泥砂分離器操作應用研究

陳剛

（江蘇交通工程咨詢監理有限公司，江蘇 南京 226100）

1 泥砂分離機原理

反循環鉆機泵抽吸出來的泥漿抽入泥漿沉淀池，再有泥漿沉淀池中的泥漿泵抽出泥漿進入泥砂分離器進行振動篩選，經過其振動篩選使漿、渣料分離出來。經過粗篩篩選的泥漿進入泥砂分離機的儲漿槽，由輸送管道自行流入泥漿池，經泥砂分離器分離出的泥砂，由泥砂分離器的出渣口排出，經晾曬后可以用于溝塘回填及路基填筑。

2 泥砂分離機選型

施工現場依據泥漿池布置、樁長、樁徑、地質、鉆機數量及成孔工藝選擇合適的泥砂分離機，確保施工過程中泥漿凈化池中泥漿含砂率不大于4%，清孔過程中泥漿池中泥漿含砂率不大于2%。現場采用ZX-250型泥砂分離機。

3 施工準備

3.1 平面布置

橋梁處泥漿池3～4排樁設置一處大型泥漿凈化池和循環池。泥漿池設置在遠離便道的另一幅橋，泥漿池尺寸20m×15m×2m，凈化池和循環之間相互隔斷。泥漿池四周采用10cm砂漿抹面，四周安裝1.2m高定型化防護圍欄,圍欄上張掛安全警示標牌。

