1.济南四建（集团）有限责任公司 山东济南 250000；
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摘要：将地埋管埋设在桩基中，易受到埋地桩的数量和深度的限制，对于小型工程可以起到一定的补充作用，如果工程规模庞大，如大型住宅小区地源热泵工程，桩基埋管也不能从根本上解决钻孔区域不足的问题，本文将根据工程实际，分析探讨建筑基础下钻孔施工的工艺方法。
关键词：建筑基础；地源热泵；钻孔施工；管路安装
1钻孔施工
钻孔施工前，应先确定钻孔施工面的起始标高。建筑基础下钻孔施工，地埋钻孔的起始标高应以车库地基基底开始计算，由于钻机及施工人员需在钻孔工作面上来回移动，会对施工面造成一定的破坏，为防止车库地基不受扰动，钻孔的起始标高要高于车库地基下表面，待钻孔完成后，再将保护浮土清除掉。
2水平管施工
以筏板基础为例，筏板基础由下往上分别是垫层、防水层、筏板层，垫层一般是混凝土结构。为保护水平地埋管，一般将水平埋管埋设在车库垫层下；水平沟的回填，一是为了保护水平地埋管，二是防止基础沉降，所以回填料要选择细沙和砂石；为了在钻孔时不扰动车库垫层地基，可以保留部分厚度的土层，钻孔完成后再清掉该部分。
3二级分集水器设置及接管方式
分集水器是分流或汇集水流的容器，可分为多级。地源热泵工程中，为减少系统的水流阻力，二级分集水器是将地埋管换热器中换热介质进行分流汇集，再通过主管道与一级分集水器或总分集水器相连接的装置。（1）对于筏板基础，且车库净高较大，可将二级分集水器吊挂在车库内墙上，分集水器至总分集水器的主管紧贴车库顶下表面吊装。（2）对于箱式基础，且车库净高不足，将二级分集水器吊装在车库内墙上，分集水器至总分集水器的主管下翻至基础箱内的土层内敷设。以上两种接管方式都是PE地埋管从车库墙外穿墙至车库内。二级分集水器至总分集水器主管的安装方式要考虑基础的类型和车库的净高问题。水平地埋管接至二级分集水器的PE管道敷设在车库垫层下，沿车库外墙再上翻的原因，主要是考虑防水问题。车库基础下的防水施工难度大，且防水效果不好，而在立墙上做防水相对容易，更不容易出现问题。
4检查井的位置
检查井是为城市地下基础设施供电、排水、排污等维修、安装方便设置的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般设在管道交汇处、转弯处、管径或坡度改变处、以及直线管段上每隔一定距离处。地源热泵系统中的检查井是放置分集水器的场所，方便检查水流的通畅和对系统进行检修。检查井的设置位置可分为以下几种情况：（1）车库顶板距地表距离小如果地下水位较浅，则在车库外墙的地表做检查井。如果车库净高较小，地下水位较深，可以将检查井设置在整个车库下。检修口的上沿至检查井上沿的高度H是基础的厚度，即用车库的基础做检查井的井盖，具体做法。（2）车库顶板距地表距离大如果距离较大，施工难度及费用增加，因此不建议检查井方案，可以采用分集水器吊装在车库内墙的方案。
5工程实例介绍
5.1工程概况
某住宅小区地源热泵工程，总建筑面积130931.90m2，地上建筑面积111610.77m2，共6栋住宅楼，地下建筑面积19321.13m2，主要为车库，绿地率30.12%，容积率3.49。本工程建筑规模大，容积率小，地上可用钻孔面积严重不足。车库基础采用筏形基础形式，因此可考虑将钻孔布置在车库基础下（主体建筑下不考虑钻孔施工），以满足本工程的钻孔数量要求。筏板基础，将墙或柱下基础连成一片，使整个建筑物的荷载承受在一块整板上，这种满堂式的板式基础称筏形基础，一般当建筑物上部荷载较大而地基承载能力又比较弱时采用。筏形基础由于其底面积大，故可减小基底压强，同时也可提高地基土的承载力，并能更有效地增强基础的整体性，调整不均匀沉降。
5.2竖直钻孔施工
