关于改进型泥浆处理系统在某地铁工程中的应用探讨

伍圣喜

摘要：地下结构施工往往会产生需外运的泥浆，现常用的做法是现场沉淀分离或直接外运排放，但这两种泥浆处理方式受到诸多限制，难以很好的满足明挖地铁站的施工。

关键词：泥浆处理，改进型，地铁工程

Abstract: the underground structure construction usually will produce the mud to ship out, and now it's a common practice is the separation of precipitation or directly sinotrans emissions, but the two mud treatment by way of restrictions, difficult to meet Ming dig subway station of construction.

Keywords: mud treatment, improved, the subway engineering

中图分类号：P634.6+2 文献标识码：A文章编号：

1概述

施工现场在进行冲（钻）孔桩或地下连续墙等工程施工时，难免会产生多余的泥浆，若处理不及时，会严重影响现场文明施工，甚至影响到工程进度。在场地条件允许的条件下，现场施工所产生的泥浆可通过多设泥浆池、分级沉淀的方式进行处理，或直接外运排放。这样的处理方式多快好省，但这有个前提，即场地条件允许或工程地点合适。在城市中心进行施工时，如地铁站施工等，往往在最繁华的商业及交通地带，寸土寸金，且为带状，场地条件往往不是很理想，一般的施工机械都难以合理布置，更别提做几个大泥浆池；若直接外运排放，常常会因为运距较远而增加费用，甚至有可能会发生偷排偷放等现象，引起相关监管部门的不满而给工程在施工过程中带来不必要的麻烦。因此，某地铁工程（地下车站）结合现场实际条件，在施工方案比选阶段，即提出一种新的泥浆处理方式——改进型泥浆处理系统，彻底解决在场地条件不理想的情况下泥浆的处理问题。

2泥浆配合比

根据地质条件，泥浆采用膨润土泥浆，针对松散层及砂砾层的透水性及稳定情况，泥浆配合比如下：（每立方米泥浆材料用量Kg）

膨润土：70

纯碱：1.8

水:1000

CMC:0.8

上述配合比在施工中根据试验槽段及实际情况再适当调整。

制备泥浆的性能指标如下：

3泥浆循环

在挖槽过程中，泥浆由循环池注入开挖槽段，边开挖边注入，保持泥浆液面距离导墙面0.2米左右，并高于地下水位1米以上。入岩和清槽过程中，泥浆由循环池泵入槽内，槽内泥浆抽到沉淀池，以物理处理后，返回循环池。

4泥浆制作过程中应该注意以下几个问题

4.1要按泥浆的使用状态及时进行泥浆指标的检验。新拌制的泥浆不控制就不知拌制的泥浆能否满足成槽的要求;储存泥浆池的泥浆不检验,可能影响槽壁的稳定;沟槽内的泥浆不按挖槽过程中和挖槽完成后泥浆静止时间长短分别进行质量控制,会形成泥皮薄弱且抗渗性能差;挖槽过程中正在循环使用的泥浆不及时测定试验,泥浆质量恶化程度不清,不及时改善泥浆性能,槽壁挖掘进度和槽壁稳定性难以保证;浇筑混凝土置换出来的泥浆不进行全部质量控制试验,就无法判别泥浆应舍弃还是处理后重复使用。

4.2泥浆制作与工程整体的衔接问题。泥浆制作工艺要求,新配制的泥浆应该在池中放置一天充分发酵后才可投入使用。旧泥浆也应该在成槽之前进行回收处理和利用。当工程进行得非常紧张的时候,一天一幅的进度对泥浆制作是一个严峻的考验。有时自来水压力小,要拌制一个搅拌池的泥浆(5立方米)至少需要30分钟,当需要拌制新浆的时候,时间就变得非常紧张。解决的方法一个是连夜施工,在泥浆回笼完成的时候马上开始拌制新浆或进行泥浆处理。另外准备一个清水箱,在不拌制新浆的时候用于灌满清水,里面放置一个大功率水泵,拌浆时使用箱内清水,同时水管连续向箱内供水,就可以最大限度的利用水流量,加快供水速度,节约拌浆的时间。

