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、懸浮鉆渣以及保護孔壁等作用。泥漿處理設(shè)備對廢棄泥漿進行無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,鉆進過程中利用泥漿護壁;旋轉(zhuǎn)鉆多用于較硬地層和鉆孔較深情況,鉆進過程中利用泥漿護壁和攜帶鉆渣出孔;沖擊鉆適用于堅硬地層,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時,直接利用粘土造漿。在鉆具和地層接觸及向孔外輸運鉆渣的過程中,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。此種方式簡單、經(jīng)濟,因為高速鐵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）配制泥漿在對泥漿要求較高時,一般采用水、粘土(或膨潤土)和添加劑按適當(dāng)比例配制而成。其余橋梁樁基施工時泥漿配合比類似。
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。來自鉆孔的泥漿經(jīng)過沉淀池,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個墩設(shè)置1個沉淀池,旋轉(zhuǎn)鉆和沖擊鉆每1～2個墩設(shè)置1個沉淀池,沉淀池的容積按最大的鉆孔樁容積的2～3倍計算。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)備振動篩加沉淀池處理水中墩出孔泥漿,其余工點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,運行成本較高。