莊嘉鴻
(廈門緣岸置業有限公司,福建 廈門 361000)
漳州佰翔圓山酒店是福建省首家擁有市區園林式溫泉的五星級標準酒店,酒店特色園林式溫泉的占地面積約為2.5萬㎡,通過引進富含氟、鎳、碘、鍶、鋰、鋇等10余種礦物質的純天然高礦化度醫療型熱礦溫泉資源,來進行該酒店項目中的溫泉系統設計與建設。其中,該酒店溫泉系統的出水口溫度高達90 ℃。如圖1所示。

圖1 酒店室外溫泉區
該工程位于漳州市薌城區戰備大橋南側,但是考慮到戰備大橋北側地熱資源較為豐富,并且有多家休閑場所已經在該片區成功挖井取水,水質較好,因此決定將取水場地定于戰備大橋北側的工人療養院內西南側,該處位于漳州盆地之間,地貌屬沖海積一級階地,地形平坦開闊,交通較好,如圖2所示。
2.2.1 成井概況
該工程的溫泉取水井鉆探及測溫任務是委托漳州當地最為專業的閩南地質大隊負責,其目的主要是通過鉆探手段測量場地可能存在的地下熱水水量及溫度。主要任務是通過測溫、抽水試驗及水質化驗等工作手段,測定場地地下熱水水溫、水量及水質情況。
該次施工鉆孔數為2個(ZK1與ZK2孔),單孔設計孔深80 m,成井口徑為Φ194 mm。其中,ZK1鉆孔0.05 m~34.96 m下放Φ194 mm的無縫鋼管,厚度為6 mm,其中+0.05 m~14.03 m、19.96 m~31.89 m為白管,14.03 m~19.96 m、31.89 m~34.96 m為濾管,孔壁與井壁之間充填礫石;ZK2鉆孔+0.15 m~37.40 m下放Φ194 mm的無縫鋼管,厚度為6 mm,其中+0.15 m~13.06 m、21.87 m~31.22 m、34.25 m~37.40 m 為白管,13.06 m ~21.87 m、31.22 m~34.25 m為濾管,孔壁與井壁之間充填礫石;成井完成后洗井。
2.2.2 測溫
測溫儀器采用武漢基深勘查儀器研究所生產的CW-3型深水測溫儀。測溫時采用孔外鉆進時系統測溫與鉆機開鉆之前對鉆孔孔底(從孔底至孔口水位每5 m進行測溫)系統測溫2種方法相結合。鉆孔孔底測溫詳見表1與表2。

圖2 酒店溫泉地勢圖

表1 ZK1鉆孔孔底測溫記錄表

表2 ZK2鉆孔孔底測溫記錄表
2.2.3 抽水試驗
抽水試驗采用深井潛水泵,將深井潛水泵放至30 m處,歷時72 h,穩定47 h。結果顯示:ZK1鉆孔靜止水位埋深為4.80 m,穩定水位埋深10.40 m,水位降深5.60 m,涌水量為519.12 t/d,孔口水溫為69.8 ℃;ZK2鉆孔靜止水位埋深為4.75 m,穩定水位埋深10.50 m,水位降深5.75 m,涌水量為968.40 t/d,孔口水溫為70.3 ℃。
2.2.4 水質分析
經過對溫泉水中的礦藏離子含量、溶解性總固體含量和pH值等數據進行剖析,對溫泉水中的二氧化碳、總硫化氫、氟、溴、碘、鋰、鐵等離子濃度與飲用水國標限值進行對比,經過檢測后發現該兩口井的水質均符合要求。
根據閩南地質大隊的檢測結果,該探井位置的涌水量較為充沛,地下補水也比較及時,可持續抽水時間較長,加上酒店運營的一些規劃,最終將用水數據定為:平日溫泉用水量為600 t/d,假日溫泉用水量為800 t/d。因此,該工程溫泉泵房和輸水管道的設計規模按最高日800 t/d計。溫泉輸水管管徑為DN150,總長1 394.30 m。
3.2.1 工藝流程
該工程原設計是通過酒店的溫泉原水儲水池超聲波液位儀及PLC控制柜共同實現水泵自動控制。PLC控制柜根據原水儲水池的具體水位決定水泵啟閉的臺數和順序。酒店控制中心設遠程監控,可以直接監控溫泉取水泵站的日常運行情況,直接控制溫泉水泵的啟閉、運行臺數和工作時間,直接控制泵房輸水管上電動閥的啟閉。
