铁路桥梁工程中泥浆处理设备的应用

泥浆是钻孔施工中的重要施工材料之一,起着平衡井壁压力、冷却钻头、悬浮钻渣以及保护孔壁等作用。泥浆处理设备对废弃泥浆进行无害化处理有着重要环境意义。
1.泥浆系统
铁路桥梁钻孔桩成孔方式有3种：旋挖钻、旋转钻和冲击钻,施工中都需要使用泥浆。旋挖钻主要适用于松软土地层和钻孔较浅情况,钻进过程中利用泥浆护壁;旋转钻多用于较硬地层和钻孔较深情况,钻进过程中利用泥浆护壁和携带钻渣出孔;冲击钻适用于坚硬地层,泥浆的作用同旋转钻。
高速铁路泥浆配制方式有3种：
1）自造浆在粘土地层钻进时,直接利用粘土造浆。在钻具和地层接触及向孔外输运钻渣的过程中,粘土颗粒水化到泥浆中,使得泥浆中固体颗粒增加,在泥浆的容重、含砂率、黏度等性能指标能得到满足的前提下,可以采用此种泥浆配制方式。此种方式简单、经济,因为高速铁路粘土地层钻孔采用自造浆方式一般能满足高速铁路建设标准的施工工艺要求,故在高速铁路粘土地层钻孔施工中得到了广泛的应用。
2）配制泥浆在对泥浆要求较高时,一般采用水、粘土(或膨润土)和添加剂按适当比例配制而成。其余桥梁桩基施工时泥浆配合比类似。
3）化学造浆利用化学造浆液产品和粘土等在现场配制而成。高速标段采用此种方式造浆。泥浆处理设备现状目前铁路桥梁施工中,一般均采用沉淀池处理泥浆。来自钻孔的泥浆经过沉淀池,泥浆中的固体颗粒在沉淀池中自然沉淀,处理后的泥浆回流至钻孔内。一般情况下,旋挖钻每4个墩设置1个沉淀池,旋转钻和冲击钻每1～2个墩设置1个沉淀池,沉淀池的容积按最大的钻孔桩容积的2～3倍计算。以高速铁路为例:标段采用了除砂器用作清孔,工地采用了自制的泥浆处理设备振动筛加沉淀池处理水中墩出孔泥浆,其余工点均未使用泥浆处理设备。
未广泛采用泥浆处理设备的原因是现有的泥浆处理设备不适合铁路钻孔桩施工工艺要求,而且功率较大,运行成本较高。