中核华泰建设有限公司2020年度施工论文

中核华泰建设有限公司2020年度施工论文

房建项目钻孔灌注桩泥浆固化处理应用研究

张斌

（中核华泰建设有限公司，广东深圳，518055）

摘要：在中国核建上海科创园项目中，围护桩及立柱桩采用泥浆护壁钻孔灌注桩，针对工程废弃土方处置的难点，避免传统通过就地自然降低含水率后回填泥浆池或外运至蒸发池脱水后视土样特性进行处理的弊端。采用现场土体固化的方法，在灌注桩施工产生的泥浆中加入固化材料，通过材料本身与泥浆土的胶结硬凝反应，改善土体性质，克服了传统处理泥浆方式“均匀度、施工效率不高，泥浆池占地面积大、深度深，高含水率、高流动性泥浆无法处理，泥浆池下部含水率处理后依旧很高”等缺陷，在国家绿色发展的模式下，采用泥浆固化干排压滤设备，以生石灰为固化材料，为废弃泥浆土处理提供再利用的可能性，节约了房建项目中场地有限堆土以及泥浆池占用的土地，避免了环境污染，消除了泥浆现场传统方式处理存在的安全隐患，并达到废弃土二次利用的目的，取得良好的社会及经济效益。

关键词：钻孔灌注桩；泥浆；生石灰；固化处理

中核华泰建设有限公司2020年度施工论文

1  引  言

随着社会的发展，深基坑施工中围护桩及内支撑立柱桩普遍使用钻孔灌注桩，然而钻孔灌注桩产生的泥浆土工性能差、难以直接作为回填材料，一般需要在垃圾填埋场或抛泥区（海洋工程）进行废弃处理[1]，对资源造成浪费、对环境造成污染，本着绿色施工的理念，本工程采取泥浆固化处理措施对废弃泥浆土进行再生利用，分析比对泥浆外运、自然蒸干或直接排放以及泥浆固化干排压滤设备等方式，最终确定采用泥浆固化干排压滤设备对现场产生的泥浆土经污泥输送及排出干化，污水进入三级沉淀池沉降处理、回收或达标排放[2]，实现本工程绿色施工的目的。本文通过介绍钻孔灌注桩泥浆固化处理的方式，解决钻孔灌注桩施工产生的泥浆处理困难、污染环境、资源浪费等难题，通过固液分离的方式，资源再回收利用的同时，缩短泥浆处理周期，确保泥浆处理的安全，具有较大的社会及经济效益。

2  工程概况

中国核建上海科创园项目位于上海市青浦区徐泾板块，东至蟠和路，西临规划河道，北至徐民路南侧绿化带，南至盈港东路，建筑面积33814.63㎡，地下2层，地上5层。基坑深度为9.2m，围护灌注桩及立柱桩均采用A800泥浆护壁钻孔灌注桩，共计914根，采用泥浆护壁成孔，水下灌注的方式，混凝土总方量约为11000m³。场地内较为平整，场地中部有东西走向贯穿E、F地块暗浜，底标高在1.62~0.04m间，上部以杂填土为主，下部以素填土为主夹灰黑色淤泥，浜填土土质松散、土性差，E、F地块间为水渠，场地地表无流动性地表水。地下水丰富，受季节性影响较小，雨季及旱季影响不大。

3施工工艺选择

中国核建上海科创园项目设计中，围护桩及立柱桩采用泥浆护壁钻孔灌注桩，根据泥浆护壁钻孔灌注桩施工工艺及施工规范得，灌注桩施工中将产生高含水率泥浆，若泥浆得不到妥善处理，会造成：1）高PH值、高浓度的可溶性盐及石油类物质影响土壤结构，危害植物生长；2）重金属元素及不易被植物降解的有机物、高分子聚合物进入食物链，危害人类健康安全；3）流入河道或渗入地层，会使水体色度、硫化物、金属离子等严重超标，影响水生生物，污染地下水[3]。因此钻孔灌注桩施工中，需及时对产生的泥浆进行妥善的处理，通过查阅相关资料及以往的施工经验，罗列出泥浆处理的措施如下：

通过以上分析，综合施工周期、环境保护、安全、可靠性、成本投入等方面因素，本项目泥浆处理采用泥浆固化干排压滤设备处理。

4泥浆固化干排压滤设备技术参数

泥浆处理系统主要由五大部分构成，即泥水分离系统、废水处置系统、废水回收系统、添加剂拌制输送系统、泥浆泵送系统等组成[4]。

泥浆固化干排压滤设备主要由机架平台组件、电气控制系统、送浆系统、预筛分系统、高压泵送系统、二次压榨系统、泥浆调理系统、隔膜板压滤系统等组成。

压滤机单机每天可循环工作16次，压滤机滤容积为8m³，处理完成后泥饼约7m³，单次循环处理泥浆约25m³，时间约1.5小时，根据本工程单日泥浆排放量300m³，压滤机单机循环工作需18小时。

