DB32∕T 4300-2022 桩基埋管地源热泵系统工程技术规程(江苏省).pdf

桩基埋管地源热泵系统工程技术规程 Technical standard for Ground source heat pump with buried pipe 2022 - 07 - 07 发布 2022 - 08 - 07 实施 江苏省市场监督管理局 江苏省住房和城乡建设厅发布江苏省地方标准 DB32 DB 32/T43002021 ICS 91.060.99 CCS P30/39 DB32/T 4300-2021 I 目 次 前 言 . II 1 范围 . 3 2 规范性引用文件 . 3 3 术语和定义 . 3 4 勘 察 与 测 试 . 4 4.1 一般规定 . 4 4.2 工程勘察 . 4 4.3 桩基埋管热响应测试 . 5 4.4 荷载-温度联合测试 . 6 5 材 料 . 6 6 设 计 . 7 6.1 一般规定 . 7 6.2 埋管桩基设计 . 7 6.3 桩基埋管换热系统设计 . 8 7 施 工 . 9 7.1 一般规定 . 9 7.2 预制空心桩、钢管桩基埋管施工 . 9 7.3 混凝土灌注桩基埋管施工 . 9 7.4 环路集管施工 . 10 8 检 测 与 验 收 . 10 8.1 一般规定 . 10 8.2 桩基埋管管路水压试验 . 10 8.3 桩基埋管换热系统的验收 . 11 9 运 行 维 护 . 11 9.1 一般规定 . 11 9.2 运行监测与维护 . 12 附录 A 桩基埋管热响应试验 . 12 A.1 一般规定 . 12 A.2 单桩埋管热响应测试(TRT) . 12 A.3 单桩埋管热响应试验方法及技术要求 . 13 A.4 测试精度要求 . 13 A.5 试验数据处理 . 13 附录 B 荷载-温度联合测试方法 . 14 DB32/T 4300-2021 II 前前 言言 本规程按照 GB/T 1.12020标准化工作导则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本规程由江苏省住房和城乡建设厅提出并归口。 本规程起草单位：南京工业大学、南京城镇建筑设计咨询有限公司、昆山建筑工程质量检测中心、上海隧道工程有限公司、中煤长江基础建设有限公司、苏交科集团股份有限公司、上海清隧工程科技有限公司。 本规程主要起草人：蒋刚、龚红卫、王琰、史春乐、洪鑫、管超、宗宸锋、王振宇、邵东、王昊、英旭、徐新丽、张忠宇、周游、李志远、吴倩、赵媛、王兵、李福清、孙长建。 DB32/T 4300-2021 3 桩基埋管地源热泵系统工程技术规程 1 范围 本标准规定了“桩基埋管地源热泵系统”工程技术的工程勘察、测试、设计、施工、验收及运行维护等内容。 本规程适用于江苏省行政区域内采用桩基埋管地源热泵换热系统的建筑工程。 2 规范性引用文件 GB 50007 建筑地基基础设计规范 GB 50021 岩土工程勘察规范 GB 50010 混凝土结构设计规范 GB50011 建筑抗震设计规范 GB/T 13663 给水用聚乙烯(PE)管材 GB 50366 地源热泵系统工程技术规程 GB 50243 通风与空调工程施工质量验收规范 JGJ/T438 桩基地热能利用技术标准 JGJ 94 建筑桩基技术规范 JGJ 106 建筑基桩检测技术规范 JGJ 8 建筑变形测量规范 CJJ 101 埋地聚乙烯给水管道工程技术规程 CJ/T 317 地源热泵系统用聚乙烯管材及管件 CJ/T31 地源热泵系统用聚乙烯管材及管件 DGJ 132/TJ89 地源热泵系统工程技术规程 DG/TJ08 地源热泵系统工程技术规程 DGJ32/TJ1 地源热泵系统运行管理规程 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 桩基埋管换热器桩基埋管换热器 Pile foundation buried heat exchange pipe 埋设于桩内的密闭循环管组构成的换热器， 根据管路安装型式不同， 常见的有垂直 U 型桩基埋管换热器、W 型桩基埋管换热器和螺旋型桩基埋管换热器等。 DB32/T 4300-2021 4 3.2 埋管埋管桩基桩基（能源桩能源桩） Energy pile 通过在建筑桩基础中埋设换热器装置(即桩基埋管)，进行浅层低温地热能交换，起到基础承载和换热的双重功能的桩基础，也称为能源桩。 