在城市建筑施工的樁基工程中,泥漿水起著重要的保護井壁作用,但多余泥漿水的處理一直是困擾工程施工的難題。現行的處理方式是用槽罐車把現場泥漿水運到郊外垃圾場,讓其自然干化。這種處理方式原始落后,產生了許多問題。一是費用高、效率低,施工緊張時,槽罐車晝夜運輸尚不能滿足施工進度要求。二是施工現場環境惡劣,泥漿水四溢令人難以插足,工程隊常因泥漿水漏入下水道造成管道堵塞而遭受巨額罰款。另外,槽罐車在運輸途中也常因泥漿水漏灑在城區干道上而污染了市容環境。

泥漿水是一種水中含有一定量的微細泥顆粒的懸浮液體,它具有一定粘度,長時間靜置也難以分層。高分子絮凝劑是一類水溶性的高聚物,將其與泥漿水混合時,由于它們具有架橋、網捕、吸附和電性中和等功能,可以破壞泥漿水的穩定性,使泥顆粒從水中迅速凝聚、沉降,從而達到泥水分離效果。絮凝劑在疏浚工程中用于淤泥脫水以及在城市污水處理中用于污泥脫水都有應用報道。但在樁基工程泥漿水處理中的應用情況國內尚未見報道。

建筑打樁（樁基）技術是非開挖方式中的前沿技術,作為泥水打樁（樁基）主要系統之一的泥漿處理系統直接影響施工進度、質量，這種技術的應用，面臨的突出問題之一就是泥漿的處理和合理應用。浙江省湖州市采用兩臺旋挖鉆機，排出的碴漿量達100 m3/h，而且地質條件復雜，有穩定性差的淤泥和淤泥質沙層，有地下水豐富的中粗砂層，有整體性較好，強度較高的微風化沉積巖，也有巖體堅硬破碎、含高承壓水的斷層破碎帶。為此，要求泥水處理設備具有良好的地層適應性。為解決這一難題，此工程采用了浙江天宇環保設備有限公司的泥漿處理技術，用泥水分離-臥螺離心機，有效地對土碴進行分離，利于控制泥漿指標，利于泥漿的重復使用，有利于提高工程質量，同時節約造漿材料，降低施工成本。此泥漿處理技術能取得較低的碴料含水率有利于減少環境污染。

1 總體思路

將打樁（樁基）施工中的土砂形成的泥水輸出，經泥水處理系統分離成土砂和可循環利用的泥漿，以土砂的形式用汽車運走。

2 技術方案

2.1 旋挖鉆機對泥漿處理系統的要求

2.1.1 對泥漿處理系統能力的要求，旋挖鉆直徑：Φ580 mm一環長度：15mm ;進速度：100～250mm/min, 旋挖鉆機對泥漿的需求量：0.5 m3/min;臺旋挖鉆機排漿量：1.0 m3/min （以最大排漿量計算）每臺旋挖鉆掘進各一環的最大排漿量：1.0 m3/min×60 min =60 m3

2.1.2 對泥漿指標(處理結果)的要求為了維護泥漿泵的性能，降低磨耗，減少配管的阻力，作為送漿用的泥漿，其基本特性如下：
液體比重：1.10～1.25；黏度:漏斗粘性 16～30；含砂率：5%以下。

2.1.3 對可靠度的要求泥漿處理系統是旋挖鉆正常掘進的重要保障，處理系統必須在旋挖鉆施工中萬無一失，做到百分之百的可靠。本處理系統的可靠性主要表現在幾個方面：
（1）整體設計的可靠性，即對渣漿處理的及時性、漿液質量的適應性；
（2）處理能力的富裕配置，包括設備整機和組配設備的備用功能；
（3）設備本身的性能、質量、使用壽命等的可靠性；
（4）通過管路系統及閥組對各組設備進行切換，互為備用。

2.1.4 控制系統的整合泥水在旋挖鉆機至泥水處理系統之間的循環是由泥水輸送系統實現的，旋挖鉆機開挖出來的土砂進入儲漿池，經攪拌后的高密度泥水由泥水泵泵送至泥水處理系統，在泥水處理場進行處理，分離后的泥水經調整密度，粘度等指標后再泵回開挖面，如此循環。

2.2 泥漿處理系統的工作原理
由三臺臥螺離心機KWL-A500組成，泥漿處理系統由加藥系統、除砂凈化系統，排渣系統，回收泥漿槽和調配泥漿槽組成。打樁（樁基）施工時可根據環境系統的設計選配泵送系統，保證泥漿的合理流量及壓力輸送至除渣凈化系統的臥螺離心機內，經除砂分離及脫水后清除大部分砂質顆粒，當旋挖鉆機在砂礫石層或中砂層掘進時，泥漿經除砂凈化系統后已滿足要求。這時可轉換出漿口閥門，凈化后泥漿可直接進入回收泥漿槽，由制漿系統的高速制漿機在調配泥漿槽內適時調漿后泵送回旋挖鉆機。當旋挖鉆機在粉土、粉砂層掘進時，除砂凈化系統不足以將泥漿比重及含砂量降至合理范圍內時，可轉換加藥閥門使用藥液除砂凈化系統。可將泥漿中的砂質清除，除砂后的泥漿由出漿口自流進入調整槽，經調漿后泵送回井下。

