在城市建筑施工的樁基工程中,泥漿水起著重要的保護(hù)井壁作用,但多余泥漿水的處理一直是困擾工程施工的難題?，F(xiàn)行的處理方式是用槽罐車把現(xiàn)場(chǎng)泥漿水運(yùn)到郊外垃圾場(chǎng),讓其自然干化。這種處理方式原始落后,產(chǎn)生了許多問題。一是費(fèi)用高、效率低,施工緊張時(shí),槽罐車晝夜運(yùn)輸尚不能滿足施工進(jìn)度要求。二是施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣,泥漿水四溢令人難以插足,工程隊(duì)常因泥漿水漏入下水道造成管道堵塞而遭受巨額罰款。另外,槽罐車在運(yùn)輸途中也常因泥漿水漏灑在城區(qū)干道上而污染了市容環(huán)境。

泥漿水是一種水中含有一定量的微細(xì)泥顆粒的懸浮液體,它具有一定粘度,長時(shí)間靜置也難以分層。高分子絮凝劑是一類水溶性的高聚物,將其與泥漿水混合時(shí),由于它們具有架橋、網(wǎng)捕、吸附和電性中和等功能,可以破壞泥漿水的穩(wěn)定性,使泥顆粒從水中迅速凝聚、沉降,從而達(dá)到泥水分離效果。絮凝劑在疏浚工程中用于淤泥脫水以及在城市污水處理中用于污泥脫水都有應(yīng)用報(bào)道。但在樁基工程泥漿水處理中的應(yīng)用情況國內(nèi)尚未見報(bào)道。

建筑打樁（樁基）技術(shù)是非開挖方式中的前沿技術(shù),作為泥水打樁（樁基）主要系統(tǒng)之一的泥漿處理系統(tǒng)直接影響施工進(jìn)度、質(zhì)量，這種技術(shù)的應(yīng)用，面臨的突出問題之一就是泥漿的處理和合理應(yīng)用。浙江省湖州市采用兩臺(tái)旋挖鉆機(jī)，排出的碴漿量達(dá)100 m3/h，而且地質(zhì)條件復(fù)雜，有穩(wěn)定性差的淤泥和淤泥質(zhì)沙層，有地下水豐富的中粗砂層，有整體性較好，強(qiáng)度較高的微風(fēng)化沉積巖，也有巖體堅(jiān)硬破碎、含高承壓水的斷層破碎帶。為此，要求泥水處理設(shè)備具有良好的地層適應(yīng)性。為解決這一難題，此工程采用了浙江杰能環(huán)?？萍荚O(shè)備有限公司的泥漿處理技術(shù)，用泥水分離-臥螺離心機(jī)，有效地對(duì)土碴進(jìn)行分離，利于控制泥漿指標(biāo)，利于泥漿的重復(fù)使用，有利于提高工程質(zhì)量，同時(shí)節(jié)約造漿材料，降低施工成本。此泥漿處理技術(shù)能取得較低的碴料含水率有利于減少環(huán)境污染。

1 總體思路

將打樁（樁基）施工中的土砂形成的泥水輸出，經(jīng)泥水處理系統(tǒng)分離成土砂和可循環(huán)利用的泥漿，以土砂的形式用汽車運(yùn)走。

2 技術(shù)方案

2.1 旋挖鉆機(jī)對(duì)泥漿處理系統(tǒng)的要求

2.1.1 對(duì)泥漿處理系統(tǒng)能力的要求，旋挖鉆直徑：Φ580 mm一環(huán)長度：15mm ;進(jìn)速度：100～250mm/min, 旋挖鉆機(jī)對(duì)泥漿的需求量：0.5 m3/min;臺(tái)旋挖鉆機(jī)排漿量：1.0 m3/min （以zui大排漿量計(jì)算）每臺(tái)旋挖鉆掘進(jìn)各一環(huán)的zui大排漿量：1.0 m3/min×60 min =60 m3

2.1.2 對(duì)泥漿指標(biāo)(處理結(jié)果)的要求為了維護(hù)泥漿泵的性能，降低磨耗，減少配管的阻力，作為送漿用的泥漿，其基本特性如下：
液體比重：1.10～1.25；黏度:漏斗粘性 16～30；含砂率：5%以下。

2.1.3 對(duì)可靠度的要求泥漿處理系統(tǒng)是旋挖鉆正常掘進(jìn)的重要保障，處理系統(tǒng)必須在旋挖鉆施工中*，做到的可靠。本處理系統(tǒng)的可靠性主要表現(xiàn)在幾個(gè)方面：
（1）整體設(shè)計(jì)的可靠性，即對(duì)渣漿處理的及時(shí)性、漿液質(zhì)量的適應(yīng)性；
（2）處理能力的富裕配置，包括設(shè)備整機(jī)和組配設(shè)備的備用功能；
（3）設(shè)備本身的性能、質(zhì)量、使用壽命等的可靠性；
（4）通過管路系統(tǒng)及閥組對(duì)各組設(shè)備進(jìn)行切換，互為備用。