5泥浆固化工艺流程

5.1

工艺流程

场地平整→安装设备台座→安装平台组装件→安装调浆箱→安装输送管→配电系统安装、调试→储泥池泥浆输送至振动筛→泥浆箱内加入外加剂→压滤→泥浆分离→固化物处理。

5.2泥浆固化施工方法

（1）设备安装：根据储泥池位置，硬化泥浆固化干排压滤设备基础，设备经平板运输车运输至现场后采用吊车依次吊运组装底座、平台、调浆箱、输送管以及配电系统。安装完成后，进行综合调试，调试完成后即可进行泥浆处理。

（2）储泥池输送至振动筛：开挖储泥池，采用人工原土造浆，钻孔灌注桩施工中产生的泥浆由泥浆泵抽至储泥池。将储泥池中的泥浆通过泥浆管道输送至振动筛，通过振动筛除去泥浆中的大垃圾块及杂物等。处理后的泥浆排入调浆箱，同时加入生石灰作为添加剂，由螺旋搅拌罐进行搅拌均匀。

（3）压滤、泥浆分离：螺旋搅拌罐将泥浆搅拌均匀后，利用生石灰与泥浆发生化学反应，调和泥浆，再利用高压泵将已经调和的泥浆注入压滤机进行第一次压滤。

压滤设备配置高效离心机，通过双电机双变频的方式针对离心机实现精准控制，经过差速调节装置，将转速稳定在5-30r/min，形成离心力，泥浆在高压作用下被挤压至压滤机的滤室内，经过滤网的阻挡，泥浆的固体颗粒大部分被挡在滤室内，同时受到叶片的影响使其挂落，水透过滤布和隔膜板内部的管线流出压滤机，达到泥水分离的目的[5]。最后通过隔膜板对泥饼再进行二次压榨，达到最好的泥水分离效果。

（4）滤液处理：压滤机产生的尾水一部分排入水池循环利用，一部分排入三级沉淀池，经沉淀后用于降尘喷淋、洗车池等，多余尾水经沉淀后排入市政管网。

（5）固化分离处的泥渣由挖机临时堆放在泥渣堆放区，后期开挖土方时，由土方单位统一挖除外运。

5.4泥浆固化施工质量控制

（1）桩基施工需从根本上做好泥浆固化处理，施工前，应根据实际需求，确定合适的泥浆泵送系统。

（2）将泥浆转入调浆箱内后，应根据实际泥浆密度、胶体率等多项指标为基准，对添加的外加剂进行试配，出现劣化现象是不允许投入使用，需重新调制，直至符合要求再大量配制。

（3）现场必须配备足够的材料，包括水、生石灰和水泥等，确保固化过程连续顺利进行。

（4）掺入到灰浆中的外加剂不得含有氯盐，以避免灰浆大量收缩，可按照用水量0.01%掺加膨胀剂。灰浆的水灰比不能超过0.4，具体用量通过现场试验确定。

（5）废弃物处理必须进行不渗透的完全固化，随机抽查完全固化后的固化体抗压强度不低150kPa。

（6）废弃物固化后其浸出液的污染物浓度达到《污水综合排放标准》GB8978一级标准。

6  讨  论

采用泥浆固化干排压滤处理技术，显著改善传统方式处理泥浆效率低、污染环境等问题，经实践证明经固化处理所得的泥饼，品质优良，各项指标满足再利用要求。

基于本技术，可达到泥浆再生与净化的效果，在灌注桩施工中明显节约了场地、材料与水的用量，既保障了工程整体品质，彰显工程效益，又与国家发展形势下的绿色节能环保的理念相符。

7  结  论

结合工程实际，对于灌注桩泥浆采取合适的处理措施，改善了泥浆利用率，实现对周边环境的保护，节约了工期、成本，达到了安全、绿色、环保的预期效果，符合绿色可持续发展的理念，解决了泥浆处理的难题，具有广泛的应用前景。

参考文献：

[1]朱伟，刘汉龙.高玉峰.工程废弃土的再生资源利用技术[J].再生资源研究，2001（06）：32-35.

[2]蔡鑫，孙建荣.李文增等.钻井法凿井废弃泥浆处理技术[J].建井技术，2011（Z1）：75-76.

[3]蒋玉坤，郭飞.丁烨等.废弃泥浆处理方法的总结与展望[J].西部探矿工程，2010（01）：53-54.

[4]陶祝华.桩基施工泥浆固化处理新技术应用分析[J].建筑技术开发，2019（1）：163-164.

[5]韩永利.泥浆固化处理技术在桥梁桩基施工中的应用[J].交通世界，2019（23）：145-146.

[6]丁飞鹏.钻孔灌注桩泥浆的固化处理机器在路基填筑中的工程应用[J].城市道桥与防洪，2018（5）：75-79.

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