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

高帅

中国冶金地质总局青岛地质勘查院 单位邮编： 266109

摘 要：为确保在进行基础桩施工时所产生的泥浆能够得到充分的处理和利用，达到节约能源、减少排放、满足保护的环境要求，同时结合实际情况的污泥处理和再生、污泥处理和废水回收的结果表明，污泥处理措施可以有效解决现场污泥处理问题，节约材料和成本，还确保了文明施工。

关键词：桩基础；泥浆再生；泥水分离；固化处理

在城市桩基施工中，桩基础施工泥浆在平衡地层压力和保护孔壁完整性方面起着重要作用，但剩余泥浆和最终泥浆的回收率直接影响施工进度、施工质量和最终的施工效果。一般来说，废液回收是将废液运输到密闭的储罐中堆放，工程污泥的合理利用、劣质污泥的再生、多回用、废液的脱水和固化是控制环境污染、保证桩基施工的重要任务。

1 泥浆的再生处理

一般情况下，在钻井循环过程中，在桩上放置3100m³清洗容器，通过过滤、沉淀、泥浆处理、再生、灌注大于粘度和密度的溶液等对泥浆进行清洗，但缺陷污泥难以清除，泥浆含量减少10%～30%，有效节约了溶液材料和工艺用水。

1.1 泥浆劣化原因

在连续墙、连续柱施工过程中，由于各种原因，砂浆质量出现了劣化。首先，在开挖过程中，砂土混合到土层中，泥浆的粘度发生变化，地层渗流过程中泥浆的密度和含砂量、孔壁粘土的形态、地壳膨润土的形态、粘土溶液中添加剂的形态以及泥浆性质的变化；其次，当地下水和雨水进入砂浆室时，砂浆会被稀释，性能会下降；第三，在水下混凝土浇筑过程中，L以下的泥浆和井壁上的泥浆会回流到钻井液中，因此，在施工质量控制中应考虑随时间的再生和调节。

1.2 泥浆的净化和再生调制

1.2.1 泥浆配制

泥浆的日供应量应该是计划的两倍多，泥浆需要由优质机械搅拌，储存在半研磨砖浆和预制液中。根据泥坑、粘土层和加压水的特点，配制强保护液，加入200份膨润土、膨润土和水。从钠分散剂（Na:CO，）和CMC粘合剂中按比例加入200份纤维粉和纤维素保护剂。确保溶液性能指标为：粘度22-28s，相对密度1.06，ph值在8-9之间，阻垢厚度≤3mm。

2 泥浆固化新技术的应用

2.1 泥浆固化原理

油水分离器用于剥离和沉淀悬浮固溶体，可有效实现泥浆分离，泥浆通过泥浆泵输送系统储存在主泥浆池中，然后输送至污泥分离系统的入口，与酸洗剂混合。在混合系统（或污泥混合系统，由污泥泵和分配器根据污泥池中的混合组合放置）中，污泥颗粒迅速冷凝排出；混合物进入地面分离系统后，可对水进行离心。通过渣口和排水孔分离出的土壤可与泥浆或泥浆分离，毛细管由输送带直接输送，熔渣通过孔或槽被引导到预定位置，并以机械方式移动。添加剂在指定点返回混合系统，单个废水与添加剂混合，或在InGen机器中沉淀和稀释后继续使用，最后使溶液渗出。

2.2 絮凝剂选择和用量

絮凝剂广泛应用于城市污水处理和造纸工业，以下简称PAM，絮凝剂有阳离子型、阴离子型、非单宁型和两性型等各种品种，而且价格差异很大。絮凝剂一般通过现场脱水试验和质价比来进行选择，对于相同的聚丙烯酰胺，阴离子的价格低于阳离子的两倍，虽然掺杂量大于阳离子的数量，但成本效益比高于现场溶液实验确定的最佳产品。阴离子交换剂的价格是阳离子价格的1.5~1.8倍，不到阳离子价格的一半。因此，最好使用阴离子聚丙烯酰胺（PAM）作为原位酸洗剂。

2.3 泥水固化设备

根据土壤体积，从分离器驱动装置中选择土壤密封。将其固化，水泥固化理论容量为13-38m3/h，由现场10台钻孔机和2台连续地下作业机进行施工。由于泥浆的高密度、高含砂率和高密度的废浆，所以铺设液应用于污水处理和其他行业，如果出现了设备无法维修和处理时，可以选择利用槽罐车进行装运。

2.4 泥浆固化技术工艺过程

2.4.1 工艺流程

砂浆处理系统由砂浆输送系统、外加剂输送系统、土壤分离系统、废物处理系统和污水处理回收系统组成。

泥浆处理水土分离工艺流程 图1

2.4.2 各系统工艺过程

①污泥泵输送系统根据污泥分离系统的处理能力进行设计，污泥泵输送系统配备“三通”，污泥的合理消耗取决于污泥分离器的提取能力，污泥泵应配备“三通阀”，以确保足够的污泥流量及其对污泥分离系统的压力。

②复合饲料应由经批准的制造商购买，并应符合环境要求；不要损坏设备和人员，了解产品性能，做好使用前的防护工作。

选择PAM阴离子为水溶性、可溶性和白色颗粒的状态，能够在搅拌中发挥有效作用，一般需要搅拌0.5-1h。因此，现场系统配置至少包括两套相互连接的棉花添加剂和泵，以确保整个解决方案的正常产品和泵的供应。添加剂通常在1.0%到2.0%之间，即在1t自来水中加入1.0~2.0kg植绒（试验结果可降低PAM），在可处理的溶液中混合，所选稀释容器的容量应根据设备容量和处理时间确定。添加剂可在单独的容器中使用，在大多数情况下，可在单独的容器中使用2m³以上的添加剂，利用回收的分离水回收添加剂，可有效降低PEM掺杂量20%以上。

3 泥浆处理实施效果

3.1 泥浆再生效果

在施工过程中，利用泥浆和泥浆进行清洗、再生和制备，以减少工程用水和泥浆的再利用。由于基础泥浆性能差、储罐容量大、再生效果不明显，这主要是由于膜的固化和大的膜壁容量；根据以往的估算，桩基础施工的钻井液减少了10%，连续地下壁的钻井液减少了50%，钻孔中的钻井液减少了约38 000 0M3，

累计减少了约12%。处理后的钻井液质量低于5%，提高了地下实体墙和承重桩的施工质量。

3.2 经济效果

钻井液处理项目直接预算约为100万元，公司钻井液外运费用为68元/m³。对外租赁费为100元/m³，实际钻井水处理费约260万元（其中钻井液4.8亿元，矿渣9亿元，预算分别减少100万元和14%，钻井液产量为原产量的3倍。采用再生干燥技术后，钻井液照常由罐车直接运输。在砂浆方面，单孔基础的施工成本降低约30元/m³，除此之外还做到了保护城市环境，推进文明施工。

4 结束语

总而言之，在保护经济和环境的基础上，应采用新的钻井液更新技术，使现场钻井液合理化，维护和提高系统设备的安全性和机器的处理能力，尤其是电气控制的自动化和安全性，这种技术的应用前景是十分光明且普遍的，所以就建筑行业来说是十分值得推广，除此之外，泥浆固化处理新技术还能够提高建筑整体的安全性能以及其他功能。

参考文献：

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