3.3 桩基埋管换热系统桩基埋管换热系统 Heat transfer system of buried pipe pile foundation 传热介质通过桩基埋管换热器与岩土体进行热交换的地热能交换系统。 3.4 热响应测热响应测试试 Geo-thermal response test 通过测试仪器，对地埋管换热器或能源桩进行一定时间内的连续加热或取热，以获得岩土体或桩基埋管（能源桩）综合热物性参数的试验。 3.5 荷载荷载-温度联合测试温度联合测试 Mechanical-thermo test for energy pile 在埋管桩基静载试验同时进行一定时间内的连续加热或取热，以确定埋管桩基单桩热-力耦合作用承载力的试验方法。 3.6 岩土综合导热系数岩土综合导热系数 Geothermal comprehensive thermal conductivity parameter of the earth 通过热响应测试得到的钻孔埋管或埋管桩基（能源桩）穿越岩土层的综合导热系数。 4 勘 察 与 测 试 4.1 一般规定 4.1.1 桩基埋管地源热泵系统方案设计之前，应对工程场地状况以及拟建场地浅层地热能的应用条件展开调查和评估。 4.1.2 工程场地状况与环境状况调查应包括下列内容： 1)场地规划面积、形状及地表平整度。 2)场地内已有建筑物和规划建筑物的占地面积及其分布，已有的、计划修建的地下管线和地下构筑物的分布及其埋深。 3)场地内已有树木植被、池塘、排水沟及架空输电线、电信电缆的分布及规划综合管线分布。 4)附近类似工程地质条件场地的桩基工程试桩资料和单桩承载力设计参数。 4.1.3 桩基埋管地源热泵系统应用条件评估的主要内容包括： 1)当地气候特征与能源供应条件、能源价格及当地政策。 2)拟采用的浅层地热能类型、品质及其可利用热量与利用方案。 3)浅层地热能开发利用的环境、卫生与安全评估。 4)建筑可利用浅层地热能对需求的保证率及补充能源类型。 5)浅层地热能开发利用寿命周期维护成本、节能量与节省的运行费用及增加投资回收周期。 4.1.4 在岩溶、断层破碎带等特殊地质条件地区，应根据场地工程地质条件论证桩基埋管地源热泵系统的技术可行性。 4.2 工程勘察 4.2.1 桩基埋管地源热泵系统工程设计前，应进行工程场区的岩土工程勘察和热物性勘察。 4.2.2 桩基埋管地源热泵系统工程的岩土勘察应同时满足岩土工程勘察规范GB50021 和建筑桩基技术规范JGJ 94 中相关规定。 4.2.3 桩基埋管地源热泵系统工程热物性勘察应包括下列内容： DB32/T 4300-2021 5 1)工程水文地质条件：地下水类型、地下水水位及季节性变化、地下水渗流速度与方向等； 2)地基土受温度影响的工程性质：变温条件下的固结特性及强度等; 3)岩土热物性试验和热响应测试。 4.2.4 桩基埋管地源热泵系统工程的热物性勘察勘探孔应深入桩端平面以下不小于 5m， 且数量应符合下列规定： 1)桩基埋管区面积小于等于 2500m2 时，勘探孔数量不少于 1 个； 2)桩基埋管区面积大于 2500m2、小于等于 10000m2 时，勘探孔数量不少于 2 个； 3)桩基埋管区面积大于 10000m2 时，每增加 10000m2 增加 1 个勘探孔。 4.2.5 热物性勘探孔数为 1 个时，宜布置在桩基埋管区的中部，大于等于 2 个时，应根据桩基埋管区域平面形态和场地状况合理布置。 4.2.6 场地初始温度测试应符合下列要求： 1)在地温恢复后进行，地温恢复时间不少于 48h； 2)测温深度不小于桩基与土壤埋管埋设深度； 3)测温点间距不大于 10m； 4)测温允许误差为+0.2。 4.2.7 桩基埋管地源热泵系统换热能力的评估应符合地源热泵系统技术规程DGJ32/TJ89 中的规定，可根据式(4.2.7)评估桩基埋管系统换热性能： Q=qnh/1000 (4.2.7) 式中：Q桩基埋管换热器最大瞬时换热量 (kW); q通过热响应试验计算得到的单位延米埋管桩基换热量(W/m); n换热桩数量; h埋管桩基的有效桩长(m) 4.2.8 勘察报告应包括以下内容： 1)项目概况； 2)勘察工作概况； 3)拟建工程场区场地条件； 4)拟建工程场区地质条件； 5)岩土热物性特征与参数； 6)结论与建议。 4.3 桩基埋管热响应测试 4.3.1 桩基埋管换热计算采用的热物性参数及换热性能指标，宜通过埋管桩基的现场热响应试验确定。 