根据现场地质选用硬质合金钻头,采用常规的正循环钻进方法钻孔。
1、钻机安装落位
(1)以钻孔点定位塔架底盘,采用水平尺对盘底横向、纵向进行找平,水平度应≤0.5mm∕m.底盘定位后,安装塔架竖杆,利用铅锤和直尺测量塔架的垂直度,保证塔架竖杆垂直。
(2)安装钻机头、钻机提升装置和钻头充水(泥浆)等附属装置,对钻机及附属装置接电、接水管,对每台设备进行点试,确定转向。
(3)检查每台钻机的动力电缆线、照明线路符合用电管理规范并绝缘是否良好。现场应设施工专用电源控制箱,并有专人看护。电源控制箱至钻机的电源线应架空敷设,不允许在地面随意拉扯,更不允许在水面或泥浆上摆放敷设。
(4)按要求在每台钻机旁挖好泥浆沟,并使其畅通排向泥浆池内。
(5)钻机移位或就位时,要保证钻机钻杆垂直度,防止钻孔的垂直偏差将已埋管道损坏。
2、钻井工艺及原理
(1)钻井方式本工程使用正循环回转钻井
(2)正循环回转钻井工艺
正循环回转钻井:在钻机驱动钻具回转钻井的同时,利用泥浆泵通过水龙头、钻杆内孔向孔底输送冲洗泥浆),冲洗孔底。携带岩屑的冲洗液沿钻管与孔壁之间的外环状空间上升,从孔口流向沉淀池,形成正循环冲洗泥浆循环回钻井。初钻:先启动泥浆泵和转盘,使之空转一段时间,待泥浆输井一定数量后,方可开始钻井。接、卸钻杆的动作要迅速、安全、争取在尽快的时间内完成,以免停钻时间过长,增加孔底泥浆沉淀。
(3)钻井操作要点
开钻时:慢速启动,逐步加速,钻井时进尺应适当控制。在护筒刃脚处,应低档慢速钻井,使刃脚处有坚固的泥皮护壁。钻至刃脚下1m后,可按土质以正常速度钻井。如护筒土质松软发现漏浆时,可提起钻锥,向孔中倒入粘土,再放下钻锥倒转,使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔隙,稳住泥浆继续钻井。在1~3级泥土、壤土等覆盖层中钻井,由于泥浆粘性大,钻锥所受阻力也大,易糊钻。应选用尖底钻锥(三叶钻)、中等钻速、大泵量、稀泥浆钻井。在1~5级松散层(砂土或软土层)钻井时,易坍空孔。应选用平底钻锥,控制井尺,轻压,低档慢速,大泵量,稠泥浆护壁。
3、钻井施工
(1)在确定要钻孔排孔之间挖泥浆池,位置在埋地管挖沟方向两孔之间,用作钻机在施工中水循环载体不至于流到其他地方,保证施工场地的整洁。
(2)钻孔前应根据施工图轴线对现场布置线确定钻孔位置,确保钻孔点误差小于50mm,并对钻孔场地进行平整。
(3)开钻前必须从头到尾检查一遍设备的完好情况。检查内容包括:确定转向无误、重新校核塔架底盘、竖杆的水平和垂直度。经确认无任何异常时方可开钻。
(4)在钻孔过程中,根据地下地质情况、地下管线敷设情况,适当调整钻孔的深度、个数及位置,以满足设计要求,降低钻孔、下管及封井的难度。
(5)钻孔过程中安排专业质量检查员随时检查钻孔位置,确保管孔位置的正确性和钻孔的铅垂度,避免返工并作好检查记录工作。如发现偏差超过标准要求应及时纠正重新进行定位或调整钻机垂直偏差。
(6)钻孔过程中产生的泥浆应集中堆放或组织排放,在钻孔完成后及时处理干净。
(7)在钻孔的过程中为避免管孔塌方,在钻孔过程中灌入泥浆对打孔孔壁的进行泥浆凝固护壁。如在打孔即将完成时发生塌方造成打孔深度不够,应灌入浓度较大泥浆再行钻孔。
(8)钻孔完毕后,应尽快将地埋管放入管孔内,水压试验合格后将垂直埋管低于地面500mm将管口封死并做标记,避免地埋管堵塞。
(9)每钻完一管孔后检查管孔深度和管孔质量并作好。隐蔽工程记录报项目经理验收。
4、钻孔质量保证措施
(1)钻井设备安装之后,各机长必须进行安全检查,确认安装合格后,报项目经理批准,方可开钻。
(2)合理选用钻进方法、钻具、钻进技术参数及工艺。
(3)严格按钻探规程进行作业,合理掌握进尺长度。
(4)在施工过程中,按一定的钻孔深度,使用水平尺校正钻机。
(5)钻机应准确对位,对位误差小于5.0cm,由质检员复检后方能施工。
(6)调平钻机,用垂直吊线法检查其主轴的垂直度,使其垂直度误差<0.5%L.
