1、青岛市地铁一号线有限公司 1 桩基施工泥浆处理工艺桩基施工泥浆处理工艺 标准化创建说明标准化创建说明 一、标准名称：一、标准名称：桩基施工泥浆处理工艺 二、标准分类及编号：二、标准分类及编号：第 015 号（非强制性标准，终审专家：邱维军、别怀庆） 三、创建时间：三、创建时间： 首次使用: 2016 年 4 月 20 日；效果验证：2016 年 6 月 8 日； 评定时间：2016 年 7 月 30 日 四、创建单位：四、创建单位：中铁隧道集团有限公司青岛地铁 1 号线土建一标项目部一工区 五、标准创建历程及人员分工 5.1 标准创建历程 五、标准创建历程及人员分工 5.1 标准创建历程 桩基
2、施工中泥浆的处理一直是一个难题，特别是地铁桩基施工大多位于市区内，文明施工 要求高、外运难度大。我公司重庆地铁项目桩基施工就是一个典型的例子。当时把两个月桩基 施工所产生的泥浆都就近排到一个大基坑中。通过正常的晾晒只是将表层泥浆晒干，没有办法 装车运输。基坑周边环境复杂，汛期基坑极易发生失稳、坍塌风险。最后采用泥浆拌干土的方 法处理泥浆，外运成本大大增加。该项目结束后，我公司对桩基施工泥浆的处理就特别关注。 人民广场站位于黄岛区政府门前，如何保证泥浆顺利外运是项目部考虑的重难点。经项目领导 反复调研、考察、论证，最终确定了使用 ZX-250 泥浆净化装置（黑旋风）和 LW360(450)158
3、0Y 卧式螺旋卸料沉降离心机相结合的泥浆处理工艺。 5.2 人员分工： 5.2 人员分工： 周泽民（提议） 、王艳波（设备选型） 、胡志鹏（场地规划） 、曾详宏（现场组织实施） 六、标准适用范围 六、标准适用范围 适用于桩基施工过程中所产生的泥浆的处理。 七、工艺主要环节控制（七、工艺主要环节控制（以人民广场站泥浆处理工艺为例） ） 7.1 桩基施工场地布置 7.1 桩基施工场地布置 青岛市地铁一号线有限公司 2 人民广场站围护桩施工场地布置效果图 人民广场站围护桩施工场地布置效果图 人民广场站围护结构采用钻孔灌注桩施工，共计 287 根，进场 14 台桩机施工，每日钻进 长度约为 80m，渣
4、土方量为 40m，折合泥浆方量约为 160m。如效果图所示：现场设置大泥浆池 尺寸 6m30m2.2m 一个，晾晒池 6m30m2.5m 一个，水池 6m10m2.1m 一个,均采用砖砌 +砂浆抹面施工。大泥浆池可满足 2 天存储量，废渣池可满足大概一周的存储量。水池可满足约 3 天用水量。 考虑桩位距大泥浆较远， 在基坑内侧每 10 根桩设置一个小型泥浆池， 泥浆池尺寸： 1.5m(宽)2.5m（长）3m（深） ，标准是根据挖机好清底部废渣、现场场地条件及每根钻孔桩 循环出废浆量确定。 小泥浆池小泥浆池 大泥浆池大泥浆池 水水 池池 晾晒池晾晒池 砂浆抹面砂浆抹面 砖砌施工砖砌施工 青岛市地
5、铁一号线有限公司 3 7.2 泥浆处理设备选型 7.2 泥浆处理设备选型 根据围护桩施工进度现场每天产生泥浆方量约为 160m，结合现场地面冲洗等文明施工，场 地内总泥浆方量约为 300m。考虑夜间施工噪音扰民，机械运转及维修保养时间段定为早 7:00 晚 7:00。 通过青岛市场调查， 青岛市场泥水分离器主要型号为 ZX-200、 ZX-250 泥浆净化装置 （黑 旋风） ，且 ZX-100、ZX-150、ZX-200、ZX-250 型号租赁价格相差不多。充电费、进度保障等方 面综合考虑采用 ZX-250 型号。LW360(450)1580Y 卧式螺旋卸料沉降离心机处理能力为 1022m /