4.3.2 当地源热泵系统(含桩基与土壤埋管)应用建筑面积小于 5000m2时，桩基埋管热响应测试桩不应少于 1个；应用建筑面积大于等于 5000m2时，桩基埋管热响应测试桩不应少于 2 个，测试桩的位置应考虑场地土层分布的不均匀性。 4.3.3 供暖和供冷两用的地源热泵桩基埋管工程，应进行取热和排热两种条件下的热响应测试。 4.3.4 单桩埋管热响应测试方法及要求应符合本规程附录 A 规定。 4.3.5 埋管桩基单桩的换热量可利用给定进口温度和流量条件下的热响应测试获得，并应记录出口水温随时间的变化。单位延米埋管桩基换热量按下式计算： ()w woutinm c ttqh (4.3.5) 式中：q单位延米埋管桩基换热量(W/m); wc循环工质的热容(/(kg)JK); DB32/T 4300-2021 6 wm循环工质质量流量(kg/s); int循环工质进口温度(K) outt循环工质出口温度(K) h埋管桩基的有效桩长(m)。 4.4 荷载-温度联合测试 4.4.1 桩基设计等级为甲级的埋管桩基，应进行荷载-温度联合测试。 4.4.2 为明确热-力耦合作用下埋管桩基的传热与承载性能，应进行埋管桩基的荷载-温度联合测试。 4.4.3 埋管桩基的荷载-温度联合试验方法按照本规程附录 B 执行。 4.4.4 利用荷载-温度联合测试方法确定埋管桩基(能源桩)承载力，应根据桩基设计确定的单桩承载力特征值Ra和单桩竖向极限承载力标准值 Quk，分别在设计荷载和极限荷载作用下进行荷载-温度联合测试。 4.4.5 利用荷载-温度联合测试方法分析埋管桩基-土热力耦合性能，应以桩身轴线为中心，沿桩长不同深度，沿径向在桩土界面和周边岩土体中安装温度传感器，结合桩基载荷试验过程，选择若干级荷载联合开展热响应测试，测量试验过程中的岩土体温度、桩身温度、桩身应力(应变)及桩顶沉降等变化。 4.4.6 荷载-温度联合测试宜分别按测试桩排热和取热两种工况进行，桩顶荷载应维持不变，每一种工况试验持续时间不宜小于 48h。且两种工况间隔亦不宜小于 48h。 5 材 料 5.1.1 桩基埋管及管件应符合设计要求，均应明确标明其所用材料、公称外径、壁厚或管材并确保表面应无损伤与划痕，且应有生产厂家合格证和第三方质量检验报告。 5.1.2 桩基埋管管材及管件应符合以下规定： 1)桩基埋管管材及管件应符合 地源热泵系统用聚乙烯管材及管件 CJ/T317 相关规定。 管材宜采用 PE80或 PE100 的聚乙烯管，管件与管材应为相同材料。 2)管材的公称压力及使用温度应满足工程要求，且管材的公称压力不小于 1.0MPa。桩基埋管外径及壁厚可按地源热泵系统工程技术规范GB50366 的规定选用。 3)桩基埋管管材及管路设计使用寿命应满足地源热泵系统的设计使用年限，且不应少于 50 年。 4)桩基埋管管路最小弯曲半径应符合表 4.1.2 的规定。 表 4.1.2 换热管路最小弯曲半径 安装温度() PE100/PE100RV 管最小弯曲半径 PE-Xa 管最小半径 20 20d 10d 10 35d 15d 0 50d 25d 注：d 为管材外径 5.1.3 管材运输前应包装并加保护帽，保护帽应在换热管和系统连接时去除。 5.1.4 换热管在运送、搬运及存储过程中应采用装卸设备，小心轻放，采用柔韧性好的皮带、吊带和吊绳进行装卸，换热管不得被挤压、重摔、拖拽等。 5.1.5 换热管应储存在现场的干燥通风地段，不得在阳光下暴晒，摆放应有序，管路存放应有隔离措施，且不应与地面直接接触和被污染。 5.1.6 桩基埋管内介质应以水为首选，也可选用符合下列要求的其它介质： 1)安全，腐蚀性弱，与埋管管材无化学反应，泄露不会污染环境； 2)较低的冰点； DB32/T 4300-2021 7 3)良好的传热特性，较低的摩擦阻力； 4)易于购买、运输和储藏。 5.1.7 在有可能冻结的地区，传热介质应添加防冻剂，添加防冻剂后的传热介质的冰点宜比设计最低运行水温低 35;防冻液的选取应符合地源热泵系统工程技术规范GB 50366 的规定，桩基埋管换热系统的金属部件应与防冻液兼容。 5.1.8 现场灌注桩混凝土设计宜使用高导热的材料。混凝土骨料除应符合混凝土结构设计规范GB 50010的规定外，其导热系数应大于 1.5W/(m k)。 5.1.9 预制管桩、钢管桩的制作、起吊、运输、堆放按建筑桩基技术规范JGJ 94 中的规定执行。 