市政工程桩基废弃泥浆固化处理技术.pdf

1、市政工程桩基废弃泥浆固化处理技术杨军【摘要】海口市海秀快速路（二期）工程项目为海南省、市重点市政工程项目。在该项目的桥梁桩基施工过程中，产生了大量废弃泥浆，废弃泥浆的处理成为一大难题。论文主要介绍了废弃泥浆固化处理在该项目桩基施工中的应用。【Abstract】The Haixiu Expressway（Phase）project in Haikou Cityis a provincial and municipal key municipal engineering project inHainan.During the construction of the bridge pile foun

2、dation of thisproject，a large amount of waste mud was generated，and thetreatment of waste mud became a major problem.This paper mainlyintroduces the application of solidification treatment of waste mudin the construction of pile foundation in this project.【关键词】桩基;泥浆;固化处理【Keywords】pile foundation;mud

3、;solidification treatment【中图分类号】TU997【文献标志码】A【文章编号】1673-1069（2020）02-0150-021 工程概况1.1 工程简介海秀快速路（二期）工程高架桥长度约 3.653km，标准桥面宽度为 25.5m，双向6 车道，设计车速 80km/h，桥梁上部结构形式为单箱多室现浇箱梁，全桥共 41联 112 跨。本项目桩基共有 1503 根，设计均为摩擦桩，采用冲击钻成孔，水下灌注方式，桩基混凝土总方量约 5.3 万 m3。1.2 水文条件地表水：主要分布在 K3+887-K4+396 段既有路基两侧为水塘，无其他流动性地表水。地下水：在勘探深度

4、范围内桥址区域内地下含水层主要为两层。第一层属于空隙-裂隙型潜水，其补给来源主要是侧向径流和层间越流补给，排泄途径主要是人工开采和侧向径流;第二层地下水属于微承压水，补给来源主要是侧向径流和层间越流补给，排泄途径主要是侧向径流。地下水受季节性影响较大，雨季和旱季差别较大。2 桩基废弃泥浆固化处理的难点分析及方案比选2.1 难点分析按常规方法对废弃泥浆处理，会存在如下问题：桩基数量多，施工工期紧，每日排浆量达到 600m3;本工程为市政项目，无法在施工场地附近寻找到合适的场地堆放;最近堆放点离施工场地约 40km，运输距离远，成本高，无法实现循环运输，不能满足现场施工要求;弃泥浆自然风干速度慢，

5、泥浆数量大，难以寻求大面积场地堆放;泥浆外运过程中难免出现泥浆遗漏现象，影响市容。同时，在市区运输还需要输相关手续，程序复杂。2.2 方案比选针对以上难点问题，对以下方案进行比较：方案 1：泥浆外运。优点：不占用施工场地。缺点：运费高，堆放场地寻找难度大，不利于环保。方案 2：带式辊压泥水分离机。优点：设备成本低，可进行泥水分离，对环境污染小。缺点：泥饼含水量高，处理效率低。方案 3：泥浆固化干排压滤设备。优点：泥饼含水率低，处理效果强，零污染。缺点：设备成本较高。通过以上分析，综合施工周期、可靠性、成本投入等方面考虑，决定采用泥浆固化干排压滤设备进行废弃泥浆处理。3 施工工艺3.1 设备结构

6、参数本项目采用了 GXA400 泥浆固化干排压滤设备。其主要由送浆系统、泥浆调理系统、预筛分系统、高压泵送及二次压榨系统、隔膜板框壓滤系统、PLC 电器控制系统、机架平台组件等组成。GXA400 型压滤机滤室容积为 8m3，压榨完成出泥饼约为 7m3，单循环处理泥浆约 25m3，此压滤机单机循环工作时间约 1.5h，每天工作 24h，每天可以工作 16 个循环，可以处理比重 1.21.3 的泥浆约400m3。3.2 设备安装安装顺序为：场地整平硬化、安装台座、安装平台组件、安装调浆箱、安装输送管、配电系统安装。设备进行简单调试后即可进行泥浆处理。3.3 工艺流程3.3.1 一级净化桩基施工产生

