土壤源热泵施工技巧

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在目前土壤热泵飞速发展过程中，因施工队伍缺乏准入制度，技术水平参差不齐等原因导致的换热器下管深度不足，回填不实，焊接不牢、渗漏等引起的质量问题时有出现，严重影响了土壤热泵的安全运行和健康发展。
土壤热泵地埋管部分是整个空调系统的核心，它是隐蔽在地下不可修复变动、应确保万无一失的关键工程。通过它才使热泵系统具有了利用可再生能源，夏蓄热冬用，冬蓄冷夏用，节能环保，寿命长，不影响地面修路、绿化，运行无人值守，安全可靠等优势。所以，抓好施工与管理，确保万无一失尤为重要。
笔者结合自己多年从事地埋管施工的实践，将如何确保土壤热泵的地埋管施工管理、确保工程质量，归纳为三个方面：一是确保一个目标，二是抓好四个落实，三是把好十个关口。
1、确保一个目标

土壤热泵的特点和优势，也就是我们在施工管理过程中要追求和达到的目标，任何一项特点和优势的丧失，都可能削弱土壤热泵的功能。所以我们的施工管理，一切得围绕这个综合目标，一切得服从这个综合目标，一切得服务于这个目标，确保这个目标的安全实现。

2.1施工筹备落

 施工现场准备工作做的如何，直接关系到工程能否按时开工，甚至影响到施工的全过程。所以施工准备工作必须超前、做细、做扎实。

2.1.1查看现场，详细了解现场的建筑总体布局，地埋管所处位置，并就地埋管钻孔这个特种职业与业主及甲方联系，就近安排好施工所需要的办公室，材料仓库，电气焊操作间、职工宿舍、职工厨房、厕所等。查看现场是否具备三通一平施工条件。特别是水电是否达到所需流量和负荷。
2.1.2机械设备进场，根据工程将各种型号钻机、水泵等配套设备拉运进现场（包括总电表箱、各种电缆、三角架试压泵、钻头钻具、卷扬机、电机、职工休息用床架、铺板等）。
2.1.3地埋管所需的PE竖埋管管材、支架、U型弯头以及各种配件，调浆用粘土等材料进场，并认真检查核对数量，及时向供货方索取材料合格证，材质检测报告等，交现场业主监理、工程师验收。
2.1.4确认地质情况。通过业主及总包方调查咨询，索取地质资料，并弄清地下所处钻孔工作面下面有无地下文物、光缆、电缆以及各种燃气，自来水管道，确保施工无障碍。
2.1.5审图放线

    根据工程总布置图所设定的孔位、水平管、检查井走向和位置，确定好标高（可与建筑主体为标的），看现场与图纸设计是否一致，孔位间距、水平管走向是否合理，然后放线定位。
2.1.6组建好管理班子。设置项目经理领导下的工作负责制，配备分管技术质量的副经理、质量技术员，水电管理员，安全管理员，电气焊工、饮事员等。钻孔队伍以每台钻机为一个班组，确定好机长、副机长。做好职责分工，依据工程地质钻孔难易程度、计划进度确定好各钻机配备多少名钻工，一般为4-6名。
2.1.7作好计划交底。对全体施工人员进行工前培训，讲清总的施工任务，工程的重要性，施工时间安排以及如何克服困难，努力拼搏去完成任务。
2.1.8作好质量交底。包括国家规范条文、钻孔注意方法，标准、深度，下管的具体要求，确保安全下管，不废孔，做好回填工作，确保换热器安装深度以及地面预留连接部分尺寸正确。
2.1.9消耗材料定额交底。对钻孔过程中所消耗的粘土、合金、钻头、零部件、钢丝绳、捆绑用胶带，铁丝等作出定额和节约使用、维护的要求。禁止无故浪费，特别是钻孔工作的工资定额，分配比例，奖励原则等要交待清楚。
2.1.10安全施工交底。包括钻机移位以及搬运过程中的注意事项，钻孔过程中的操作规程，设备维护注意事项，用电、防电击注意事项，爬塔架防堕落注意事项等。在交待清楚的基础上使员工高度注意安全，增强自我保护及自我防范意识，杜绝事故发生。
2.1.11各项规章制度、事故处理规定交底。包括交待清楚上下班时间，钻孔纪律，交接班制度，安全钻孔制度，文明施工制度，现场防火防盗以及现场场容场貌，生活管理制度等。
2.1.12各种提示、安全标识、有关施工制度、纪律等内容的彩旗要布置到现场。
2.2施工进度落实
施工进度计划。体现的是从地埋管准备、施工，直到工程竣工、交付验收、调试为止的全部施工过程。它的具体安排实施有利于埋管工程的统筹布局、人力物力及施工的合理布置；有利于全体施工人员明确目标，相互配合，集心协力完成任务。抓好施工进度计划落实，是确保按时按质按量完成任务的前提。
2.2.1将施工进度计划用图表表示，作出切合现场实际的准确安排。如配备钻机数量，日钻孔数，共需多少天完成竖直埋管工作，地沟的开挖及所配设备，分水器集水器的采购制作、安装，检查井的建造等。
例图1某地源热泵地埋管水平管安装工程的计划进度表，

