新型環保泥漿處理系統在板樁碼頭中的首次應用

劉愛國，魏 勇

（1.中交第一航務工程勘察設計院有限公司，天津 300222；2.天津深基工程有限公司，天津 300222）

新型環保泥漿處理系統在板樁碼頭中的首次應用

劉愛國，魏 勇

（1.中交第一航務工程勘察設計院有限公司，天津 300222；2.天津深基工程有限公司，天津 300222）

傳統的泥漿施工工藝不能再滿足現行低碳環保、節能減排的要求，新型環保成套泥漿循環置換處理系統在唐山港曹妃甸港區文豐通用雜貨泊位工程中首次應用，該系統具有設備簡單、工藝先進、安全環保、節約資源等優點，為今后的推廣應用奠定了良好的基礎。

成套泥漿循環置換處理系統；泥漿；地連墻

引 言

新型環保成套泥漿循環置換處理系統在唐山港曹妃甸港區文豐通用雜貨泊位工程中首次應用。本工程位于曹妃甸工業區零加以東，岸線設計總長度為1 000 m，擬建4個通用雜貨泊位，其中2個5萬t級和2個3萬t級泊位。碼頭結構形式采用T型地下連續墻板樁結構。地連墻翼墻和腹墻厚度均為800 mm，翼墻長度為4.5 m，腹墻長度為2.5 m，墻底高程分為-31.0 m 和-32.0 m，墻頂高程為0.10 m。

環保型成套泥漿循環置換處理系統通過在本工程中的應用，證明該系統具有安全可靠，應用方便，可重復利用，節約水資源，泥漿循環利用率高，泥漿分離機分離出的砂可再利用等優點。

1 新型環保成套泥漿循環置換處理系統

1.1 泥漿處理的傳統方式

目前，低碳環保、節能減排成為國家發展方式轉變的主題，綠色施工是建筑企業尋求新的發展模式的重要方式，綠色施工是通過科訊管理和科技進步，最大限度地節約資源與減少對環境的負面影響。國家住建部大力倡導綠色施工，將推進綠色施工作為提升企業施工現場管理水平的重要手段，作為轉變觀念、提高綜合創效能力、實現建筑業發展方式轉變的重要途徑，以創建綠色施工應用示范工程為切入點，全面貫徹綠色施工導則，狠抓綠色施工工作的推動與落實，從技術創新和節能降耗要效益。

傳統泥漿池往往是在現場施工完成，從泥漿本身來看，占地面積大，投入使用不及時，泥漿攪拌處理不科學，攪拌泥漿質量不穩定，泥漿池的維護得不到保障；如果在雨季，泥漿池容易積水，改變了泥漿的性能參數，使泥漿護壁功能降低甚至喪失，從而影響成槽（孔）的施工質量。

傳統泥漿池中的廢泥漿回收利用率較低，施工中需要不斷地制備新泥漿，有時將廢舊泥漿直接再利用，因為舊泥漿的性能遠低于新制備泥漿，護壁效果差，直接影響成槽施工。當今社會，大力提倡文明環保施工，不僅要保證工程質量還要保證良好的施工環境、工人的生活和工作環境等，所以傳統的泥漿工藝不適應時代的發展。并且工程結束時，建筑在地面上的臨時泥漿攪拌池大多被填埋，這對場地的后期開發使用帶來諸多隱患，如果不填埋，拆除泥漿池也存在很多困難，拆除泥漿池會造成施工成本增大、資源浪費。

1.2 系統的工作原理

泥漿質量的好壞直接關系到地連墻成槽的安全穩定，必須予以足夠重視。泥漿采用優質高效的復合鈉基膨潤土和純水制作，泥漿的制備和輸送采用我公司研發的新型環保型成套泥漿循環置換處理系統完成。工程施工中，應根據不同的地質情況，采用合適的泥漿性能指標，以達到節約資源，保證質量的目的。新型泥漿處理系統工作流程見圖1。

圖1 新型泥漿處理系統工作流程

該新型泥漿處理系統可重復利用，有效節省建造泥漿池的費用，一次性投入 30萬元即可攤銷使用。實用新型泥漿處理系統的應用有利于節約水資源，泥漿循環利用效率高，節約原材料，例如膨潤土、添加劑等，降低泥漿攪拌的費用。泥漿分離機分離出的砂可以再利用，例如可以用于填充填沙袋、鋪墊軟土地基等。該系統結構布局合理，性能安全可靠，綠色環保；該結構設置可根據需要進行相應變化，應用方便，適用范圍廣，應用效果非常顯著。

該系統主要由清水池、泥漿攪拌機、新制泥漿罐、混合泥漿池、泥漿分離機及連接管道組成。

1）清水池：給泥漿攪拌機供水，保證一定的水儲備量，滿足攪拌需求。

2）泥漿攪拌機：攪拌泥漿，容積 2方，具有泵送特性，能夠邊攪拌邊輸送泥漿，攪拌均勻，效率高，泥漿質量穩定，而且保證環境衛生。

3）新制泥漿罐：用于儲存新制泥漿，新攪拌的泥漿首先輸入新制泥漿罐，由于新攪拌的泥漿量較少，所以首先要在新制泥漿罐中進行儲存，保證一定的儲備量，然后才能利用。新制泥漿罐中的新制泥漿可直接供給輸送到開挖段、在澆筑槽段、在清洗槽段；也可以輸入混合泥漿池與初步回收的泥漿混合，經處理后使泥漿再利用。新制泥漿罐本身方便清洗，清洗新制泥漿罐后的水排到混合泥漿池，與回收的泥漿混合利用，節約資源。新制泥漿、再處理泥漿輸送管道，方便對接，根據需要放置閥門，利于供給泥漿和泥漿循環。

