桩基施工泥浆固化处理新技术应用分析

桩基施工泥浆固化处理新技术应用分析

江海洋 陈星

大成科创基础建设股份有限公司 湖北省武汉市 430000

摘要：随着时代发展，我国的建筑行业迎来新的发展机遇。为满足节能减排要求，在桩基施工中，应重视泥浆的再生处理，合理化应用固化处理新技术，减少劣化泥浆排放，降低废浆处置成本。本文首先就桩基施工泥浆再生处理进行分析，并着重研究固化处理新技术工艺流程，旨在解决桩基施工泥浆处理难题。

关键词：废泥浆；固化技术；桩基

引言

由于地质条件复杂多变，桩基施工难度大。在整个桩基施工过程中，泥浆有利于保护钻孔孔壁，同时对平衡地层压力起到重要作用，但在实际施工过程中，如果废泥浆处置不当，将会对现场施工的质量、进度、环境保护等方面产生严重的影响，同时还可能导致工程停工。因此，若能对泥浆进行脱水、固化、废水循环利用等处理，将提高泥浆的重复利用率，降低成本，保护环境，对工程施工有重要的意义和价值。

1工程桩基施工废弃泥浆基本性质与固化处理新技术

根据工程所在地理位置，由施工现场地质勘察可知，该地区地质为典型海相沉积地层，主要以淤泥质粘土、粘土、粉砂为主。同时，根据钻孔灌注桩施工要求可知，钻孔灌注桩施工的泥浆通常由细粘土、水（或油）、添加剂（石灰、石膏、纯碱、聚丙烯酞胺等）按照一定比例混合而成。因此，工程施工中所产生的废弃泥浆虽然污染成分相对单一，但是泥浆的稳定性相对较强，很难在自然沉淀中进行泥水分离，采用传统自然沉淀法进行泥浆固化处理，沉淀池所需面积相对较大，管理难度、后期恢复难度系数高。对此，在本工程施工中，为提升废弃泥浆处理质量与效率，构建泥浆再生处理体系，通过布置泥浆净化储存池，应用沉淀（采用重力沉淀法将桩基施工泥浆存在钻渣进行沉淀）、过滤（利用20目的振动筛将泥浆中的砂与粘土进行分离；利用旋流除砂器对振动筛处理后的泥浆进行进一步处理，在离心力作用下实现沉淀排渣）等方法进行泥浆分离与净化。并在此基础上根据实际情况，应用再生调制技术（通过应用碳酸钠与碳酸氢钠分散剂处理粘度高，泥皮形成性弱的泥浆；通过应用膨润土、CMC增粘剂处理粘度小、稳定性差的泥浆；通过应用膨润土、200目重晶石粉处理相对密度小的泥浆）使泥浆密度、粘度、含沙率、胶体率等达到桩基施工泥浆应用指标要求，实现地下连续墙槽段中泥浆的再利用。此外，在对桩基施工废弃泥浆进行处理时，借鉴污水处理中的污泥脱水原理，在桩基施工废弃泥浆中加入高分子絮凝剂（如聚丙烯酰胺）凝聚与沉淀泥浆颗粒，并利用水土分离专用机械设备（离心机），对废弃泥浆进行脱水与干化处理，实现泥浆分离水的回收利用，与干化后泥浆的科学处理。

2桩基施工泥浆固化分离处理施工工艺

2.1 泥浆固化处理

结合工程现场的实际情况，桩基施工完成后，泥浆池需要有一定的承载能力。使用施工现场的泥浆池处理施工废弃的泥浆。通常直接的填埋场会使泥浆池溢出，并污染环境。因此，首先要处理泥浆然后将其掩埋，根据泥浆池的几何形状计算要处理的泥浆量，并结合实际情况确定泥浆密度和添加的固化剂的量，配置絮凝剂溶液并将其添加到泥浆池中，然后搅拌机搅拌直至形成絮状物，浸泡后将上层流体排到最近的排水系统中。排出液体后剩余的沉积物直接埋在地下，使用天然植物观察土壤污染情况。