2.1.4 控制系統(tǒng)的整合泥水在旋挖鉆機(jī)至泥水處理系統(tǒng)之間的循環(huán)是由泥水輸送系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，旋挖鉆機(jī)開挖出來的土砂進(jìn)入儲(chǔ)漿池，經(jīng)攪拌后的高密度泥水由泥水泵泵送至泥水處理系統(tǒng)，在泥水處理場(chǎng)進(jìn)行處理，分離后的泥水經(jīng)調(diào)整密度，粘度等指標(biāo)后再泵回開挖面，如此循環(huán)。

2.2 泥漿處理系統(tǒng)的工作原理
由三臺(tái)浙江杰能環(huán)保科技設(shè)備有限公司生產(chǎn)的臥螺離心機(jī)LWJ550組成，泥漿處理系統(tǒng)由加藥系統(tǒng)、除砂凈化系統(tǒng)，排渣系統(tǒng)，回收泥漿槽和調(diào)配泥漿槽組成。打樁（樁基）施工時(shí)可根據(jù)環(huán)境系統(tǒng)的設(shè)計(jì)選配泵送系統(tǒng)，保證泥漿的合理流量及壓力輸送至除渣凈化系統(tǒng)的臥螺離心機(jī)內(nèi)，經(jīng)除砂分離及脫水后清除大部分砂質(zhì)顆粒，當(dāng)旋挖鉆機(jī)在砂礫石層或中砂層掘進(jìn)時(shí)，泥漿經(jīng)除砂凈化系統(tǒng)后已滿足要求。這時(shí)可轉(zhuǎn)換出漿口閥門，凈化后泥漿可直接進(jìn)入回收泥漿槽，由制漿系統(tǒng)的高速制漿機(jī)在調(diào)配泥漿槽內(nèi)適時(shí)調(diào)漿后泵送回旋挖鉆機(jī)。當(dāng)旋挖鉆機(jī)在粉土、粉砂層掘進(jìn)時(shí)，除砂凈化系統(tǒng)不足以將泥漿比重及含砂量降至合理范圍內(nèi)時(shí)，可轉(zhuǎn)換加藥閥門使用藥液除砂凈化系統(tǒng)?？蓪⒛酀{中的砂質(zhì)清除，除砂后的泥漿由出漿口自流進(jìn)入調(diào)整槽，經(jīng)調(diào)漿后泵送回井下。

2.3 泥水處理系統(tǒng)

2.3.1 系統(tǒng)的建立為了達(dá)到兩臺(tái)旋挖鉆機(jī)所需的穩(wěn)定泥漿指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)泥水分離的理想效果，根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造及粒徑比例分布和單位時(shí)間內(nèi)的處理量，設(shè)計(jì)本系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用三臺(tái)浙江杰能環(huán)保造紙的臥螺離心機(jī)LWJ550 型泥漿凈化系統(tǒng)，一臺(tái)臥螺離心機(jī)LWJ550型泥漿凈化系統(tǒng)備用，一套加藥系統(tǒng)等組成泥漿處理系統(tǒng)。

2.3.2 泥漿處理工藝流程泥漿處理工藝流程圖(見附圖)。
旋挖鉆機(jī)掘進(jìn)后由排泥管排出的泥渣經(jīng)過處理設(shè)備進(jìn)行凈化處理，若處理后的泥水含砂率滿足要求，則可以直接排入沉淀槽進(jìn)行溢流沉淀，否則經(jīng)加藥系統(tǒng)處理設(shè)備進(jìn)行進(jìn)一步處理，然后再排入沉淀槽進(jìn)行溢流沉淀。經(jīng)過處理和加藥處理篩選出來的碴土運(yùn)送到的棄碴場(chǎng)堆放。泥漿溢流進(jìn)入調(diào)整槽后，若泥漿量過剩則可以將泥漿排進(jìn)棄漿池儲(chǔ)存起來，泥漿量超出棄漿池容量時(shí)泵送到附近的運(yùn)輸載體上運(yùn)送到棄漿場(chǎng)；若泥漿量不能滿足需求量時(shí)，則可以用抽漿機(jī)進(jìn)行人工造漿進(jìn)行補(bǔ)漿。當(dāng)調(diào)整槽的泥漿濃度滿足要求時(shí)要以直接由送漿泵泵送到旋挖鉆機(jī)；若泥漿濃度太濃就加清水進(jìn)行稀釋；若泥漿濃度太低，則制漿進(jìn)行調(diào)節(jié)加大泥漿濃度后泵送到旋挖鉆機(jī)。

