史超
摘要:本技術(shù)是將地下建筑基坑圍護工程施工過程總產(chǎn)生的廢棄泥漿通過泥漿泵輸送系統(tǒng)統(tǒng)一匯入到泥漿池中,加入聚合氯化鋁鐵(PFAC)破膠劑攪拌均勻,使廢棄泥漿出現(xiàn)固-液分。
關(guān)鍵詞:清液;聚合氯化鋁鐵;泥漿
一、前言
由于建筑工程規(guī)模的增大,地下基坑圍護工程施工過程中產(chǎn)生的廢棄泥漿面臨處置難題。因使用膨潤土配制泥漿護壁漿液,導致廢棄泥漿中存在大量金屬離子、有機物等,隨意排放會對環(huán)境產(chǎn)生較大污染,而且又因其為流塑狀態(tài),現(xiàn)場無法堆積,需利用特定排污車進行運輸至指定地點集中處理,施工復雜,造價成本高。
二 、工藝原理
本技術(shù)是將地下建筑基坑圍護工程施工過程總產(chǎn)生的廢棄泥漿通過泥漿泵輸送系統(tǒng)統(tǒng)一匯入到泥漿池中,加入聚合氯化鋁鐵(PFAC)破膠劑攪拌均勻,使廢棄泥漿出現(xiàn)固-液分離現(xiàn)象,分離出上層清液;然后再向泥漿池中加入質(zhì)量比 6%水泥+5%粉煤灰組成的高效固化劑,采用動力混合器(攪拌頭)攪拌均勻后使泥漿中的顆粒迅速凝聚、沉淀,抽取底層沉淀物進行固化施工并使之候凝,最后將候凝之后的固化土體用于現(xiàn)場回填或周邊綠化施工,采用專用設(shè)備分離出泥漿中的上層清液,經(jīng)檢測合格后排放或排入泥漿池再次使用,大大減少工程用水量,應(yīng)用效果好。
三、施工工藝及操作要點
1.工藝流程
2.施工準備
(1)根據(jù)施工現(xiàn)場條件和交通狀況,在施工現(xiàn)場設(shè)置廢棄泥漿池,用來儲存鉆孔灌注樁、地下連續(xù)墻等施工產(chǎn)生的廢棄泥漿,主要采用泥漿泵進行輸送,輔以人工轉(zhuǎn)運。
(2)對設(shè)計資料和招標文件的內(nèi)容進行全面的現(xiàn)場核對和施工調(diào)查,特別是泥漿固化處理,應(yīng)編制滿足設(shè)計規(guī)范和工藝要求的施工技術(shù)措施,對現(xiàn)場施工人員進行詳細技術(shù)交底。
3.廢棄泥漿排入泥漿池
在進行地下建筑基坑圍護施工中,由于鉆孔灌注樁鉆進成孔、地下連續(xù)墻設(shè)備成槽等都需要大量使用泥漿,主要起到保護孔壁、攜帶鉆渣出孔的作用。但是泥漿在鉆進過程中,由于鉆渣不斷地進入到泥漿中,泥漿的比重、黏度、含沙量等發(fā)生變化,不能滿足原始泥漿性能的要求,因此大量廢棄泥漿產(chǎn)生。所以,需要通過泥漿泵輸送系統(tǒng)統(tǒng)一將廢棄泥漿匯入到泥漿池內(nèi),泥漿池應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場條件布置,旨在滿足運距短、輸送方便的要求。
通常泥漿由70%~80%的水與20%~30%固相顆粒組成。固相顆粒包括:鉆屑、砂礫、粉粘粒、有機質(zhì)與可溶性鹽。鉆屑和砂礫,易于沉淀。一般泥漿池底部廢漿以鉆屑和砂礫等大顆粒固相顆粒為主,上部廢漿以粉粘粒和可溶性鹽等小顆粒固相顆粒和懸浮有機質(zhì)為主。
4.泥漿池加入聚合氧化鋁鐵(PFAC)破膠劑
通過現(xiàn)場多次試驗,得出聚合氧化鋁鐵(PFAC)破膠劑的性能較好,其破膠效果優(yōu)于氯化鐵(FeCl3)、聚合氯化鋁(PAC)和硫酸鋁(Al2(SO4)3)等。
先向泥漿池中加水稀釋廢棄泥漿,采用挖掘機攪拌均勻,然后向泥漿池中加入聚合氧化鋁鐵(PFAC)破膠劑,投加量為18g/L,攪拌均勻,攪拌時間約 2~3h,廢棄泥漿出現(xiàn)固-液分離現(xiàn)象,逐漸分離出上層清液。
5.泥漿池加入水泥和粉煤灰作為固化劑
當破膠劑在泥漿池調(diào)節(jié)后,再向泥漿池中加入質(zhì)量比6%水泥+5%粉煤灰組成的高效固化劑,采用動力混合器(攪拌頭)攪拌均勻后使泥漿中的顆粒迅速凝聚、沉淀。水泥是一種無機膠結(jié)劑,與廢漿中的水分發(fā)生水化反應(yīng)生成凝膠。同時,粉煤灰的吸附作用將廢漿中粉粘粒等固相微小顆粒分別包容,同時將廢漿中鉆屑和砂礫等固相大顆粒牢固地凝結(jié)在一起,并逐漸硬化形成固化體,具有一定的抗壓強度。
6.均勻攪拌及排出上層清液
當固化土體出現(xiàn)一定強度,流動性能消失之際,可以結(jié)束攪拌。上層泥漿液體經(jīng)檢驗后若符合我國(1986)環(huán)監(jiān)字第114號文或(1991)環(huán)科標字第 086 號文的相關(guān)標準,則直接排入市政管網(wǎng)或用于現(xiàn)場工地沖洗、澆水等,可節(jié)約一定的水資源;若不符合相關(guān)標準,則須輸送至泥漿池進行再次處理。
7.固化施工及侯凝
加入固化劑后,泥漿從攪拌之前的液態(tài)成為攪拌后的固態(tài)土體,攪拌體顏色呈淺灰色,固化結(jié)束后,侯凝 5~8h 后,攪拌體顏色變成深灰色,攪拌體強度明顯增大。
8.固化土體外運或現(xiàn)場回填、掩埋
最后,侯凝之后的固化土體可以直接用于現(xiàn)場土工回填、周邊綠化施工,或者運至指定地點,經(jīng)檢測并驗收合格的土體可覆土復耕等。
固化土體處理完畢后,將泥漿池現(xiàn)場統(tǒng)一整平、覆土,使其同周圍地形保持基本一致,及時進行后續(xù)施工。
四、結(jié)語
本技術(shù)已在多個項目運用,經(jīng)實踐證明,其建筑施工廢棄泥漿環(huán)保型分離技術(shù),使泥漿就地消化,不出工地,不僅減少了泥漿液中大量金屬離子、有機物等對施工現(xiàn)場環(huán)境造成的污染、危害,而且大大節(jié)省運輸費用,有效提高土體資源的回收利用率,切實做到了節(jié)能減排和綠色施工,具有較高的推廣使用價值,產(chǎn)生了良好的社會、環(huán)保效益。
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(作者單位:晟唐偉業(yè)建設(shè)集團有限公司)