5.1.10 金属水平集管宜采用成品保温管材。桩基埋管换热系统采用的金属管道内壁应有防锈蚀特性。 6 设 计 6.1 一般规定 6.1.1 地源热泵桩基埋管技术一般适宜于钻孔灌注桩、预制混凝土空心桩、钢制空心桩等桩型。预制混凝土空心桩、钢制空心桩端部应选择闭口型桩尖封闭。 5.1.2 埋管桩基的结构设计应符合建筑桩基技术规范JGJ94 中的规定。 6.2 埋管桩基设计 6.2.1 埋管桩基结构设计应根据桩基设计条件及上部荷载要求，进行承载能力计算、稳定性验算、桩基变形计算及耐久性设计。应符合建筑桩基技术规范JGJ 94 和建筑地基基础设计规范GB50007 的相关规定。 6.2.2 对设计等级为甲级的建筑桩基，应考虑荷载-温度的耦合效应对埋管桩基结构的影响。 6.2.3 埋管桩基结构设计时，采用的作用效应组合与相应的抗力应符合下列规定： 1)确定桩数和布桩时应采用传至承台底面的荷载效应标准组合；相应的抗力应采用考虑温度变化影响的基桩或复合基桩承载力特征值。 2)计算荷载作用下的桩基沉降和水平位移时，应采用荷载效应和桩身温度作用效应准永久组合；计算水平地震作用、风载作用下的桩基水平位移时，应采用水平地震作用、风荷效应标准组合。 3)验算坡地、岸边建筑桩基的整体稳定性时，应采用荷载效应标准组合；抗震设防区，应采用地震作用效应和荷载效应的标准组合，以及采用考虑温度效应的岩土的抗剪强度指标。 4)在计算桩基结构承载力、确定尺寸和配筋时，应采用传至承台顶面的荷载效应和桩身温度作用效应基本组合。当进行承台裂缝控制验算时，应采用荷载效应标准组合；当进行桩身裂缝控制验算时，应采用荷载效应和桩身温度作用效应准永久组合。 5)对桩基结构进行抗震验算时，其承载力特征值调整系数(RE)应按建筑抗震设计规范GB50011 取值。 6.2.4 群桩基础设计采用部分桩基埋管时，宜考虑埋管桩基与其它工程桩基的不同工作性能组合，进行埋管桩基-工程桩基-基础-上部结构相互作用分析。 6.2.5 考虑温度作用时，桩身最大附加温度应力标准值可按下式计算： NTcT E (6.2.5) 式中：桩身附加温度应力(升温受压为正，降温受拉为负)(MPa)； T桩身温度变化()； T桩身混凝土热膨胀系数，取温度为 20时的值； cE桩身混凝土弹性模量(MPa); DB32/T 4300-2021 8 N桩身温度应力系数，取 0.51.0，端承型桩以及超固结土中的摩擦型桩取高值，正常固结土中的摩擦型桩取低值。 6.2.6 考虑荷载-温度耦合效应的埋管桩基竖向极限承载力特征值 Ra， 根据单桩竖向荷载-温度联合试验确定的单桩竖向极限承载力标准值TukQ，按下式计算： TukaQRK (6.2.6) 式中: TukQ根据单桩荷载-温度联合试验计入温度作用效应的单桩竖向极限承载力标准值(kN)； aR单桩竖向承载力特征值(kN)； K安全系数，取 K=2.0。 6.2.7 根据荷载-温度联合测试确定考虑温度作用效应的埋管单桩极限承载力，测试桩数量不宜少于 2 根，试验应符合下列规定： 1)对测试桩宜进行不少于 1 次温度循环的荷载-温度联合试验，应符合本规程附录 B 的规定，且取热工况桩身进口温度保持在设计温度最低值或相对于地基初始温度降低 10；排热工况桩身进口温度保持在最大升温状态，维持不小于 12h 后，进行单桩载荷试验，换热持续时间不低于 48h； 2)桩基荷载-温度联合测试除应符合本规程附录 B 的规定外，尚应符合建筑基桩检测技术规范JGJ 106的相关规定。 6.3 桩基埋管换热系统设计 6.3.1 桩基埋管换热系统设计应进行建筑物全年动态负荷分析，并对土壤热平衡进行分析计算，优化设计与运行模式，实现地下岩土热平衡，最小计算周期宜为 1 年；计算周期内，地源热泵系统总释热量宜与总吸热量不平衡率不宜大于 10%。当地源热泵系统总释热量与总吸热量不平衡率大于 10%时，宜增设辅助热源或冷却塔。 6.3.2 桩基埋管换热系统的规格与数量应根据建筑桩基布置与数量、换热器承担的建筑冷热负荷、场地水文地质工程地质条件、 岩土体热物性及热泵机组性能等参数确定。 也可按 地源热泵系统工程技术规范 GB 50366附录 B 的方法进行计算。 6.3.3 当桩内埋管折算换热量不能满足建筑物冷热负荷时，宜采用土壤钻孔埋管补充。土壤钻孔埋管应满足地源热泵系统技术规程DGJ32/TJ89 的规定，且土壤孔与埋管桩基的间距宜不小于 4.5m。 6.3.4 埋管桩基的间距应充分考虑换热需要。