泥漿是鉆孔施工中的重要施工材料之一,起著平衡井壁壓力、冷卻鉆頭、懸浮鉆渣以及保護(hù)孔壁等作用。泥漿處理設(shè)備對(duì)廢棄泥漿進(jìn)行無(wú)害化處理有著重要環(huán)境意義。
1.泥漿系統(tǒng)
鐵路橋梁鉆孔樁成孔方式有3種：旋挖鉆、旋轉(zhuǎn)鉆和沖擊鉆,施工中都需要使用泥漿。旋挖鉆主要適用于松軟土地層和鉆孔較淺情況,鉆進(jìn)過(guò)程中利用泥漿護(hù)壁;旋轉(zhuǎn)鉆多用于較硬地層和鉆孔較深情況,鉆進(jìn)過(guò)程中利用泥漿護(hù)壁和攜帶鉆渣出孔;沖擊鉆適用于堅(jiān)硬地層,泥漿的作用同旋轉(zhuǎn)鉆。
高速鐵路泥漿配制方式有3種：
1）自造漿在粘土地層鉆進(jìn)時(shí),直接利用粘土造漿。在鉆具和地層接觸及向孔外輸運(yùn)鉆渣的過(guò)程中,粘土顆粒水化到泥漿中,使得泥漿中固體顆粒增加,在泥漿的容重、含砂率、黏度等性能指標(biāo)能得到滿足的前提下,可以采用此種泥漿配制方式。此種方式簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì),因?yàn)楦咚勹F路粘土地層鉆孔采用自造漿方式一般能滿足高速鐵路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的施工工藝要求,故在高速鐵路粘土地層鉆孔施工中得到了廣泛的應(yīng)用。
2）配制泥漿在對(duì)泥漿要求較高時(shí),一般采用水、粘土(或膨潤(rùn)土)和添加劑按適當(dāng)比例配制而成。其余橋梁樁基施工時(shí)泥漿配合比類(lèi)似。
3）化學(xué)造漿利用化學(xué)造漿液產(chǎn)品和粘土等在現(xiàn)場(chǎng)配制而成。高速標(biāo)段采用此種方式造漿。泥漿處理設(shè)備現(xiàn)狀目前鐵路橋梁施工中,一般均采用沉淀池處理泥漿。來(lái)自鉆孔的泥漿經(jīng)過(guò)沉淀池,泥漿中的固體顆粒在沉淀池中自然沉淀,處理后的泥漿回流至鉆孔內(nèi)。一般情況下,旋挖鉆每4個(gè)墩設(shè)置1個(gè)沉淀池,旋轉(zhuǎn)鉆和沖擊鉆每1～2個(gè)墩設(shè)置1個(gè)沉淀池,沉淀池的容積按最大的鉆孔樁容積的2～3倍計(jì)算。以高速鐵路為例:標(biāo)段采用了除砂器用作清孔,工地采用了自制的泥漿處理設(shè)備振動(dòng)篩加沉淀池處理水中墩出孔泥漿,其余工點(diǎn)均未使用泥漿處理設(shè)備。
未廣泛采用泥漿處理設(shè)備的原因是現(xiàn)有的泥漿處理設(shè)備不適合鐵路鉆孔樁施工工藝要求,而且功率較大,運(yùn)行成本較高。