2.食品安全監管工作落實不到位。網絡模式下，餐飲服務行業的食品安全質量監管工作無法得到有效落實，網絡餐飲的加工及配送環節無人監管。

4）混合泥漿池：作為廢泥漿回收的存儲、處理裝置，多個混合泥漿池設有連通器相連，在每個池中安裝兩個螺旋攪拌機，起到攪拌作用、并作為輸送泥漿的動力源。在混合泥漿池中廢舊泥漿與新制泥漿混合，通過攪拌處理后廢漿中的砂石與泥漿分離，砂石沉淀，使得混合泥漿滿足使用要求，到達廢泥漿再利用的目的，節約資源。混合泥漿池還可以作為泥漿的稀釋場所，當新制泥漿稠度較高不符合使用要求時，可以在池中加水稀釋或加入添加劑，直到滿足使用要求，使用方便靈活。

5）泥漿分離機：可將小顆粒的粉土、細砂分離出來，泥漿管放到槽底，通過將泥漿泵將泥漿抽到分離機內，通過泥漿分離系統中的振動篩和旋流器，將砂石顆粒分離出來，使回收分離后的泥漿的含沙量少于4 %。泥漿循環到混合泥漿池處理，同時，泥漿池通過漿管向槽內供漿，保證泥漿護壁質量，達到換漿洗槽的目的。

6）泥漿輸送管：向清水池、泥漿攪拌機供水。

7）泥漿輸出管：將槽段中廢舊泥漿用泵抽回，通過泥漿輸出管導入混合泥漿池。泥漿循環系統均以運輸管道相連接，連接方式采用法蘭連接，且法蘭上設有控制泥漿流量的閥門。

采用該環保型成套泥漿循環置換處理系統的施工工藝，基本采用兩種施工模式：第一種：清水池注水、泥漿攪拌機攪拌（清水、膨潤土、添加劑按比例）、新制泥漿罐儲存、泥漿輸送管、地連墻槽段、用過的泥漿通過泥漿輸送管回流到混合泥漿池。第二種：清水池注水、泥漿攪拌機攪拌（清水、膨潤土、添加劑按比例）、新制泥漿罐儲存、混合泥漿池泥漿輸送管、地連墻槽段、用過的泥漿通過泥漿回收管回流到混合泥漿池、調節泥漿比重、泥漿輸送管、地連墻槽段；重復以上步驟。

1.3 施工現場槽（孔）內泥漿除砂工藝

圖2 泥漿凈化處理工作示意

2 效果對比和檢查

2.1 經濟成本對比

1）本工程采用環保型成套泥漿循環置換處理系統，膨潤土用量相對于其他工程項目明顯減少。

2）本工程泥漿用水量明顯減少。

3）本工程用電量明顯減少。

見表1。

表1 工程項目對比

2.2 工程質量方面

本工程采用的環保型成套泥漿循環置換處理系統后，地連墻、錨碇墻、灌注樁的鉆心取樣、大應變、小應變等試驗檢測結果，均符合設計及相關規范要求，質量合格。

2.3 施工工期方面

本工程地連墻有效施工天數為 65天（不包括天氣等客觀影響因素影響），縮減工期約10天。

3 結 語

該新型環保成套泥漿循環置換處理系統實際應用的效果：1）成槽泥漿始終保持粘度在20～25 s，比重＜1.20，含砂率＜ 3 %，pH值為7～9，有效地提供了質量良好的泥漿，間接保證了T型板樁碼頭地連墻的成槽施工質量。2）現場未發生泥漿撒漏現象，綠色環保。3）性能可靠，操作方便，節約水資源和膨潤土的投入，泥漿循環利用率高，節能高效，泥漿分離機分離出的砂可再利用。目前，該新型環保成套泥漿循環置換處理系統已被天津深基工程有限公司申請實用新型和發明專利，為今后的推廣應用奠定了基礎。

[1]唐方正.建筑工程中泥漿池設計思路及管理措施研究[J].建筑工程技術與設計,2015,(33).

[2]JTS 257-2008水運工程質量檢驗標準[S].北京:人民交通出版社,2008.

[3]冉隆林,宋凱,王軍,等.環保型成套泥漿循環置換處理系 統[P].中國,B28C 9/00,2012204956326.2012-9-26.

Primary Application of New Environmental Protection Slurry-treatment System in Sheet Pile Berth Structure

Liu Aiguo,Wei Yong
(1.CCCC First Harbor Consultants Co.,Ltd.,Tianjin 300222,China; 2.Tianjin Deep Foundation Engineering Co.,Ltd.,Tianjin 300222,China)

The conventional mud construction technology cannot meet current requirements for low carbon,environmental protection,energy saving and emission reduction.New complete environmental protection slurry-treatment system by cyclic replacement is firstly applied in Wenfeng general cargo berth project at Tangshan port Caofeidian harbor.The system has the advantages such as simple equipment,advanced technology,safety,environmental protection and resource conservation,which is in favor of the system promotion.

complete mud processing system by cyclic replacement; slurry; concrete diaphragm wall

TU476+.3；U656.1+12

：B

：1004-9592（2016）06-0068-03

10.16403/j.cnki.ggjs20160617

2016-04-04

專利項目：發明專利（2012103625284），實用新型（2012204956326）

劉愛國（1983-），男，工程師，主要從事港口與航道工程施工建設工作。