2.3 泥水處理系統

2.3.1 系統的建立為了達到兩臺旋挖鉆機所需的穩定泥漿指標，實現泥水分離的理想效果，根據地質構造及粒徑比例分布和單位時間內的處理量，設計本系統。本系統采用三臺臥螺離心機KWL-A500 型泥漿凈化系統，一臺臥螺離心機KWL-500型泥漿凈化系統備用，一套加藥系統等組成泥漿處理系統。

2.3.2 泥漿處理工藝流程泥漿處理工藝流程圖(見附圖)。
旋挖鉆機掘進后由排泥管排出的泥渣經過處理設備進行凈化處理，若處理后的泥水含砂率滿足要求，則可以直接排入沉淀槽進行溢流沉淀，否則經加藥系統處理設備進行進一步處理，然后再排入沉淀槽進行溢流沉淀。經過處理和加藥處理篩選出來的碴土運送到指定的棄碴場堆放。泥漿溢流進入調整槽后，若泥漿量過剩則可以將泥漿排進棄漿池儲存起來，泥漿量超出棄漿池容量時泵送到附近的運輸載體上運送到棄漿場；若泥漿量不能滿足需求量時，則可以用抽漿機進行人工造漿進行補漿。當調整槽的泥漿濃度滿足要求時要以直接由送漿泵泵送到旋挖鉆機；若泥漿濃度太濃就加清水進行稀釋；若泥漿濃度太低，則制漿進行調節加大泥漿濃度后泵送到旋挖鉆機。

2.3.3 處理設備的備用和安全性保障
（1）設備配置的備用性。根據排泥流量，先用排泥設備進行處理，再排入沉淀槽進行溢流的工藝流程。此時每臺旋挖鉆機排出泥漿所需的處理設備的能力為60 m3/h。此工程選用三臺臥螺離心機KWL-A500型泥漿處理設備，其中每臺旋挖鉆機配套一套臥螺離心機KWL-A500型泥漿處理設備可以滿足處理要求，剩余一套臥螺離心機KWL-A500型的泥漿處理設備備用，而且設備間可以通過管路切換互為備用，這樣設備儲備能力大大增強，有三臺臥螺離心機KWL-A500型處理設備工作，由于三臺臥螺離心機KWL-A500型設備同時發生故障的機率非常小。況且棄漿池存有大量的滿足旋挖鉆機要求的泥漿,在經過沉淀槽溢流沉淀后也可以輸送出大量符合送漿要求的泥漿，即使在最不利的情況下即三臺臥螺離心機KWL-A500型處理設備都不能運行時也可以保證盾構機正常掘進約二環，也可以給設備的搶修充裕的時間，同時制造廠家承諾24小時內完成維修。所以，此備案也能保證施工的正常進行，不會延誤工期。
（2）系統的安全性整機處理碴漿能力大，達到100 m3/h；凈化除砂率高，可達95%以上。操作簡單臥螺離心機KWL-A500型泥漿處理系統故障率低、安裝、使用及維護方便，使用效果好，分離效率高，可適應于各種打樁（樁基）施工中在不同地層的施工過程。電機功結構先進、通用化程度高、運轉可靠及拆裝維修方便等優點；保證設備的長期正常運轉。電氣控制采用了變頻啟動控制系統（可用PLC實現全自動控制），接線簡單，抗干擾能力強，維護、維修方便。

3 實施效果

（1）完全滿足旋挖鉆機正常的掘進能力，提高了生產效率。
（2）處理后的泥漿質量高，含砂率＜5％，延長了設備的使用壽命，提高了經濟效益。
（3）由于經過處理后土砂的含水率低于30％，排放量大大減少，運輸方便，避免因泥漿排放問題造成環境污染，利于環保。
據了解, 浙江湖州地區原先用槽罐車運送泥漿水,每m3 至少20 元,采用了浙江省麗水市三聯環保機械設備有限公司的泥漿處理技術，用泥水分離-臥螺離心機，有效地對土碴進行分離后,初步估算可降低處理費用40 %以上;最重要的需配備臥式離心機。能用于現場泥漿水處理,以從根本上取代目前原始落后的處理方式,提高處理效率,降低處理費用,保護城市環境,做到現場文明施工。我們擬進一步采用復合型絮凝劑,提高泥漿的脫水率以提高處理效率和降低費用。率因素高、能耗低、節能效果顯著。運轉噪音低，有利于改善工作環境。有結構先進、通用化程度高、運轉可靠及拆裝維修方便等優點；保證設備的長期正常運轉。電氣控制采用了變頻啟動控制系統（可用PLC實現全自動控制），接線簡單，抗干擾能力強，維護、維修方便。