2.3.3 處理設(shè)備的備用和安全性保障
（1）設(shè)備配置的備用性。根據(jù)排泥流量，先用排泥設(shè)備進(jìn)行處理，再排入沉淀槽進(jìn)行溢流的工藝流程。此時(shí)每臺(tái)旋挖鉆機(jī)排出泥漿所需的處理設(shè)備的能力為60 m3/h。此工程選用三臺(tái)臥螺離心機(jī)LWJ550型泥漿處理設(shè)備，其中每臺(tái)旋挖鉆機(jī)配套一套臥螺離心機(jī)LWJ550型泥漿處理設(shè)備可以滿足處理要求，剩余一套臥螺離心機(jī)LWJ550型的泥漿處理設(shè)備備用，而且設(shè)備間可以通過管路切換互為備用，這樣設(shè)備儲(chǔ)備能力大大增強(qiáng)，有三臺(tái)臥螺離心機(jī)LWJ550型處理設(shè)備工作，由于三臺(tái)臥螺離心機(jī)LWJ550型設(shè)備同時(shí)發(fā)生故障的機(jī)率非常小。況且棄漿池存有大量的滿足旋挖鉆機(jī)要求的泥漿,在經(jīng)過沉淀槽溢流沉淀后也可以輸送出大量符合送漿要求的泥漿，即使在zui不利的情況下即三臺(tái)臥螺離心機(jī)LWJ550型處理設(shè)備都不能運(yùn)行時(shí)也可以保證盾構(gòu)機(jī)正常掘進(jìn)約二環(huán)，也可以給設(shè)備的搶修充裕的時(shí)間，同時(shí)制造廠家承諾24小時(shí)內(nèi)完成維修。所以，此備案也能保證施工的正常進(jìn)行，不會(huì)延誤工期。
（2）系統(tǒng)的安全性整機(jī)處理碴漿能力大，達(dá)到100 m3/h；凈化除砂率高，可達(dá)95%以上。操作簡單臥螺離心機(jī)LWJ550型泥漿處理系統(tǒng)故障率低、安裝、使用及維護(hù)方便，使用效果好，分離效率高，可適應(yīng)于各種打樁（樁基）施工中在不同地層的施工過程。電機(jī)功結(jié)構(gòu)*、通用化程度高、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠及拆裝維修方便等優(yōu)點(diǎn)；保證設(shè)備的長期正常運(yùn)轉(zhuǎn)。電氣控制采用了變頻啟動(dòng)控制系統(tǒng)（可用PLC實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制），接線簡單，抗*力強(qiáng)，維護(hù)、維修方便。

3 實(shí)施效果

（1）*旋挖鉆機(jī)正常的掘進(jìn)能力，提高了生產(chǎn)效率。
（2）處理后的泥漿質(zhì)量高，含砂率＜5％，延長了設(shè)備的使用壽命，提高了經(jīng)濟(jì)效益。
（3）由于經(jīng)過處理后土砂的含水率低于30％，排放量大大減少，運(yùn)輸方便，避免因泥漿排放問題造成環(huán)境污染，利于環(huán)保。
據(jù)了解, 浙江湖州地區(qū)原先用槽罐車運(yùn)送泥漿水,每m3 至少20 元,采用了浙江省金華市浙江杰能環(huán)保科技設(shè)備有限公司的泥漿處理技術(shù)，用泥水分離-臥螺離心機(jī)，有效地對(duì)土碴進(jìn)行分離后,初步估算可降低處理費(fèi)用40 %以上;zui重要的需配備臥式離心機(jī)。能用于現(xiàn)場(chǎng)泥漿水處理,以從根本上取代目前原始落后的處理方式,提高處理效率,降低處理費(fèi)用,保護(hù)城市環(huán)境,做到現(xiàn)場(chǎng)文明施工。我們擬進(jìn)一步采用復(fù)合型絮凝劑,提高泥漿的脫水率以提高處理效率和降低費(fèi)用。率因素高、能耗低、節(jié)能*。運(yùn)轉(zhuǎn)噪音低，有利于改善工作環(huán)境。有結(jié)構(gòu)*、通用化程度高、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠及拆裝維修方便等優(yōu)點(diǎn)；保證設(shè)備的長期正常運(yùn)轉(zhuǎn)。電氣控制采用了變頻啟動(dòng)控制系統(tǒng)（可用PLC實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制），接線簡單，抗*力強(qiáng)，維護(hù)、維修方便。