但是在實際運行過程中,由于溫泉取水泵房離酒店較遠,陸陸續續地出現過信號被干擾、施工開挖過程中破壞控制線路等問題,導致供水情況出現異常。經過方案討論后,酒店又增加了無線遠程控制系統:采用移動短信控制系統,即通過發送短信、密文進行啟停控制,雖然會有通信逾時問題(與移動基站決定通信逾時時間),但是可以設定通信逾時報警。改造過后溫泉供水系統相對較為穩定,出現故障的頻率也大大降低了。
3.2.2 設備選型
根據閩南地質大隊的檢測結果,為了便于酒店不同季節對溫泉水的使用溫度的調控,該工程取水泵站單井供水規模均為33.40 m3/h,二井同時工作,互為備用。當一井出現故障時,另一井單井日供水量可達800 t/d,所需運行時間為24 h,滿足酒店高峰日用水要求。
該工程設計在溫泉泵房內設同型號溫泉水泵二臺,同時工作,互為備用。溫泉水泵采用HY深井泵,水泵設計流量為33.4 m3/h,設計揚程為30 m,水泵功率為7.5 kW,水泵設計工作溫度為90 ℃。單泵出水管管徑為DN100,在出水管上設止回閥、電動閥和閘閥。二泵總出水管管徑為DN150。
在選型確定以后,我們就到附近的溫泉使用單位了解情況,由于溫泉泵放置位置較深,維修難度較大,水溫較高,對水泵電機損害較大,同時考慮成本造價問題,因此最終選用不銹鋼溫泉泵(臺灣電機),泵房內壓力管采用不銹鋼316L。
3.2.3 管材選型
該工程溫泉管道設計管徑DN150,管材工作壓力0.4 MPa,試驗水壓為0.8 MPa,設計水溫為90 ℃。管道用于輸送溫泉熱水,管材內襯層符合衛生毒理學上的要求,要求采用食品級材料。保溫管道每公里溫降不高于1 ℃。
為了盡量減少熱損失,出水管道采用對人體安全的增強熱塑性塑料復合管(RTP管)。RTP管是一種高壓塑料復合管道,其用于輸送水流的內層聚烯烴熱塑料管、承壓中間層及聚乙烯保護外層為結合成一體的預制管道。RTP管導熱系數為鋼管的1/200(溫降每公里不超過1 ℃),無需補償器,外層根據需要選用帶防曬功能的PE層。
該工程溫泉輸水管道自戰備大橋北側漳州市工人療養院附近溫泉泵房引出,后沿北京路敷設至九龍江戰備大橋處。溫泉管道布置于戰備大橋西側人行道板下近車行道側空間內隨戰備大橋上跨過九龍江,后穿大橋路接至漳州佰翔圓山酒店溫泉儲水池處。由于戰備大橋距離較長,車流量較大,因此管道施工要求較為嚴格[1]。
4.2.1 前期準備
前期準備工作有2點。1)在施工單位進場前,安排施工單位提前熟悉相關規范及法規要求。在上述工程施工開展過程中,嚴格按照城市供熱管網工程的施工與驗收標準以及城市給排水管道施工與質量驗收有關規范和標準執行。2)開工前要求施工單位應該全面了解設計圖紙及相關資料,如果發現圖中有矛盾或其他問題時,應該在設計交底時提出,交給設計單位處理。同時,應該對設計圖紙表示的現狀管道、構筑物以及相關現狀的管道管內底高程進行校測,如與設計圖紙所示內容較大出入,應及時上報處理[2]。3)對施工過程中,存在地下管線以及障礙物影響情況,應與工程建設以及設計單位共同協商,就具體施工開展及其工藝方法進行合理制定,以確保施工的順利開展;此外,管道施工過程應對鄰近現狀地下管線采取必要的保護措施。
4.2.2 溝槽開挖要求
溝槽開挖要求包括以下8點。1)在進行溝槽開挖施工前,施工單位應該針對施工地區的地形以及地質、水文條件等情況進行全面的勘察與準確掌握,同時,注意明確溝槽開挖施工對周圍環境以及施工地區的地下管線分布等的影響,并結合溝槽開挖施工的實際情況,進行合理的應急處理措施制定,針對溝槽開挖施工中存在的各類問題進行及時的預防和控制[3]。2)對已建設管道和新建管道的連接處理,應該先對已建設管道的接口高程和平面位置進行檢查,確保與施工圖紙設計內容一致后,再進行開挖施工,避免對管道連接產生不利的影響。