图2，竖埋管计划进度表。

 

2.2.2抓好进度落实，按照计划进度将竖埋管数量及回填总孔数分配落实到各钻机组，并做到日检查，周汇报，月总结，组织员工发扬勇于拼搏，奋力作战，完不成任务决不下火线的精神，步步为营，日日落实，确保进度计划圆满完成。
2.2.3搞好后勤保障，为确保计划进度顺利实施，还应注意做好后勤保障工作，给予钻孔员工良好的福利待遇，做好劳动保护，配置好工作服、安全帽、劳保手套，冬季及时发放防寒大衣，夏季及时发放雨衣雨鞋以便抢时间争工期，同时调剂好员工生活，使其吃好吃饱，精力充沛的投入工作。
2.3抓好施工质量落实
地埋管的质量良好，运行安全可靠，直接关系到土壤热泵中中央空调的寿命和优势的发挥。
2.3.1建立质量保证体系，及时掌握质量情况，及时反馈并采取措施，确保工程质量万无一失，质保体系如下：
2.3.2严格执行国家有关的技术标准、施工验收规程规范等技术法规，严禁颠倒工序，减少质量通病。
2.3.3实行责任制，贯彻谁施工谁负责质量，谁主管谁负责质量的原则。
2.3.4积极听取业主、监理公司对工程质量的意见，并对质量管理工作及时进行调整，认真接受各级质量执法部门的质量监督。
2.3.5关键工序编制作业指导书（大型设备的吊装、管道焊接）以指导施工。
2.3.6强化质量意识，严肃工艺纪律，按照图纸施工，认真贯彻施工组织设计、技术交底及工艺标准等技术文件。
2.3.7实行施工挂牌制，以便监督检查和严格自律，质量责任牌在分项工程质量评定后摘除。
2.3.8各专业质量检查员到岗到位，及时纠正、指导、及时发现问题。对重要部位、重要工序要进行全检。各专业工程师坚持巡查。公司经理每周组织联合检查。项目总工、质量工程师、各专业工程师、质检员、施工员、材料员参加，联合检查后开总结会。指出质量隐患问题，分析质量形势，明确质量要求，确定整改措施，由质量工程师验证整改情况，并在下周的质量总结会上汇报验证情况。
2.3.9定期组织学习有关规范和质量文件，树立全员质量意识，实行质量奖罚制度，奖优罚劣，作为辅助管理手段。
2.3.10施工中所用的设备、材料、半成品的质量是保证工程质量的重要条件。在进入现场时应进行复验，确定其符合有关标准后，才允许使用。
2.3.11在施工全过程中坚持自检、互检、并加强过程检查，加强质量指导，力争把质量问题消灭在萌芽之中。发现质量问题进行跟踪管理。填写质量跟踪表，施工机长签字，指明问题所在，提出整改期限。按期复查，实现质量问题消项制度。
2.3.12隐蔽工程在隐蔽前进行专门质量检查，在未达到合格标准前不得进入下道工序施工。隐蔽检查由各专业工程师会同设计单位、建设（监理）单位共同按系统、部位、工序进行，并进行照片或录像备案。验收合格后及时填写记录并由参检人员签认。
2.3.13各项安装记录、检查记录、评定报告要随工程进度按实际情况及时填写，该工作作为项目部拨付工程款的重要依据之一。
2.3.14加强对施工中出现的技术及经济洽商的管理，及时编辑目录，按时间顺序进行整理。对于在洽商中出现的设计变更，施工过程中应严格按设计变更内容进行施工，并及时标注在施工图上。施工中遇到问题时，及时向监理及设计反映。办理设计变更，设计变更应有甲方监理、设计的共同签认，方可生效。
2.4抓好安全生产与文明施工落实
2.4.1安全保证措施
1、项目经理为安全生产的第一责任者，施工队设安全负责人一名，各班组应设兼职安全员一名。
2、工地成立以项目经理为主，由技术负责人、钻孔机长、兼职安全员等参加的安全生产管理小组，组成安全管理网络。