采用螺旋型埋管的桩间距不宜小于 5.5m，采用垂直 U 型埋管的桩间距不宜小于 4.5m。 6.3.5 桩基埋管换热器应根据换热效率等因素确定埋管型式。埋管桩基为预应力混凝土空心桩时，宜采用垂直 U 型埋管型式;埋管桩基为灌注桩时，宜采用螺旋型埋管型式; 螺旋型埋管施工确有难度时，宜采用垂直 U型埋管型式。采用垂直 U 型埋管型式时，宜优先采用双 U 型埋管型式。 6.3.6 桩基埋管换热器管内流体应保持紊流流态， 根据桩基换热能力和系统运行能耗综合考虑管内流速控制。 6.3.7 水平环路集管距地面不宜小于 1.5m，且应在冻土层以下 0.6m。水平环路集管敷设坡度不应小于 0.2%，以满足桩基埋管换热器排气与强化换热要求。桩埋管环路两端应分别与供、回水环路集管相连接，且宜同程布置。每对供、回水环路集管连接的桩埋管环路数宜相等。供、回水环路集管间距不应小于 0.6m。 6.3.8 桩基埋入承台时，换热管路的设计长度应计入承台的高度尺寸。 6.3.9 桩基埋管外的管路设计布置以及循环水泵、热泵机组选型设计等应满足地源热泵系统技术规程DGJ32/TJ89 的规定。 DB32/T 4300-2021 9 7 施 工 7.1 一般规定 7.1.1 桩基埋管工程施工的前期准备工作应符合建筑桩基技术规范JGJ 94 及地源热泵系统技术规程DGJ32/TJ89 中有关规定。 7.1.2 桩基埋管工程的施工组织方案应包含桩内埋管的专项施工组织内容。 7.1.3 当室外环境温度低于 0时，不宜进行桩基埋管换热器的施工。 7.1.4 换热管路安装前应对换热管外观、标签和证书进行检查。 7.1.5 换热器管路安装前、换热管路与环路集管装配完成后、埋管换热系统全部安装完成后，都应对管道进行带压冲洗，冲洗压力不小于 1.0MPa，并应符合下列规定： 1)埋管桩基浇筑达到 7d 龄期后，或预制空心桩、钢管桩内埋管插入完成后，应进行第一次管道冲洗； 2)桩基埋管与环路水平埋管连接完成，在与分、集水器连接之前，应进行第二次管道冲洗； 3)环路水平管道与分、集水器连接完成后，地源热泵换热系统应进行第三次管道冲洗。 7.1.6 桩内埋管换热器连接应符合以下规定： 1)换热器连接应采用热熔或电熔连接。聚乙烯管道连接应符合埋地聚乙烯给水管道工程技术规程CJJ 101 的有关规定。 2)桩基埋管换热器的 U 型弯管接头，宜选用定型的 U 型弯头成品件或利用成品弯头热熔对焊制作，不宜采用直管道煨制弯头。 3)桩基埋管换热器 U 型埋管的组对长度应满足与环路集管连接的要求，组对好的 U 型埋管的两开口端部应及时密封。 4)换热管除连接弯头外，竖直换热管应采用整根管材。若采用分段连接，应用直接头连接，并对连接后的换热管进行水压试验，检验连接效果，有损坏时应及时替换。 7.2 预制空心桩、钢管桩基埋管施工 7.2.1 竖直 U 型埋管应在混凝土预制空心桩成桩后立即安装。U 型管内宜注水带压下管，并应沿深度按不大于 2.0m 间距安装定位支架以保证 U 型管两支管处于分开状态。 7.2.2 换热管下管完成后应机械灌浆封井，灌浆回填料应根据地质条件确定，回填料宜采用膨润土和细砂(或水泥)的混合浆或专用灌浆材料，导热系数不宜低于钻孔外岩土体的导热系数。 7.3 混凝土灌注桩基埋管施工 7.3.1 混凝土灌注桩的施工要求按建筑桩基技术规范JGJ 94 中规定执行。 7.3.2 换热管路绑扎安装前后，应在管内注水保压，换热管路安装应避免机械损坏和焊接损伤。 7.3.3 桩基钢筋笼采用焊接连接时，应对换热管采取有效的防高温保护措施，宜采用耐火材料对钢筋笼焊接连接段的换热管进行包裹保护。 7.3.4 换热管管脚以及换热管路之间的间距宜不小于 200mm。 7.3.5 换热管在灌注桩钢筋笼内侧安装时，绑扎材料宜采用塑料扎带，且绑扎间距不宜大于 500mm，应符合下列规定： 1)换热管用扎带顺钢筋笼内侧竖向主筋扎紧扎顺，防止弯折、变形。 2)螺旋型埋管安装时，螺旋段管路绑扎在钢筋笼内侧，直管段管路绑扎在钢筋笼外侧，并沿主筋扎紧扎顺。桩端处换热管路的直管段和螺旋段应用 90 弯头连接。 3)混凝土浇筑导管桩内下放时应避免碰撞换热管路，混凝土浇筑宜缓慢，导管提升应缓慢匀速。 7.3.6 换热管在灌注桩钢筋笼外侧安装时， 换热管路绑扎材料宜采用塑料扎带， 且绑扎间距不宜大于 500mm，应符合下列规定： 1)换热管用扎带在钢筋笼外侧顺竖向主筋与箍筋的节点处扎紧扎顺，防止弯折、变形。 