2.2泥浆处理添加剂配置与输送系统工艺流程

（1）泥浆处理添加剂配置与输送系统运行过程中，应保证泥浆处理添加剂为国家认证且符合环境保护要求的无害添加剂。（2）在添加剂应用之前，需对添加剂特征具有全面、系统、准确的掌握，如本工程所选用的阴离子聚丙烯酰胺为白色颗粒状，具有水溶性，通常情况下当溶解搅拌时间达到0.5~1h时，可实现泥浆颗粒凝聚与沉淀作用的发挥。通常情况下，阴离子聚丙烯酰胺的掺量需控制在1‰~2‰，而在本工程实践操作中发现，当利用回收的泥浆分离水进行添加剂配制时，可有效降低阴离子聚丙烯酰胺的掺量（约20%）。与此同时，为提升处理质量与效果，配置2套并联装置，实现泥浆处理添加剂配置与输送系统的交替使用。

2.2.1渣土处理系统工艺流程

渣土处理系统主要功能在于实现处理后泥浆土体的排出、输送、处理。通常情况下，水土分离后排出的渣土可经由传送带直接传送到制订堆积位置，或指定空白处，并利用挖掘机、铲车、运输车等设备，将渣土进行外运处理。

2.2.2泥浆废水收回利用系统工艺流程

泥浆废水回收利用系统侧重于对水土分离后经由排水口溢流出水进行处理与利用，即利用蓄水箱进行分离水回收，基于水性质检验，根据检验情况进行分离水再处里。在此过程中，当分离水符合回收利用标准时，可直接利用；当分离水中尚残留阴离子聚丙烯酰胺成分时，可应用回收水拌制添加剂进行处理，降低阴离子聚丙烯酰胺掺量。从而实现桩基施工过程中水资源的有效节约。

2.3泥浆水土分离系统

首先要了解该系统构成，泥水分离系统主要由以下部分组成：电控装置和水土分离设备。其中水土分离设备主要是指离心机。控制方式为双电机双变频，借助差速器产生一定大小的转速差（一般为5~30r/min），保持高速旋转形成离心力，此时固液两相在絮凝作用下产生一定的密度差，起到一定的分离作用，将固相颗粒分离出来，随后落在转鼓内壁，在旋转螺旋叶片的作用下将固体颗粒取出，同时及时将其排出，而分离水借助专门的排水口排到外界。在此过程中一定要把握好差速和力矩大小，根据物料浓度进行适当的调整，提高分离质量，避免出现运行故障。

2.4泥浆处理系统

本工程中的泥浆处理系统包括泥浆泵送系统、泥水分离系统、添加剂拌制系统、渣土处理系统、废水处理及回收系统。需要根据泥水分离系统的设计能力，选配适合工程项目的泥浆泵送系统，而且泥浆泵送系统需要配备专门的“三通”回流阀门，从而确保泥浆能够输送到泥水分离系统中。泥水分离系统包括水土分离设备及成套电控装置。水土分离设备采用目前市场上性能良好的“固液分离”设备——离心机。离心机采用双电机双变频控制，带动转鼓、螺旋推料器同时同向高速旋转，在差速器作用下形成转速5~30r/min的转速差，在高速旋转产生的离心力作用下，利用经絮凝处理的固液两相的密度差，使固相颗粒迅速与水分离，沉积在转鼓内壁上，与转鼓做相对运动的螺旋叶片不断地将沉积的固体颗粒刮下并推出排渣口，并将分离出的水经排水口溢流排出。

结语

综上所述，经工程实践表明，该泥浆固化处理技术基本满足工程需要，并达到预期效果，有效解决桩基施工泥浆问题。在环保节约的要求下，工程用泥浆更要经处置后排放或循环利用，发挥泥浆处理技术环保价值。而且，桩基施工泥浆的处置，也逐步趋向于小型化、集成化装置，积极发挥其处理优势，并实现泥浆固化处理的自动化，降低泥浆处置经济及环境成本。

参考文献

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