3、建立安全生产责任制，层层把关，逐级检查。做到技术交底时讲安全，施工过程做到安全，施工中检查安全。
4、坚持周六安全检查，周一进行安全教育工作。组织学习安全操作规程，教育工人不违章作业。
5、施工现场要具备有两瓶以上灭火器，施工前清除障碍物及易燃品等。施工后清理现场，做到活完场清。并确认没有火灾隐患后方可离开现场。
6、进入施工现场应配戴安全帽，使用非绝缘外壳电动工具应戴绝缘手套。
7、电气工具定期检查，绝缘良好，外壳有可靠接地，否则不准使用。
8、不具备电气、电气焊资格的人员不准进行电气、电气焊操作。
2.4.2文明施工措施
1、现场的文明、安全、施工管理规定是企业施工生产经营的综合反映，贯穿于施工管理的全过程。该工作在项目经理领导下执行钻机长责任制，下设专职文明施工管理员和安全员。
2、文明施工管理对提高施工的综合管理水平、劳动效率、工程质量，降低消耗，消除污染，美化环境，有效地防止火灾事故等都具有决定性作用。同时也是社会效益和企业经济效益稳步提高的有利保证。
3、落实政府关于文明施工的有关规定。
4、施工人员应尊重甲方监理代表，态度友好。对甲方代表、监理提出的意见要正确对待，正确意见应立即采纳、改正。有异议的意见应及时向领导汇报，切忌出语伤人。
5、施工人员应团结合作，听从指挥，不打架、骂人，不打逗、嬉闹，要用文明用语。
6、严禁施工人员从楼窗或洞口向外或向下扔渣土及杂物，严禁在施工现场大小便。
7、施工人员进入施工现场必须戴安全帽，统一着装，不得穿背心、短裤和拖鞋。
8、施工材料、配件按品种划分区域，堆放要码齐，派专人管理。做好标识，必要时做好围栏。
9、施工现场卫生划分并责任到人，做到活完场清。施工垃圾堆放到指定地点，严禁随意堆放。并做到及时清理、外运。
10、施工现场应按消防要求配置消防灭火器材，并设有专人管理。
11、施工现场严禁抽烟。工程建筑物不准作为仓库使用，不准存放易燃、可燃材料。因施工需要进入工程建筑物内的可燃材料应按施工进度有计划进料。
3、把好十个关口
3.1把好材料配件关。所用材料及各种配件到场后，项目经理亲自检验，一看资料是否齐全（如合格证、检测报告等）；二看有无在运输中造成的挤伤、压伤，严重的划痕等。三对发现存在质量问题的材料配件，及时提报现场监理、总工，以便与供货厂家联系调换等。四在装卸过程中轻搬轻放，防止损坏。五是在铺管伸管下管前做好守护，防止施工车辆、机械设备碾压损伤。
3.2 把好冲洗关，在竖埋前灌水反复冲洗管路，防止管内掉进东西造成堵塞。
3.3把好试压打压关。试压打压是确保竖埋管和水平管无泄漏，万无一失的关键步骤，因此，在下换热器前，必须进行注水，第一遍打压检验是否有渗漏点，试验压力在10-12公斤，稳压15min，压降不大于3%；下管后回填前进行第二次水压试验。稳压30min，压降不大于3%，无泄漏现象；环路集管、分水器焊接前，要进行第三次水压试验，稳压无泄漏后再进行焊接。环路集管及分水器焊接完接集水器前，再次进行第四次水压试验，稳压2个小时后对接安装；在机组调试前还要进行第五次试压，在稳压12小时，压降不大于3%情况下接进热泵机组。
3.4 把好下管（换热器）关。换热孔钻好后，为确保顺利下管，钻机长应带领机组人员齐心协力，做好通孔，扩孔以及泥浆的返浆冲洗以减少浮力。下管前管内要注满水，按规定要求在管路上每三米深度设一个支架，捆绑好下管器与U型导头的连接部位。安排专人把好孔口，始终抻紧换热器慢慢送下。孔内缩径无法下管时严禁硬砸强捣，必须提出管路通扩孔后重下。下到底后用铁丝将换热器固定在钻机架上，以防上浮。另外，为了防止私自剪管，偷工减料、下管深度不够，总包方可安排一专业技术人员把关，每台钻机下管必须报告，由专业人员现场监督下管，并作好记录。
