橋梁樁基處理泥漿固化技術(shù)分析

許潤鋒

（宜春市公路管理局萬載分局，江西萬載336100）

0 引言

在橋梁工程項(xiàng)目施工的階段中，橋梁樁基工程屬于非常重要的一項(xiàng)內(nèi)容，施工水平高低直接關(guān)系到整體工程的安全性及穩(wěn)定性。但根據(jù)目前現(xiàn)狀而言，在受到地理環(huán)境因素以及地質(zhì)因素的影響之下，很多橋梁樁基的施工環(huán)境比較復(fù)雜，存在大量的軟土淤泥。這種地質(zhì)狀況不利于橋梁工程項(xiàng)目的開展，因此必須要采取泥漿固化處理技術(shù)提高橋梁樁基的承載力。

1 項(xiàng)目概述

1.1 工程概況

某橋梁項(xiàng)目的工程量比較大，需要施工的樁基數(shù)量也比較多，而廢舊泥漿的處理有較大的難度。為了能夠保證可以快速處理廢棄泥漿，防止給環(huán)境造成嚴(yán)重的損壞和影響，采取無害化固化處理方式，進(jìn)行周邊區(qū)域的邊坡加固施工。

1.2 泥漿劣化原因

在地下連續(xù)墻與樁基結(jié)構(gòu)的施工環(huán)節(jié)，很多因素都會(huì)造成工程的質(zhì)量難以滿足要求。首先成槽開挖以及鉆孔施工階段，土層結(jié)構(gòu)內(nèi)部的砂、鉆渣等成分進(jìn)入到泥漿內(nèi)部，導(dǎo)致黏度、密度、含砂率等出現(xiàn)很大的改變，造成泥漿進(jìn)入到地層深處，孔壁上會(huì)有一層泥皮，進(jìn)而逐步地出現(xiàn)泥漿性能下降的情況。其次，在水進(jìn)入到泥漿槽之后，讓其變得更加稀疏，性能也會(huì)下降。最后，水下混凝土澆筑施工之后，孔底沉渣以及孔壁泥皮都會(huì)直接返出泥漿內(nèi)，導(dǎo)致其黏稠度過高，且逐步地進(jìn)入到循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)，出現(xiàn)泥漿性能參數(shù)的改變。因此，要加強(qiáng)質(zhì)量的控制，落實(shí)泥漿性能參數(shù)的控制，保證泥漿性能合格，滿足使用的要求[1]。

2 泥漿的凈化和再生調(diào)制

2.1 泥漿配制

泥漿是重要的施工材料，而其配制環(huán)節(jié)對于泥漿材料的質(zhì)量、供應(yīng)量等方面有著直接的影響。一般來說，泥漿材料的儲備數(shù)量應(yīng)該達(dá)到單日施工量的2 倍左右。在泥漿制備環(huán)節(jié)，使用強(qiáng)力機(jī)械攪拌形成漿液，通過半埋式磚砌泥漿池以及集裝式泥漿箱存儲。泥漿配制參數(shù)的試驗(yàn)極為重要，對于性能要進(jìn)行檢測，了解是否滿足工程要求；如果存在偏差，需要及時(shí)改進(jìn)。

2.2 泥漿凈化

地下連續(xù)墻槽段內(nèi)部循環(huán)出來的泥漿需要實(shí)施再生處理，主要是通過泥漿凈化、泥漿性能再生等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)。在凈化處理時(shí)，首先要進(jìn)行的工作是在沉淀池內(nèi)進(jìn)行泥漿沉淀，保證內(nèi)部鉆渣可以直接沉淀下去，可以適當(dāng)增大沉淀池的尺寸，以提升處理的效果；然后使用振動(dòng)篩、旋流除砂器處理。振動(dòng)篩應(yīng)用20 目篩孔處理，將0.77mm 以上的砂與黏土團(tuán)塊清理掉。在振動(dòng)篩處理完畢之后，泥漿內(nèi)部會(huì)含有部分砂質(zhì)小顆粒物質(zhì)，旋流器也會(huì)出現(xiàn)旋流，經(jīng)過離心的作用顆粒物質(zhì)聚集在內(nèi)壁，通過重力的作用實(shí)現(xiàn)沉淀排渣處理，達(dá)到水土分離的標(biāo)準(zhǔn)。需要注意的是在泥漿凈化的過程中，需要考慮到固化處理技術(shù)的應(yīng)用效果，做好各方面的參數(shù)控制，如此才能滿足工程需求[2]。