(7)孔径要求:施工前和施工过程中,经常检查钻头直径,确保不小于130mm.磨损超过5mm时及时补焊,确保钻头直径达到设计桩径要求。
(8)钻井过程中,每井尺2~3m,应检查钻孔直径和竖直度,检查工具可用圆钢筋笼(外径D等于设计桩径,高度3~5m)吊入孔内,使钢筋笼中心与钻孔中心重合,如上下各处均无挂阻,则说明钻孔直径和竖直度符合要求。
(9)根据国家地质勘探规范要求,垂直钻孔每钻进50m深时测斜应不少于1次。当检测发现钻孔垂直度的偏差超过标准要求时应及时纠正重新进行定位或调整钻机底盘,校正塔架及塔杆的垂直度。
(10)记录员须使用蓝黑钢笔或碳素黑色笔、字迹工整填写好现场记录,并保证记录情况准确、真实。钻孔达到设计孔深后,及时报请有关人员验收。
(11)施工过程中的质量保证,还应做到:
①钻井设备安装完毕,机长必须进行安全检查;
②竖立和拆卸钻架时,必须在机长的统一指挥下进行;
③严格按照钻探规程和钻探安全制度进行操作,做到安全施工。
八、垂直埋管施工 1、垂直地埋管试验与冲洗
(1)本工程地埋管水系统设计规定试验压力为0.90Mpa,不得以气压代替水压试验。
(2)垂直地埋管(单双U)按照设计要求和设计规定的埋管长度成捆(卷)供应到现场后,进行水冲洗和水压试验。
(3)完成垂直埋管灌浆之后继续保压1h.
(4)管道试验合格后保持压力,管端应密闭,防止杂物进入管内。
(5)压力试验后应对每组地埋管进行分组编号,并在其管端作好标识,以便识别。
2、垂直埋管下管方法
经验表明,垂直埋管注意:其一,施钻完毕钻孔内有大量积水,使下管困难。其二,由于钻孔中的泥沙沉积,设计钻孔深度和实际深度不一致影响U形管的安装。垂直PE管埋管下管采取人工配合机械下管的方法,利用回转钻机钻杆顶进,克服水的浮力并加快下管的速度。
3、下管注意事项
(1)钻孔完成孔壁固化应立即把U形管换热器安装到竖井中。
(2)U形管内应充满水并保持压力,在下管过程中随时检查管组严密性和渗漏情况。
4、下管施工技术
(1)垂直埋管采用机械下管的方法。
(2)当一个孔钻好且孔壁固化后,应立即下管。因为钻好的孔搁置时间不宜过长,否则有可能出现管孔局部的堵塞,孔底泥浆沉淀导致下管的困难。
(3)下管速度要均匀,防止下管过程中损坏PE管,如果遇有障碍和不顺畅现象,暂停止下管,应及时查明原因,待查明原因并做好处理后才能继续下管。
(4)下管时必须有保证PE管不会扭曲、变形的措施。
(5)垂直U形管下到位后,应提起下管钻杆。提杆过程中应防止U形管上浮,如发现上浮立即采取措施使其固定,确保下管到位。
(6)垂直U形管安装完毕后,及时对管道安装的压力表校验,合格后灌浆回填封孔。
5、质量保证措施
(1)实行全过程施工管理,树立以预防为主,为下道工序服务的质量观念,在施工人员中树立质量第一,确保工程质量的责任和服务的观念。
(2)严格按图施工,执行规范、标准和设计说明的规定,确保质量目标。
(3)认真执行四检制度:自检、互检、专检、汇检。
(4)对主要工程尤其是地下隐蔽工程坚持专检制度,共同把好质量关。
(5)建立质量保证可追溯性,利用计算机管理,建立数据库和各控制点档案资料。谁安装谁负责,质量终身制,并制定经济奖惩制度。
(6)及时整理施工记录,质检记录,隐蔽工程记录和实验记录,保证交工时资料完整,并达到要求,并归档保存。
(7)特殊工种施工人员必须持证上岗作业,或经过专业技能培训。
(8)严格执行本投标文件中各系统在施工及验收中应遵守国家、部颁的现行相关规程规范。
九、地埋管系统实验 1、专用设备及工具
(1)试压泵:为PE管专用试验加压泵,加压能力为0~3Mpa.