6、h，平均按照 15m/h 考虑处理能力，设备每天运行时间为 20 小时，设备维修保养 4 小时。为 此，项目根据施工各项参数和资源，决定采用 ZX-250 泥浆净化装置（黑旋风）和 LW3601580Y 卧式螺旋卸料沉降离心机配套使用，经过人民广场站 2 个多月现场使用情况来看，取得了预期 的效果。 7.3 泥浆处理设备工作原理 7.3 泥浆处理设备工作原理 7.3.1 ZX-250 泥浆净化装置（黑旋风）工作原理 反循环砂石泵由孔底抽吸出来的污浆通过总进浆管输送到泥浆净化装置的粗筛，经过其振 动筛选将粒径在 3 以上的渣料分离出来。粗筛筛选后的泥浆进入泥浆净化装置的储浆槽，由 泥浆净化装置的
7、渣浆泵从槽内抽吸泥浆，在泵的出口具有一定储能的泥浆沿输浆软管从水力旋 流器进浆口切向射入，通过水力旋流器分选，粒径微细的泥砂由旋流器下端的沉砂嘴排出落入 细筛。 经细筛脱水筛选后， 较干燥的细碴料分离出来， 经过细筛筛选的泥浆再次返回储浆槽内。 处理后的干净泥浆从旋流器溢流管进入中储箱，然后沿总出浆管输送回。 7.3.2 LW3601580Y 卧式螺旋卸料沉降离心机工作原理 青岛市地铁一号线有限公司 4 转鼓与螺旋以一定的差速高速旋转， 泥浆由进料管连续进入螺旋进料室， 加速后进入转鼓， 在离心立场作用下，较重的固相沉积在转鼓壁上形成沉渣层。螺旋推料器将沉积的固相物连续 不断的推至转鼓锥端，经
8、干燥区干燥后从排渣口排出机外，较轻的液相侧形成内层液环，由转 鼓打断溢流口连续溢出转鼓，经出液口排出机外。 7.4 泥浆设备流程图 7.4 泥浆设备流程图 7.4.1 ZX-250 泥浆净化装置（黑旋风）工作流程 7.4.2 LW3601580Y 卧式螺旋卸料沉降离心机工作流程 青岛市地铁一号线有限公司 5 八、标准主要参数 8.1 ZX-250 泥浆净化装置（黑旋风）参数 八、标准主要参数 8.1 ZX-250 泥浆净化装置（黑旋风）参数 (1)单机最大泥浆处理量达 20-200m3/h(250m3/h)； (2)净化除砂效率可达 90%以上（-0.074mm 粒级） ； (3)碴料筛分能力
9、 25-80t/h。可根据造孔机具进尺的不同而调整； (4)筛分出的碴料含水率小于 30%； (5)达到最大净化除砂效率时污浆的最大比重小于 1.2g/cm3，马氏漏斗粘度 40s 以下（苏 氏漏斗 30s 以下） ，含砂量小于 20%； (6)装机总功率：15-48（58）kW； (7)设备外形尺寸(长宽高)：3.54m2.25m2.8m（ZX-250） ； (8)整机重量：4600kg。 8.2 LW3601580Y 卧式螺旋卸料沉降离心机参数8.2 LW3601580Y 卧式螺旋卸料沉降离心机参数 (1)处理能力，m3/h 1022 (2)差转速，rpm 0.530（无级可调） (3)分
10、离因数 Max.3550（无级可调） (4)转鼓转速，rpm Max.4200（无级可调） (5)长径比 4.39 (6)固体回收率，% 99 (7)主电机功率，kW 22.0 (8)辅电机功率，kW 7.5 (发电机状态) 青岛市地铁一号线有限公司 6 (9)领域 化工污水处理 (10)外形尺寸 LWH，mm 32928721244 (11)整机重量，kg 2450 (12)污泥含水率 无机污泥 脱水前，% 9899.2 脱水后，% 75 有机污泥 99.4 85 九、应用效果及成本分析 9.1 应用效果： 九、应用效果及成本分析 9.1 应用效果： 人民广场站采用这两套分离系统后，基本的解
