因應(yīng)力而產(chǎn)生變形、位移，導(dǎo)致熔接失敗或出現(xiàn)質(zhì)量隱患。

　�。�3）熔熱溫度和時(shí)間必須掌握尺度，加熱時(shí)間不夠容易造成插入深度不夠，加熱時(shí)間過長容易造成管道插入過度變形，使管道內(nèi)徑縮小影響管道流量。

　�。�4）嚴(yán)格保持冷卻時(shí)間，避免管道未成型前管道連接處變形影響管道連接質(zhì)量。

　�。�5）熔接場地應(yīng)盡量保持無水狀態(tài)，施工電源絕緣良好，并應(yīng)有防觸電裝置和措施。溝槽內(nèi)熔接時(shí)，施工人員應(yīng)穿絕緣鞋，戴絕緣手套。

　　6、PE管熱（電）熔連接施工步驟

　�。�1）垂直PE管與水平PE管連接前應(yīng)將管道端部修剪平整。用切割器或?qū)Ｓ肞E管剪刀垂直切割PE管材，切割后的PE管端應(yīng)呈圓形。

　�。�2）清潔PE管、管件表面與管腔內(nèi)的泥土和油漬，并不起毛的毛巾擦拭干凈。對其表面和管內(nèi)腔的水跡應(yīng)用電吹風(fēng)吹干。

　　（3）用刮片（鋼片或玻璃片）將PE管端部外表面（約3～5cm），以及PE管件內(nèi)表面熔接部位刮去薄薄的一層表皮，去除表面氧化層。刮去表皮時(shí)用力要均勻，厚薄要一致。

　�。�4）擦拭干凈準(zhǔn)備熔接的管子端頭和管件的外內(nèi)表面，然后將需要熔接的管道端部插入電熔管套。PE管插入深度見下表：

　�。ū硪姼郊�）

　�。�5）為防止垂直管與水平管間的連接因熔熱過程中產(chǎn)生熱變形，我們采取了以下措施：在每一處連接管段上綁扎一節(jié)∠40×40×3角鋼（L=500mm），使其固定牢固，并使每一處連接管段在熔熱后仍保持固定2h.

　　（6）將PE管完全插入PE管件內(nèi)并對齊平直后，將其兩端用上述方法綁扎固定。在將電熔機(jī)的兩個(gè)正負(fù)極（紅、黃）電源分別插入管件電源孔內(nèi)。

　�。�7）接通電熔機(jī)電源，按照電熔機(jī)操作程序事先設(shè)定熔接時(shí)間（50s），啟動(dòng)電源按鈕，熔接開始。熔接時(shí)間到后，電熔機(jī)自動(dòng)停機(jī)。關(guān)斷電源，拔出電源線，熔接完成。

　�。�8）熔熱后的PE管件與PE管直管段的外觀縱向要一致，不允許出現(xiàn)角度或偏差。電熔管件外側(cè)面兩小孔內(nèi)塑料頭熔熱后凸出，表明PE管件與PE管熔熱后接觸面完全熔熱密實(shí)，熔接完成。

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