3)對溝槽的開挖施工,工作應該嚴格按照施工圖紙中設計的開挖邊坡坡度進行操作,對溝槽開挖施工中遇到不良地質等情況,應該及時和施工設計單位及有關人員取得聯系,對其施工開展的方案進行重新研究和確定,以確保溝槽開挖施工的順利開展。4)溝槽開挖施工中,還應該做好相應的排水工作,對土質較好的溝槽開挖施工地區,可以通過明溝排水方式排出溝槽開挖施工中的積水,以避免對溝槽開挖施工產生影響[4]。5)開挖溝槽的周圍應該采用相應的截流措施排出地面水,避免溝槽開挖施工中出現地面雨水,倒流回滲至溝槽內,影響溝槽開挖施工的正常開展。6)在溝槽開挖過程中,對每側的臨時堆土,應該適當遠離溝槽,以減少地面堆荷對溝槽的破壞。對人工挖槽施工路段,根據有關規定,其堆土高度應控制在1.5 m以內,并且與槽口邊緣的距離應在0.8 m以上。7)對機械開挖施工路段,在施工過程中,為了避免對下面土層產生擾動影響,應該保留基底設計標高以上20 cm~30 cm的原狀土,待鋪管前用人工開挖至設計標高;對局部超挖部分,使用10 mm~15 mm天然級配砂或5 mm~40mm的碎石進行整平夯實;槽底高程允許偏差:開挖土方時應為±20 mm,開挖石方時應為+20 mm、-200 mm。8)溝槽開挖施工結束后,應該及時進行管道基礎施工,防止雨水浸泡。一旦受到浸泡,應該在排干水后,鏟除浮泥,然后再進行管道基礎施工。
4.2.3 管道安裝與鋪設
管道安裝與鋪設有3步。1)進行管道安裝與鋪設施工前,施工單位需要對溝底標高以及基礎墊層的厚度等施工參數進行全面的檢查和分析,確保各項內容符合施工要求及標準的情況下,再進行管道安裝與鋪設施工。2)管道鋪設下管施工前,需要施工單位與監理單位對安裝鋪設管道的管材與管件質量進行檢驗,確保其質量符合有關技術標準與施工要求情況下,再進行施工應用,對檢驗不符合標準的情況,嚴禁下管敷設。3)管道安裝與鋪設施工中,下管操作采用電動葫蘆進行吊裝實現,在下管過程中應該保持管道平穩下方至開挖溝槽,禁止與溝壁、槽底激烈碰撞,對管道的吊裝應該設置2個吊點,嚴禁穿心吊裝。
4.2.4 溝槽回填
在進行壓力管道的回填施工前,應該開展相應的強度與嚴密性試驗檢驗,對試驗檢驗合格的情況,再進行回填施工。此外,當溝槽試驗完成以后,應該及時進行回填施工,如果溝內有積水,必須全部排盡后再行回填;回填土體中不允許含有直徑大于40 mm的塊石;回填施工應分層、對稱開展,回填完成后應對回填土體進行夯實,并確保每層回填高度低于0.2 m,對管頂上方0.7 m以下部位,必須采用人工回填,在管頂上方0.7 m以上的部位,采用機械從管道軸線兩側進行同時回填,在回填施工中,應該避免機械設備在回填完成的管道上方行走,以免對鋪設管道造成破壞。
各類管道閥門井等在井室周圍40 cm范圍回填中粗砂,相對密實度不小于0.70。回填后沿管道中心線對稱分層夯實,其密實度不低于管溝內分層要求。管道井在路面位置,管頂0.5 m以上按路面要求回填。
4.2.5 試壓及保溫
管道水壓試驗合格后,在竣工驗收前進行沖洗消毒。
管道的接口保溫在管道安裝完畢及強度試驗合格后進行,保溫材料應該與管道保溫材料一致,接口保溫不應該在環境溫度低于10 ℃時進行,并且施工前應該將表面水分、油污及雜質等去除。
總之,隨著建筑業的飛速發展以及人民生活質量的不斷提高,消費者對五星級酒店的要求不僅是單純的住宿和飲食,溫泉酒店的興起恰好能夠滿足消費者對生活品質的追求。同時,在酒店行業競爭激烈的今天,完善的配套服務將大大提高該酒店在同行業中的競爭力,成為當今酒店生產和發展的決定因素。因此,對酒店項目的溫泉系統設計與施工要點進行研究,有利于促進溫泉酒店項目建設的水平不斷提升,從而更好地滿足人們對溫泉酒店及有關建筑的功能需求。