DB32/T 4300-2021 10 2)螺旋型埋管安装时，螺旋段管路绑扎在钢筋笼外侧，直管段管路绑扎在钢筋笼内侧，并沿主筋扎紧扎顺。桩端处换热管路的直管段和螺旋段应用 90 弯头连接。 7.3.7 换热管路不绑扎垂直下放时，应利用混凝土导管在钢筋笼内下放，过程中应避免换热管与钢筋笼的碰撞。同时应有换热管与混凝土导管的分离措施，混凝土导管提升时，应匀速缓慢，避免换热管上浮。 7.3.8 钢筋笼顶部的换热管路应加装金属套管保护，长度应不小于 2.0m，出露桩顶以上长度应不小于 1.5m。 7.3.9 桩身混凝土浇筑应采用泵送自密实混凝土，混凝土浇筑完成后应检查换热管路的最终位置。 7.3.10 当灌注桩较长，钢筋笼与换热管采用同步分段绑扎时，桩孔位现场的钢筋笼和换热管路应同步连接、同步下放。 7.3.11 现场灌注大直径摩擦型桩基埋管时，宜采取桩端注浆等措施保障桩基承载力。 7.4 环路集管施工 7.4.1 在灌注桩桩头浮浆去除、基坑开挖、破桩过程中以及承台施工中，应对混凝土凿除范围内的换热管路加装金属套管保护，桩顶标高以下不宜小于 0.5m，标高以上不宜小于 1.5m。 7.4.2 在破桩后和水平环路集管铺设前应对换热管路进行水压试验。 7.4.3 桩基埋管换热系统的环路集管施工按以下要求进行: 1)集管沟槽开挖应根据表层土性和地下水位埋深合理确定开挖方案， 开挖深度大于 2m 时， 应采取必要防护措施，防止沟壁滑塌； 2)采用双 U 型换热管路时，环路集管与换热管路连接前应进行管路组对检验； 3)承台钢筋绑扎前应将换热管路从承台侧面位置引出，引出后管路应沿承台边缘沟槽铺设，不应有折断、扭结等现象，转弯处应光滑，且应采取固定措施。承台钢筋绑扎应避免破坏管路，防止石块等重物撞击破坏管路。 4)埋管与环路集管装配安装完成后，应进行水压试验，确认无泄漏后再浇筑混凝土或回填； 5)环路集管铺设前，沟槽底部应铺设 20mm30mm 厚的细砂；管道两侧和上部在回填前宜采用中粗砂充填、覆盖，管道上部覆盖厚度不小于管径。沟槽所用回填土应细小、松散、均匀，且不含石块及土块等杂物。回填土应采用人工逐层均匀压实， 每层厚度不宜大于 0.3m。 回填土应与管道外壁紧密接触， 且不得损伤管道； 6)环路集管穿越基础底板时，应采用金属套管进行保护，金属套管埋入钢筋混凝土结构部分应沿套管纵向设置止水钢板，并对换热管和套管之间的间隙进行灌浆处理。 7.4.4 承台混凝土应一次浇注完成，浇筑过程不宜过快，防止换热管路破损。桩体及其主筋埋入承台的长度应符合设计及相关技术规范要求。 8 检 测 与 验 收 8.1 一般规定 8.1.1 桩基常规检测包括单桩竖向抗拔、竖向抗压、水平静载试验及桩身完整性检测，按建筑基桩检测技术规范JGJ 106 中的规定执行。 8.1.2 桩基埋管管路系统连接完成后，应按设计要求进行水压试验。 8.1.3 埋管桩基的管路材料、质量检测项目和方法应符合地源热泵系统工程技术规范GB50366 和埋地聚乙烯给水管道工程技术规范CJJ101 等技术规范的相关规定。 8.2 桩基埋管管路水压试验 8.2.1 桩基埋管施工，应分阶段对管道进行水压试验；管道系统施工完成后，应对系统进行水压试验，检查管道通畅性和气密性。不得以气压试验代替水压试验。 8.2.2 桩基埋管系统安装完成后，应进行流量、压力测试并符合下列规定： 1)根据桩基埋管换热器的规格大小，对地源热泵系统进行整体或者部分的流量测试。 DB32/T 4300-2021 11 2)测试得到的系统压降应和设计值比较。当流速超过系统设计流速时，应测量最小流速及水头损失。测得数据和相同流速下的设计值进行比较，以排查堵塞或弯折的管路。 3)水头损失测量应通过压力测量设备测得。 8.2.3 水压试验宜采用手动泵缓慢升压，升压过程中应随时观察与检查，不得有渗漏。 8.2.4 水压试验压力应符合下列规定： 1)当工作压力不大于 1.0MPa 时，试验压力应为工作压力的 1.5 倍，且不应小于 0.6Mpa； 2)当工作压力大于 1.0MPa 时，试验应为工作压力加 0.5MPa。 8.2.5 桩基埋管的水压试验步骤应满足 地源热泵系统技术规程 DGJ32/TJ89 有关要求， 还应符合以下要求： 1)空心桩换热管路下孔前应做第一次水压试验， 在试验压力下稳压不少于 15min， 稳压后压力降不应大于3%，且无渗漏，将其密封后，在有压状态下插入孔内，完成回填之后保压 1h。