7、的泥浆由泥浆运输车通过场内运输至储浆池，将储浆池中的泥浆通过泥浆管道输送至振动筛，除去泥浆中漂浮物、垃圾以及大颗粒等漂浮杂物。处理后的泥浆进入调浆箱，同时加入添加剂，并由螺旋搅拌均匀。3.3.2 调浆系统三个搅拌电机将加入外加剂的泥浆搅拌均匀，并在泥浆箱内发生化学反应，调和泥浆，为压滤做好准备。3.3.3 二级输送（压滤喂料）利用高压泵高压，将已经调和的泥浆注入厢式压滤机进行一次压榨。3.3.4 厢式压榨泥水分离泥浆在高压的作用下被挤压至厢式压滤机的滤室内，由于受滤网的阻挡，泥浆的固体颗粒大部分被挡在滤室中，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1。隔膜厢式压滤机通过隔膜板

8、还可对泥饼进行二次压榨，以达到最好的泥水分离效果。3.3.5 滤液处理压滤机产生的尾水一部分注入尾水池循环利用，一部分排入三级沉淀池用于喷淋降温、结构养护、绿化灌溉等。3.3.6 固化物处理分离出的泥饼暂时堆放在料渣区，根据后期制砖或成为回填土的最终处置方向运送至相应的处置场地利用。4 经济效益4.1 外运至场外指定场地处理在海口地区，经过调查询价，根据运距计算，废弃泥浆平均外运的费用为 140元/m3（含处理费用），合计产生泥浆处理费用：1405.3=742 万元（1）4.2 泥浆设备固化处理废弃泥浆固化处理主要包括外加剂及施工作业成本。4.2.1 外加剂成本泥浆固化外加剂采用生石灰 CaO

9、，1m3 泥浆需要 5kg 生石灰。生石灰单价 0.6 元/kg，故处理 1m3 泥浆用费为：50.6=3 元（2）4.2.2 施工成本人员成本。操作工 5 名，铲车司机 1 名，一个工作日可以处理泥浆 200m3，操作工 300 元/天人，司机 400 元/天人，则每处理 1m3 泥浆需人工费：（3005+4001）200=9.5 元（3）用电费用成本。泥浆处理设备单个循环处理泥浆约 25m3，工作时间约 1.5h（上料 20min，压榨 50min，卸料 20min），电费 1.5 元/kWh，处理 1m3 泥浆费用为：92.41.5251.58.5 元（4）机械设备成本。泥浆固化设备：设

10、备成本为 100 万元，处理泥浆约 5.3 万m3。故处理 1m3 泥浆设备成本为：1005.319 元（5）装载机：一台裝载机租赁费为 30000 元/月，每日可处理泥浆 400m3，故处理1m3 泥浆机械成本为：3000030400=2.5 元（6）泥浆处理中心场地成本。场地建设费为 102 万元，故处理 1m3 泥浆场地成本费用为：1025.319.2 元（7）泥浆运输成本。废弃泥浆场内运输费用为 27 元/m3;场外运输费用为 18 元/m3，故运输费用合计 45 元/m3。综上所述，每固化处理 1m3 泥浆的成本为：3+9.5+8.5+21.5+19.2+45=106.7 元（8）总

11、成本为：106.75.3566 万元（9）泥浆固化较外运可节约成本为：742-566=176 万元（10）综上所述，泥浆固化处理的成本为 106.7 元/m3 远远低于泥浆外运的成本 140元/m3，泥浆固化处理成本低，经济效益十分明显。5 结语本文以海口海秀快速路（二期）工程桩基废弃泥浆处理为实例，研究了泥浆固化处理施工技术，为泥浆处理提供了新的工艺参考，填补了市政工程泥浆处理的空白。处理后的资源可回收再利用，符合绿色可持续发展理念。无论从生产和使用方面都有良好的生态环境效益，具有广阔的推广应用前景。【参考文献】【1】丁飞鹏.钻孔灌注桩泥浆的固化处理及其在路基填筑中的工程应用J.城市道桥与防洪，2018（5）：75-79.