2.3 再生調(diào)制

在槽（孔）流出后的泥漿需要做好現(xiàn)場的性能檢測，了解劣化指標(biāo)因數(shù)，對于指標(biāo)參數(shù)無法達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的情況，需要實(shí)施再生調(diào)制處理。在泥漿泥皮形成性不足、黏度上升明顯的條件之下，需要加入碳酸鈉、碳酸氫鈉等分散劑材料實(shí)現(xiàn)調(diào)制處理，保證其使用狀態(tài)達(dá)到要求。在黏度下降之后，失水量升高、穩(wěn)定性下降的條件之下，可以加入膨潤土、CMC 進(jìn)行調(diào)制處理；泥漿密度下降的情況下，可以加入膨潤土、重晶石粉等處理，保證泥漿的密度符合要求。泥漿凈化以及再生調(diào)制處理后，需要檢測其性能，達(dá)到要求才能投入使用。

3 泥漿固化新技術(shù)的應(yīng)用

3.1 絮凝劑選擇和用量

絮凝劑一般都是在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用，比如水處理、造紙、冶煉、制糖等領(lǐng)域內(nèi)，產(chǎn)品形式比較多。該項(xiàng)目中對于泥漿處理時(shí)，主要是通過應(yīng)用“聚丙烯酰胺”作為絮凝劑進(jìn)行處理，簡稱PAM。在實(shí)際應(yīng)用中，需要對泥漿實(shí)施脫水性試驗(yàn)以及性價(jià)比分析，最終確定合適的絮凝劑類型，以達(dá)到應(yīng)用的效果。針對PAM 絮凝劑來說，其包含的類型較多，比如陽離子、陰離子、兩性型等，每種類型的優(yōu)缺點(diǎn)都比較明顯，根據(jù)不同情況需要選擇最佳的絮凝劑進(jìn)行處理，以滿足運(yùn)行的要求[3]。

3.2 泥水固化設(shè)備

泥水固化設(shè)備也是重要的施工資源，結(jié)合現(xiàn)場的鉆孔樁機(jī)、地下連續(xù)墻施工設(shè)備等每日產(chǎn)生的廢漿數(shù)量，選擇每小時(shí)可以處理13～38m3的分離設(shè)備進(jìn)行施工。該系統(tǒng)內(nèi)，使用的是兩用一備3 臺泥水漿分離攪拌機(jī)凈化系統(tǒng)，同時(shí)聯(lián)合有1 套加藥系統(tǒng)構(gòu)成。這一套設(shè)備已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到污水處理領(lǐng)域內(nèi)，綜合分析當(dāng)前建筑項(xiàng)目樁基泥漿內(nèi)含砂量高、泥漿比重大、廢漿數(shù)量多等特點(diǎn)，處理能力會(huì)明顯地降低。如果日常使用中，檢查發(fā)現(xiàn)設(shè)備處理能力不足或者效率降低時(shí)，則需要另外再使用槽罐車處理。

3.3 泥漿固化技術(shù)工藝過程

在橋梁樁基處理的過程中，泥漿固化技術(shù)的應(yīng)用需要利用固化處理系統(tǒng)，所以在操作階段要考慮到泥漿液的配比，做好工藝的控制，如此才能滿足工程需求。

3.3.1 工藝流程

在系統(tǒng)的運(yùn)行中，主要包含泥漿泵、添加劑輸送、泥水分離、渣土處理、廢水回收等系統(tǒng)，以滿足正常運(yùn)行的要求。

3.3.2 各系統(tǒng)工藝過程

在橋梁樁基處理的過程中，泥漿固化技術(shù)的應(yīng)用涉及內(nèi)容比較多，以下對常見的處理方式進(jìn)行研究。

（1）泥漿泵送的作用就是結(jié)合當(dāng)前泥水分離實(shí)際情況，了解到系統(tǒng)處理能力，然后選擇最佳的泥漿泵送系統(tǒng)。在系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有三通的回流閥門，可以確保流量、壓力等符合要求，保證泥水分離系統(tǒng)有效地運(yùn)行。泥漿流量的確定極為重要，要符合分離設(shè)備的運(yùn)行要求，如果流量比較大，會(huì)造成系統(tǒng)超負(fù)荷的運(yùn)行，發(fā)生堵塞問題，造成分離的質(zhì)量難以達(dá)標(biāo)，也會(huì)造成泥漿泵損耗嚴(yán)重。因此，泥漿泵送應(yīng)用三通回流閥門進(jìn)行控制，確保流量、壓力全都合格，保護(hù)泥漿分離系統(tǒng)[4]。