3.5 把好回填关。能否将钻孔及水平管沟回填好，直接关系到土壤热泵的换热效果。所以必须将孔及水平地沟回填实，沙土地质中的钻孔应用原浆回填，不足时再用细沙回填。由于很难将钻孔内泥浆循环冲洗干净，成孔后短时间内泥沙无法沉淀到底，所以用沙回填时应该采取多次回填法，隔几天待沉淀后填充一次，反复多次确保填实。
回填水平管沟时应在底部铺上10cm以上的细沙，水平管铺设完后再盖上10-20cm的细砂，然后用土回填。防止带尖刃石块、玻璃等掉进地沟，并做好夯实工作。有可能的情况下地沟内水平管上铺盖一标志性布膜等，以警示以后施工，防止挖坏损伤。
3.6把好成品保护关，换热器下好后，地面上一般留1.5m-2.5m的连接管，为保护管材，应将其用编织布捆包好。管头用专用盖或胶带密封，以防杂物掉进管内。并在现场作好防碾压标识。
3.7把好焊接关。目前土壤热泵水平管的焊接法主要有电熔焊接法和热熔焊接法两种。电熔焊接法管件价格高，成本大，但焊接质量牢固可靠。笔者提倡电熔焊接法。因地埋管关系百年大计，又很难维修，基本属于一次性施工永久使用，所以电熔焊接时必须注意：一是用技术熟练工焊接；二是焊接前详细阅读焊件说明，严按说明规定的时间操作；三是焊接前应对管材及管件用酒精、干毛巾清洗、擦干净。管材管头要剪齐，用专用刮刀刮掉外层氧化膜，并将管头插到底；四是注意管件上的标志触角头，待焊好时触角头自动完全蹦出即为合格；五是注意管与管件的固定焊接，冷却期间防止移动和意外增加管件上的压力。
3.8把好水平管路的施工关
3.8.1管路的埋设深度，要依据当地地理条件，使用要求综合而定，至少在冻土层以下0.6m，沟底连续，平整，表面无碎石，硬块和其它突出物。
3.8.2若地基为岩石砾石时，须铺设20cm厚的细土和沙垫层。
3.8.3对可能引起管道系统不均匀沉降的地段，其地基应进行处理，可采取防沉降措施。
3.8.4地沟开槽。沟底宽度为外径加0.3m；沟槽深度为2-3m以内、不加支撑时，宽度分别另加0.2-0.5m；深度超过3m的沟槽，每加深1m，沟底宽应增加0.2m。沟槽内有板桩支撑、深度在2-3m内时，宽度再增加0.4-0.6m。沟底设计标高以上0.2-0.3m的原状土予以保留，禁止扰动。
3.8.5管路铺前要人工清理。对超挖地段，必须用沙土或原土填补并夯实。有难以清除的坚硬岩石或砾石时，必须设法清理至标高以下0.15-0.2m，然后铺沙整平夯实。
3.9把好集水器制造安装关
3.9.1集水器制造必须选用国标无缝钢管，厚度不低于0.06cm。丝接厚度与集水器同一标准，焊接符合规范要求。集水器上的预留孔尽可能用机械铉，以保证圆滑足尺。
3.9.2所选用铜接头，铜阀、温度计、压力表必须符合国标。在安装时用桐油麻绳缠好，拧紧上牢，不漏水，保证试压稳定。
3.10 把好检查井建造关
3.10.1检查井的建造应符合规范要求，底部须用水泥加石子浇注。四壁砖砌整齐，预留孔应规范。顶部应根据所处位置决定浇注还是盖板，井盖使用专用水泥预制或铸铁盖。
结束语
综上所述，土壤热泵中央空调的成败在于能否抓好地埋管施工与管理，只有紧紧围绕它的目标，切实抓好4个落实，把好十个关口，才能确保它的安装质量万无一失。

 

 

 

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