灌注桩换热管路在钢筋笼绑扎完成前或垂直下管前，应做水压试验，在试验压力下稳压不少于 15min，稳压后压力降不应大于 3%，且无泄漏，即为合格。密封保存后带压下放钢筋笼，完成混凝土浇筑。 2)埋管桩基桩头破除且桩顶标高以上金属套管切除后，应进行冲洗和水压试验。应采用 1.0MPa 水压冲洗管路至无泥沙等杂物后再进行第二次水压试验。在试验压力下，稳压时间应不少于 15min。稳压后压力降不大于 3%，且无渗漏，即认为合格。 3)桩内埋管与环路集管装配完成后，在地下室底板装饰层施工前应进行第三次水压试验。在试验压力下，稳压时间应不少于 30min，稳压后压力降应不大于 3，且无渗漏，即认为合格。 4)环路集管与分集水器连接完成后，在地下室底板装饰层施工前应进行第四次水压试验。在试验压力下，稳压时间应不少于 2h，且无渗漏，即认为合格。 5)桩基埋管地源热泵系统工程安装完毕，且冲洗、排气及回填、浇筑完成后，应进行第五次水压试验。在试验压力下，稳压时间应不少于 12h，稳压后压力降应不大于 3%，且无渗漏，即认为合格。 8.3 桩基埋管换热系统的验收 8.3.1 桩基埋管换热系统安装完成后，应进行现场专项检验，并提供检验报告。检验内容应符合以下规定： 1)管材、管件等材料应符合国家行业标准的规定； 2)管路的连接方式和安装位置、换热管间距、换热管长度及与桩顶桩底间距、换热管与钢筋笼绑扎应符合设计要求； 3)混凝土预制空心桩、钢管桩的回填料及其配比应符合设计要求； 4)管路热熔连接应符合设计要求； 5)水压试验应合格； 6)各环路流量应平衡，且应满足设计要求； 7)防冻剂和防腐剂的特性及浓度应符合设计要求； 8)循环水流量及进出水温差均应符合设计要求。 8.3.2 管路系统安装完毕后， 应按 通风与空调工程施工质量验收规范 GB 50243 的有关规定进行管路冲洗，冲洗可结合水压试验进行。水压试验应按设计要求及本规程第 7.2 节的规定进行。待以上工序全部合格后再循环运行 2h 以上，且在水质正常后才能与机组连接。 9 运 行 维 护 9.1 一般规定 9.1.1 桩基埋管地源热泵系统的运行、调试、监控和管理应符合地源热泵系统工程技术规范GB50366 和地源热泵系统运行管理规程DGJ32/TJ141 中的规定。 9.1.2 应根据全年土壤热平衡模拟计算结果或往年运行实测结果制定地源热泵系统全年运行预案，进行土壤热平衡控制，并保证热泵系统的运行效率。 DB32/T 4300-2021 12 9.1.3 当系统按部分负荷运行时，桩基埋管地源热泵系统应能分组控制，与地源热泵主机相对应实行部分负荷下的分组交替运行。 9.1.4 受地源热泵系统运行影响范围内的岩土体，宜定期监测岩土体温度、地下水位、水质、地基沉降等变化。 9.2 运行监测与维护 9.2.1 桩基埋管地源热泵系统的总分集水器的各支路上应分别设置供回水温度传感器、供回水压力传感器。运行过程中应监测换热系统的运行状态参数，运行状态参数包括下列内容： 1)地源侧供/回水温度、流量及压力； 2)用户侧供/回水温度、流量及压力。 9.2.2 宜在桩基埋管地源热泵系统应用建筑范围内、外分别设置土壤温度监测孔，监测孔数量宜根据桩基埋管地源热泵系统的规模、布置方式确定，单项工程监测孔数量不宜小于 3 个。单个监测孔内测点布置不宜少于 3 个，测点的分布密度应反映不同深度地层的温度分布特征及变化情况。土壤温度监测深度不宜小于埋管桩基深度。 9.2.3 建筑面积大于等于 20000m2的公共建筑以及建筑面积大于等于 50000m2的居住小区，采用桩基埋管地源热泵系统时应设置建筑设备管理系统进行智能化监控管理。 9.2.4 地源热泵系统运行过程中应对埋管桩基的受力和沉降进行长期监测，评估系统运行对埋管桩基承载性能的影响。埋管桩基的监测应符合建筑变形测量规范JGJ 8 的相关要求。 9.2.5 应对桩基埋管地源热泵系统长期运行引起的桩周岩土体年平均地温值的变化趋势进行评定，分析温度变化对地质环境的影响。当年平均场地土壤温度值达到或超过限定值时，应发出预警。 附录 A 桩基埋管热响应试验 A.1 一般规定 A.1.1 埋管桩基热响应试验应在桩基施工完成，场地岩土温度恢复后进行，试验期间，加热功率应保持恒定。 A.1.2 埋管桩基热响应试验中，桩基内埋管方式、长度、回填方式、管内换热介质流速等，应与方案设计一致。 