本工程钻孔区域设计在车库地面以下，车库内表面标高-7.000m（本标高以6#楼±0.000为基准），车库筏板基础局部厚度为1.2m，即车库基础下表面标高为-8.200m，根据前述，钻孔的有效起始标高即为-8.200m，出于保护车库地基不受扰动，钻孔施工面确定为-7.700m，即有0.5m的保护浮土，待钻孔施工完成后，再行清理至车库基础下表面的标高。钻孔的几何分布形式设置矩阵型排列，钻孔间距取4.00m×4.05m（竖向间距×横向间距）。根据规范要求，本工程施工前，已完成岩土热物性测试分析，本地区主要地质情况为土层，地下水含量丰富，适合应用地源热泵技术。本工程设计DE32双U型埋管，钻孔深度120m，钻孔800个，共计钻孔总延米96000m。根据钻孔区域的分布，将800口地埋钻孔设计为8个分区，每个区内设置一组二级分集水器。
5.3水平管路系统
5.3.1水平管埋深
将六个钻孔内的U型管连接成一个水平环路，水平埋管管径设计为DE63管，水平环路设计为同程系统，利用通行地沟方式实现水平环路的连接，水平连接管从车库基础垫层下水平敷设，水平埋管设计埋深在垫层下0.5m（-8.700m），即水平沟底标高为-8.700m。
5.3.2水平管沟开挖方式
（1）钻孔施工完成后，我方直接开挖水平沟，此时水平沟需开挖深度为100cm，然后连接水平连管，然后管沟回填50cm，工程的开挖土方量（m³）=车库基底面积×100cm（深度），会增加土方开挖费用。（2）钻孔施工完成后，总包方负责将钻孔工作面至车库基底的50cm厚度的土方挖掉，我方再行开挖水平沟，此时我方开挖深度为50cm，工程的开挖土方量（m³）=车库基底面积×50cm（深度），工程开挖费用会较低，但会由于总包方挖土过程对PE管的破坏，增加管材的费用。
5.3.3水平管沟回填
水平管连接完成后，将水平管沟进行回填，为保护PE管不受破坏，采用细砂回填；为了防止车库基础沉降，需要在细砂之上再铺设一层砂石。本工程中，根据设计单位的意见，具体回填方式采用沟底部30cm回填细沙，上部20cm回填砂石的方式，既保护了PE管材，又对车库基础起到了有力的支撑。
5.4二级分集水器安装
在8个分区中，每个分区设一组二级分集水器，分集水器设置于地下车库内，采用墙挂式，利用槽钢搭建支架放置分集水器，穿墙螺丝固定支架，并做防水处理。由于暴露的PE管易遭到破坏、划伤，本工程中，二级分集水器到总分集水器的管道采用无缝钢管并做保温处理，管道沿车库顶板下表面架空敷设，采用吊装方式。
5.5 DE63管连接二级分集水器
地埋管沿车库基础垫层下铺设至车库墙外，上翻再穿墙进入车库内与二级分集水器进行连接。本工程中，从车库墙外上翻管、水平穿墙管皆采用的PE63管，加设穿墙套管，并做防水处理。由于车库立面墙外的回填材料是土沙及素土，且没有进行夯实处理，在雨水的冲刷及自然沉降的作用下，容易造成了回填物料的下陷，并对PE管材有拉伸力，造成接管弯头及穿墙处管材遭受破坏；而且其上部有消防通道，在有荷载较大车辆通过时，容易造成管材挤压破坏，因此建议本部位管材改用具有支撑作用无缝钢管。
6结论
综上所述，地埋管地源热泵工程需要一定面积的布孔区域，当地上面积不能满足钻孔需要时，可考虑将钻孔施工到建筑地基以下。一般是将钻孔埋设到楼间车库地基以下，因为车库荷载小，对地基的压力小，不会因为有钻孔的存在，对基础造成破坏。
参考文献：
[1]方肇洪，刁乃仁，苏登超，等.竖直U型埋管地源热泵空调系统的设计与安装[J].现代空调，2001，8（3）：101-105.
[2]赵进，王景刚，杜梅霞，等.地源热泵土壤热物性测试与分析[J].河北工程大学学报（自然科学版），2010，27（1）：58-60.
论文作者:辛军亭1,刘焕英2
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/4/23
标签：车库论文; 钻孔论文; 基础论文; 水平论文; 集水论文; 工程论文; 标高论文; 《基层建设》2017年第35期论文;