（2）添加劑拌制輸送系統(tǒng)。絮凝劑是重要的施工原材料，由專業(yè)廠家制作和供應(yīng)，達(dá)到環(huán)保的標(biāo)準(zhǔn)要求，不會(huì)給設(shè)備、人員造成任何的傷害，同時(shí)需要了解其性能、使用方式，并且做好所有防護(hù)性措施。在應(yīng)用陰離子PAM 白色顆粒物之后，可以溶于水，溶解、攪拌都要嚴(yán)格控制，時(shí)間為0.5～1h 之間，可以達(dá)到應(yīng)有的效果，所以現(xiàn)場需要準(zhǔn)備2 臺并聯(lián)的攪拌、泵送系統(tǒng)，相互交叉使用，確保絮凝劑能夠有效地融合，讓泵送更加順利地進(jìn)行。

（3）泥漿處理分離系統(tǒng)。對于泥漿處理分離系統(tǒng)來說，其包含了成套電控裝置與水土分離設(shè)備。其中水土分離設(shè)備選擇離心機(jī)作為主要系統(tǒng)設(shè)備。離心機(jī)結(jié)構(gòu)組成包含了控制器以及相關(guān)的機(jī)械配件，在高速旋轉(zhuǎn)之下能夠利用絮凝劑對固液密度進(jìn)行處理，可以有效地將水分離，并且通過排水系統(tǒng)將多余水分排出系統(tǒng)外。在具體應(yīng)用中，主要是將泥漿溢流到調(diào)整槽口當(dāng)中，如果泥漿過剩則可以通過泥漿排放的方式將其存儲起來，若泥漿容量過大則需要采取運(yùn)輸車將其運(yùn)輸?shù)綇U棄場；如果泥漿量不能達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，則采取人工造漿的方式進(jìn)行補(bǔ)漿；若調(diào)整槽泥漿濃度達(dá)到了設(shè)計(jì)需求時(shí)，則可以直接將其運(yùn)輸?shù)奖盟豌@機(jī)當(dāng)中；如果漿液濃度過稀則需要添加漿液材料，值到滿足施工需求位置[5]。

（4）渣土處置系統(tǒng)。在水土分離、排渣口排除土體之后，要利用排渣口將渣土傳送到規(guī)定的位置上，也可以利用渣口的滑槽進(jìn)行處理，排出到空地的位置上，然后應(yīng)用鏟車、挖掘機(jī)將其運(yùn)輸?shù)揭?guī)定位置上，最后裝車運(yùn)輸?shù)绞┕ひ酝獾貛А?/p>

（5）廢水處置及回收系統(tǒng)。在水土分離、排水口溢出分離水需要通過蓄水箱實(shí)現(xiàn)回收再利用，有效地減少項(xiàng)目運(yùn)行的成本，同時(shí)分離處理之后的水內(nèi)依然有PAM 成分，此時(shí)通過加入外加劑的方式攪拌處理，可以減少內(nèi)部材料含量，節(jié)約PAM 超過20%。

4 結(jié)語

綜上所述，在橋梁樁基處理的階段，淤泥處理水平的高低，直接影響到橋梁后續(xù)工程的穩(wěn)定性。因此對于淤泥固化技術(shù)的應(yīng)用需要考慮技術(shù)的應(yīng)用類型，并且在施工準(zhǔn)備、施工過程等層面做好工藝的管理和控制，如此才能夠提高整體處理效果。本文對橋梁樁基處理淤泥固化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了探討，提出了相關(guān)的技術(shù)方案，目的在于提高整體橋梁工程項(xiàng)目的建設(shè)進(jìn)度以及質(zhì)量。