A.1.3 热响应现场应具备稳定电源等可靠的试验条件，对测试设备进行外部连接时，应遵循先接水后通电的原则。 A.1.4 测试仪器与埋管桩基的连接长度不宜大于 3m，且应采取保温措施，保温宜采用致密性闭孔橡塑材料，厚度不应小于 20mm。 A.1.5 桩基埋管热响应试验过程应遵守国家和地方有关安全、防火、环境保护方面的规定。 A.1.6 初始平均温度的测试应采用布置温度传感器的方法。测点的布置宜在桩埋管换热器埋设深度范围内，且间隔不宜大于 10m；以各测点实测温度的算术平均值作为埋管桩基的初始平均温度。 A.2 单桩埋管热响应测试(TRT) A.2.1 单桩埋管换热器热响应测试时，测试桩应达到传热准稳态要求，该时间段内的测试数据在后续实验数据处理时应舍弃，达到传热准稳态时间可按下式估算： 2015rt (A.2.1) 式中：1t桩身传热达到准稳态时间(s)； 0r桩的半径(m)； DB32/T 4300-2021 13 桩周围土壤的热扩散系数的参考值(m2/s)。 A.2.2 当桩径大于 1000mm，且热交换管设在桩的中心时，可利用钻孔埋管的热响应测试的方法测试桩的混凝土导热系数。测得的混凝土导热系数可用于计算桩的热阻或桩传热分析。 A.2.3 单桩埋管热响应测试开始时间宜在桩身混凝土浇筑完成 21d 后，或打入桩静置 7d 后。 A.2.4 在浇筑混凝土前，可在桩顶 0.5m 以下的钢筋笼上安装温度传感器。浇筑完混凝土后，温度传感器连续3d 的温度读数的差别不超过 0.5时，可进行热响应测试。 A.2.5 在测试桩施工中，应以桩身轴线为中心，沿径向在桩中心、桩土界面和周边岩土地基中安装温度传感器，在热响应测试中，应读取各测点的温度随时间的变化值，测试时间宜按式 A.2.1 计算。埋管单桩和场地岩土的综合热传导系数可根据测试结果，利用 A.5.2 式计算。 A.2.6 根据埋管单桩的热响应测试数据，当桩长与桩径之比不小于 40 时，可采用线热源或柱热源分析方法计算获得桩身热阻和岩土地基热阻或导热系数；当桩长与桩径之比小于 40 时，不宜采用线热源和柱热源模型，可采用有限元或有限体积等数值计算方法进行反分析。 A.2.7 在一定循环工质、特定进口流量与温度条件下的换热功率，可在埋管单桩上进行换热量测试获得。该换热量仅用于可行性研究和初步设计论证，不应作为单桩埋管换热器工程设计计算依据。 A.3 单桩埋管热响应试验方法及技术要求 A.3.1 单桩热响应试验应遵循以下步骤： 1)测试岩土初始温度； 2)平整试验场地，提供水、电接驳点； 3)测试仪器与桩内埋管连接； 4)水、电等外部设备连接完毕后，对测试设备及外围设备的连接进行检查； 5)对桩内换热管道进行清洗、排气； 6)启动测试设备，运转稳定后开始读取、记录试验数据； 7)试验结束后，做好桩内埋管的保护工作。 A.3.2 单桩热响应试验应符合以下要求： 1)测试桩的深度应与实际工程桩的深度相一致。 2)试验期间，加热功率应保持恒定； 3)桩基埋管换热器内的流体流速应确保流体处于紊流状态，流速宜控制在 0.3m/s； 4)单桩热响应试验采集数据应包括循环水流量、 加热功率、 进出水水温， 数据采集的时间间隔不大于 5min； 5)桩基埋管换热器的出口水温稳定后， 该温度宜与岩土初始平均温度相差 5以上， 且维持时间应不少于12h，排热试验时出口水温不宜高于 33，取热试验时出口水温不宜低于 4。 A.3.3 热响应试验前应尽量减少对测试桩周岩土体初始地温的影响，重新进行热响应试验时应在桩周岩土温度恢复后进行。 A.4 测试精度要求 A.4.1 温度测量允许误差为 0.2。 A.4.2 流量测试允许误差为 1%。 A.4.3 功率测量允许误差为 1%。 A.4.4 埋管深度测量允许误差为 0.5%。 A.5 试验数据处理 A.5.1 试验结束后，应提取试验数据计算单桩和岩土综合导热系数。 A.5.2 单桩综合导热系数可采用参数估计法或斜率法计算。斜率法计算公式： s4QK H (A.5.2) DB32/T 4300-2021 14 式中：s单桩综合导热系数w/(m k)； Q桩内埋管换热器换热功率(w)； K桩内埋管近出水平均温度与时间对数关系线性拟合直线的斜率； H桩内埋管的深度(m)。 附录 B 荷载-温度联合测试方法 B.0.1 测试宜结合建筑桩基单桩静载试验同步进行。进行埋管桩基荷载温度联合测试的基桩应在施工时按设计要求安装换热管及温度、应变等传感器，沿桩身布设的传感器应采取有效措施固定