泥漿池旁邊垂直線路方向設置泥砂分離機和泥漿臨時堆放場地，便道和泥砂分離機之間設置鋼板或磚渣支便道，用于挖機和渣土車進出。

便道另一側延線路方向設置電纜、配電箱。鉆機及導管等設置在相鄰跨，兩者之間互不干擾。

鉆孔樁施工前，第一根樁在循環池按照傳統方法制漿。造漿根據地質情況采用膨潤土造漿。造好的泥漿進行泥漿測試，滿足規范要求后方可開鉆。

3.2 泥砂分離機安裝

每個泥漿池配置泥砂分離機1臺，按照要求如下布置：

（1）泥砂分離機距離泥漿池較近，縮短泥漿泵管長度，保證泥漿輸送流暢，可設置在泥漿池端部或中部的外側。

（2）泥砂分離機較重，設備安裝前需要平整場地，地質較好時進行平整、碾壓鋪設鋼板。地基松軟時則應填筑碎石處理。

（3）設備底座水平方向的傾斜度不超過1%。

3.3 臨時用電

施工現場鉆孔樁、泥砂分離機主要采用沿線的網電，不足時采用發電機組補充。

鉆孔樁施工前需按照《臨時用電施工組織設計》布置電纜、各級配電箱以及各種安全防護安全設施，組織對完成的臨時用電進行驗收。

現場二級電箱設置防雨棚，專職電工負責日常管理，電纜線禁止隨地布設，用電設備采用“一機一箱一閘一漏”。

施工現場的臨時用電，嚴格按照場地規劃布置圖的規定執行。

3.4 設備驗收及調試

進場的機械設備由責任工程師和設備員共同進行驗收，符合要求后上報總監辦申請驗收，并在顯著位置張貼機械編碼、二維碼、以及機械操作規程等。

設備正式啟用前，應先檢測各級電器運作是否正常，空載運行正常，各電壓表和電流表的工作數據正常后，設備才能正式運用。

4 泥砂分離機操作和使用

4.1 泥砂分離機流程圖

采用泥砂分離機的鉆孔樁施工總體流程如圖1所示。

圖1 泥漿分離流程圖

4.2 泥砂分離機管線布置

鉆孔樁施工中采用泥砂分離機進行泥沙分離工藝。泥漿池設置循環池和凈化池，兩個泥漿池相互隔斷。

泥砂分離機泥漿進管設置在泥漿凈化池中，盡量靠近鉆孔樁出漿口。

泥砂分離機泥漿出管設置在泥漿循環池中，泥砂分離機的二次凈化裝置溢出泥漿進入泥漿池循環使用，如圖2所示。

圖2 泥漿循環圖

4.3 泥砂分離機操作和使用

在啟動設備前，需將電控柜支架的四顆聯接螺栓M12×55擰松，使之與電控柜的聯接處于松動狀態，以便于電控柜底部的四個隔振器在工作過程中起到隔振作用。

啟動順序：合上空氣開關，接通主電源→啟動振動篩→啟動渣漿泵→定期開啟反沖系統。

啟動時間：鉆孔樁鉆進10m開始使用，一清結束后關閉。導管安裝后和二次清孔同步開啟、關閉泥砂分離機。

停止順序：停止泥漿供應→處理儲漿槽內的剩余泥漿→停止渣漿泵的運轉→脫水篩運轉直到旋流器內空載→停止振動篩的運轉→剩余泥漿清理→清水運轉或清理。

4.4 泥漿性能記錄

為確保泥砂分離機分離效果，施工中責任工程師對泥砂分離器分離效果進行記錄，按照樁位記錄泥砂分離機使用時間、進出泥砂分離機的泥漿性能、渣土分離量。記錄頻率和方法，如表1所示。

序號 項目 試驗方法 頻次 備注1 泥砂分離機使用時間 時鐘 開停機2 泥砂分離機進口泥漿參數 泥漿測試 2h 3 泥砂分離機出口泥漿參數 泥漿測試 2h 4 渣土分離量 卷尺 2h 清渣時

4.5 鉆碴清理和處理

泥砂分離機分離的渣土采用挖機就近在場地上打堆、整理。臨時渣土可分層堆放。分離的渣土及時運至堆土場堆放，在鉆孔樁現場臨時堆放的渣土高度不超過3m。

5 安全和環保措施

5.1 安全措施

5.1.1 施工現場安全措施

（1）做好現場的平面規劃，泥砂分離機工作區、渣土堆放區和鉆孔樁作業功能區相互分開。

（2）施工場地準備、便道通行，必須滿足標準化要求。

（3）做好臨時用電規劃、電箱設置必須滿足標準化要求。二級電箱設置防雨棚，專職電工負責日常管理，電纜線禁止隨地布設，用電設備采用“一機一箱一閘一漏”。

（4）泥砂分離機的操作人員應經過現場培訓，熟悉操作規程。

5.1.2 泥砂分離機操作安全措施

（1）泥沙分離器使用前，必須對工人進行培訓交底，使操作工人掌握泥砂分離機操作技能、并能熟知現場安全危險點。

（2）機械安裝完成后，由作業隊專業電工對電控柜內各電子元件及線路進行檢查，對松動的部分進行緊固。

（3）設備正式啟用前，應檢測各級電器元件運作是否正常，空載運行正常，各電壓表和電流表的工作數據正常后，設備才能正式運用。

（4）電路出現故障時非工作人員不得擅自打開電控柜檢查，等待專業人員進場檢查維修。

（5）當泥漿池液面低于吸漿管口時，應立即停泵以防止渣漿泵空轉。

5.2 環保措施

鉆孔樁施工中采用泥砂分離機工藝，除保證泥漿不外溢以及泥漿處置措施符合環保要求外，需要對分離的渣土做好環保措施：

（1）泥砂分離機開啟時，分離的渣土每隔2h采用挖機進行一次清理。

（2）泥砂分離機分離的渣土就近在場地上打堆、整理。

（3）渣土可分層堆放；堆土高度超出1m后堆土邊坡上層不陡于1:1。邊坡進行按壓，使得邊坡具有一定的壓實度，保證邊坡的穩定。

（4）當泥沙分離連續作業時，臨時渣土堆放區可暫不覆蓋。當施工現場臨時堆放的渣土裸露時間超過8h時，應及時覆蓋6針密目網。

（5）分離的渣土應及時運至堆土場堆放，在鉆孔樁現場臨時堆放的渣土高度不超過3m。

6 結語

本文全過程使用泥沙分離器與未使用泥沙分離器進行了一個功效對比，對比同類型試樁資料，在達到同等清孔效果的情況下，試樁時二次清孔所需時間平均在3h15′，效率低下，安全風險很大。在采用了泥沙凈化裝置后，二次清孔時間平均為33′，平均沉渣厚度6cm，二次清孔時間縮短了約83%，極大地提升了功效、清空效果和安全度。