11、决了泥浆外运和改善了现场文明施工问题。 整套设备施工噪音小，可昼夜不停运转，分离设备每天抽取泥浆的速度大于桩基施工产生泥浆 的速度。夜间可通过普通渣车将生产的泥饼及砂砾运出场外。而且泥浆分离机分离出的泥浆和 清水可以循环利用， “创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念得以体现。 9.2 成本情况： 9.2 成本情况： ZX-250 泥浆净化装置（黑旋风）单价约 20 万， 租赁 1.5 万/月； LW3601580Y 卧式螺旋卸料沉降离心机单价约 18 万 ，租赁 1.3 万/月。 青岛市地铁一号线有限公司 7 详细见下表 渣土改良前后成本分析及对比（月对比） 渣土改良前后成本分析及对比（月
12、对比） 处里方法 投入成本 渣土改良前（采用罐车直接运输） 渣土改良后（分离后利用渣车运输） 备注 项目 数量单价（元）价格（元）项目 数量单价（元）价格（元） 设备 罐车 4 辆28000/辆 112000 渣车 1 辆25000/辆 25000 分离前体积为分离后的 4 倍，因此罐 车数量为渣车 4 倍 挖机（PC-200） 1 辆30000/辆 30000 挖机（PC-200） 1 辆30000/辆 30000 农用车 1 辆10000/辆 10000 农用车 1 辆10000/辆 10000 / / / / ZX-250 分离机 1 台15000/台 15000 ZX-200 也可使用
13、 / / / / LW3601580Y 分离机 1 台13000/台 13000 水电费 / / / / 分离机用电量 7000 度1/度 7000 电费按每度 1 元计算，分离后可以节 约大量水，但水费相对低廉，可忽略 机械操作 / / / / 分离机操作工人 2 人5000 10000 环保 文明施工 3 人5000 15000 / / / / 总费用 / / / 167000 / / / 110000 效果 文明施工差，罐车需要多，影响施工，出渣效率低下文明施工好，分离出的泥浆和清水可以重复利用，渣车用的少，出渣效率高 总结 从每月对比情况来说，采用泥浆分离设备不仅成本相对低廉，文明施工
14、环保更占优势。 青岛市地铁一号线有限公司 8 十、经验总结及改进建议 十、经验总结及改进建议 1、泥浆分离设备需根据场地具体情况、生产任务及地质情况综合进行选型,设备一旦选择 错误，将对施工生产产生很大影响。 2、晾晒池、泥浆池、水池应设置挡水墙，避免雨水和场地冲洗泥水进入泥浆池、晾晒池、 水池，有条件的场地建议在晾晒池上方设置防雨棚（或使用雨布） 。 十一、泥浆分离设备现场使用实物图 十一、泥浆分离设备现场使用实物图 ZX-250 泥浆净化装置（黑旋风）正面照ZX-250 泥浆净化装置（黑旋风）正面照 青岛市地铁一号线有限公司 9 ZX-250 泥浆净化装置（黑旋风）背面照ZX-250 泥浆净化装置（黑旋风）背面照 青岛市地铁一号线有限公司 10 LW3601580Y 卧式螺旋卸料沉降离心机正面照LW3601580Y 卧式螺旋卸料沉降离心机正面照 L LW3601580Y 卧式螺旋卸料沉降离心机背面照 W3601580Y 卧式螺旋卸料沉降离心机背面照