4.3泥浆制作具体方量的确定。泥浆制作需要一定的方量,到底多少方量才是合适的呢。方量的确定在理论书籍上有许多复杂的公式。一般情况,以拌制理论方量的1.5倍基本上是合适的。

5改进型泥浆处理系统

所谓的“改进型”泥浆处理系统，是指取消分级沉淀而直接处理泥浆的一个系统，其原理如图1所示，其中以一级泥浆池占地较大，其它的都比较小。处理步骤及相关注意要点如下：

5.1现场所产生的泥浆首先归集于一级泥浆池。一级泥浆池设置的大小除能满足正常处理速度需要外，需预留一定的储存空间，保证在后级泥浆处理出现故障时仍不影响现场施工；

5.2经泥砂分离机处理后，泥砂可直接外运出现场，泥浆进入二级泥浆池。泥砂分离机的处理速度比较快，通常可由带压机的操作人员兼职操作而无需单独配置人员；

5.3根据现场施工需要，部分泥浆回流至施工部位处，而部分流至搅拌池。二级泥浆池不必砌筑过大，满足处理速度即可。泥浆长时间停留在二级泥浆池会产生沉淀，长期占用空间，且泵至搅拌池时会因含泥量不稳定，会影响最终的处理效果。

图1 改进型泥浆处理原理图

5.4在配药系统里，可按约1：1000先将药溶解于水并充分搅拌，然后输送于搅拌池。由搅拌机进行泥浆及药搅拌后送至带压机。输药速度可根据现场泥浆浓度及泥浆泵送速度进行调节，可在试机阶段取得相关参数。

5.5经加药搅拌后的泥浆，泥已从浆体中离析出来，再经带压机碾压后，泥水完全分离（渣土可当一般建筑垃圾直接外运出场地，尾水可在工地内循环使用或直接排放）。

5.6在每天清洗机器或泥浆碾压过程中，难免会外溢出部分泥浆，这时可设一沟槽，将收集到的泥浆回流至二级泥浆池。

6效果分析

改进型泥浆处理系统的效果，可从如下几个方面进行判断：

6.1处理速度

泥浆的处理速度需满足现场的施工速度匹配，处理过慢，现场产生的泥浆无处堆放，或影响文明施工，或拖后工程进度；处理过快，机械及相关人员怠工，经济不合理。在施工部署阶段，要先计算出泥浆产生速度，再选型或定制相应的带压机。本工程中所选的带压机的泥浆处理速度为20~30m3/h，能与工程施工进度匹配。

6.2分离后的泥、水

泥浆经带压后，尾水的质量基本稳定，现场连续15天测定尾水的比重都在1.02~1.05之间，平均取值1.03，观感良好，可直接在工地内循环使用。由带压机尾部出来的泥，以不具流动性为标准，通过观感或手感去判断。若感觉到泥中含水量大了，可通过增大带压、减小带速或增大加药量的方式来调节。

6.3经济效果

多设泥浆池分级沉淀是最经济的，但得有场地条件允许，因此改进型泥浆处理系统的经济效果只与泥浆直接外运方式相比较。泥浆直接外运的总费用基本上没有什么前期固定投入，基本上由泥浆总量及单价决定；而改进型泥浆处理系统在前期需购置带压机，在处理过程中要使用到药物以及外运渣土。在进行经济比较时，可画出如图2的分析图，若在给定的工程量中出现交叉，即说明采用改进型泥浆处理系统从经济上是合理的（因初次使用带压机在工程上，未能统计得出其经济寿命，在方案判断上，可按一次工程使用设备来考虑）。通过套用相关定额，经对比分析，在本工程中使用改进型泥浆处理系统，可比直接外运节约20%的费用（带压机按在本工程施工过程中全部折旧）。

图2 经济效果对比图

7结语

改进型泥浆处理系统可进行泥水分离，分离效果能满足工程需要。在泥浆处理量大，或在繁华路段进行地铁站等工程施工时，可优先考虑采用该系统。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。