(2)压力表及配件(每班组一套)精度1.5级,压力量程为0~3.0Mpa.
2、地埋管试验标准
本工程地埋管水系统设计规定试验压力为0.9Mpa.水压试验应在系统冲洗之后进行。地埋管水系统的试验应严格按照《地源热泵系统工程技术规范》GB50366-2005的规定执行。
3、垂直埋管第一次试验垂直地埋管插入钻孔前,应做第一次水压试验。垂直地埋管试验与冲洗按以下步骤进行:
(1)将试压管段接通水源,先由一端进水,利用给水管道的水压力(约0.2~0.4Mpa)由另一端将水排出,排水是否通畅,观察无堵塞现象,水质透明。持续冲洗约1min.
(2)将试压管段封堵,缓慢注水,同时将管内空气排尽。
(3)管道充满水后,应进行密封检查。
(4)对管道开始缓慢升压,升压时间不应小于10min.
(5)升压至0.9Mpa后,停止加压,期间如有压力下降可注水补压,补压不得高于0.9Mpa。
(6)稳压15min,压力降不应大于3%,且无泄露现象。
(7)将其密封后,在有压状态下插入钻孔,完成灌浆之后继续保压1h.
4、地埋管系统第二次试验垂直和水平埋管系统与环路集管装配完成后,回填前应进行第二次水压试验。试验按以下步骤进行:
(1)向系统缓慢注水,同时将系统内空气排尽。
(2)系统充满水后,应进行水密封检查。
(3)对系统开始缓慢升压,升压时间不应小于10min.
(4)升压至规定的试验压力后,停止加压。期间如有压力下降可注水补压,补压不得高于试验压力。说明:此时的试验压力应以垂直埋管底部的压力(0.9Mpa)为准,系统顶部的试验压力值应为0.62Mpa.
(5)稳定至少30min,稳压后压力降不应大于3%,且无泄漏现象。
5、地埋管系统第三次试验环路集管与机房分集水器连接完成,回填前进行第三次水压试验。
(1)向系统缓慢注水,同时将系统内空气排尽。
(2)系统充满水后,应进行水密封检查。
(3)对系统开始缓慢升压,升压时间不应小于10min。
(4)升压至规定的试验压力后,停止加压。期间如有压力下降可注水补压,补压不得高于试验压力。说明:此时的试验压力应以垂直埋管底部的压力(0.9Mpa)为准,系统顶部的试验压力值应为0.62Mpa。
(5)在试验压力下,稳压至少2h,且无泄漏现象。
6、地埋管系统第四次试验地埋管系统全部安装完毕后,且冲洗、排气及回填完成后,应进行第四次水压试验。
实验步骤如下:
(1)向系统缓慢注水,同时将系统内空气排尽。
(2)系统充满水后,应进行水密封检查。
(3)对系统开始缓慢升压,升压时间不应小于10min。
(4)升压至规定的试验压力后,停止加压。期间如有压力下降可注水补压,补压不得高于试验压力。说明:此时的试验压力应以垂直埋管底部的压力(0.9Mpa)为准,系统顶部的试验压力值应为0.62Mpa。
(5)在试验压力下,稳压至少12h,稳压后压力降不应大于3%。
7、地埋管系统试验注意事项
(1)采用手动泵缓慢升压。
(2)升压过程中应随时观察与检查,不得有渗漏。不得以气压代替水压试验。
(3)当系统实验过程中发现渗漏或停压后压力将大于3%时,应查清渗漏部位或分析渗漏原因,同时检查实验步骤是否规范、是否符合要求。查明原因后,将系统压力将至大气压,经处理隐患后,再重新试验。
(4)系统试验时升压应缓慢进行,泄压时同样也应缓慢,不允许快速降压。
(5)系统实验全部完成后,方可拆除压力检验装置。有条件可以保留以备随时检查。
(6)管道和系统分段试压合格后,可以对管道和系统进行冲洗。冲洗水应清洁,冲洗流速应大于1.0m∕s,直到冲洗水的排放水与进水的浊度相一致为止。冲洗完毕,再次向地埋管系统中充注水时应排净空气,并及时密封。
(7)每进行一次管道或系统试验后,应及时填写实验记录,由项目经理签字认可。
附件下载:某小区地热泵中央空调施工组织设计
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