泥浆泵清淤施工方案十篇

发布时间:2024-04-29 02:51:21

泥浆泵清淤施工方案篇1

关键词:城市河道;生态清淤;单价测算

中图分类号:X70文献标识码:a

一、工程概况

某河道位于城市腹地,于10年前进行过治理,由于雨水管网退水及污水的排放,大量淤泥在河底沉淀。目前河道淤积厚度约2-3m,平均水深只有2m,近期当地政府为恢复河道通航功能,下大力气开展河道疏浚整治工作。

该河道靠近居民区,施工场地狭小,环保要求高,河道中长期排放工业废水,底泥中含有重金属、有机污染物等有害物质,淤泥堆放要求高,传统的干式半干式清淤方式已不适应本工程的要求,为避免施工造成的二次污染,河道清淤疏浚采用生态清淤并对淤泥进行脱水固结处理。

二、生态清淤技术

生态清淤主要是利用环保挖泥船配泥浆泵和排泥管在水上挖泥、运泥、卸泥等,将河道淤泥排入泥浆池后再进行脱水处理的一种方法。

三、淤泥“脱水固结一体化”处理

淤泥“脱水固结一体化”处理是根据城市河道、湖泊高有机质含量、极细颗粒淤泥泥浆的特点,结合采用专利产品FSa泥沙聚沉剂及HeC固结剂制作的复合材料对泥浆进行调理的工艺要求,专门设计和制造的即时泥水分离处理系统。

四、淤泥“脱水固结一体化”处理系统工艺流程

利用环保挖泥船将泥浆送至泥浆沉淀池进行重力分选,将大颗粒沉淀,漂浮杂物及垃圾通过格栅机拦截去除。利用沉淀池和调节池之间高程差,泥浆在重力作用下自流至调节池,经过溢流调节,提高泥浆含固率。然后用泥浆泵将泥浆送入泥浆搅拌机,同时通过配料系统加入FSa、HeC等材料,使泥浆与材料充分混合反应。将添加材料后的泥浆,泵送至均化池,并在均化池对泥浆进行调理调质均化,使材料充分混合并保持泥浆浓度恒定。完成调质调理后的泥浆通过渣浆泵送至固液压滤分离系统进行脱水固结,经过固结脱水后的泥饼,其含水率在40%以下,呈硬塑状,遇水不泥化,强度不降低,可用作工程回填土。

五、定额测定

该工程淤泥处理总量为25万m3,底泥含固率42.2%。单套脱水固结设备每天可处理42.2%含固率底泥750m3。

该淤泥脱水固结一体化处理系统占地10000m2,设置沉淀池、调节池、加药系统、均化池、泵房、配电房、堆泥场各一处,系统设备包括GSC15000格栅机1台、100LZB5立式泵4台、60m3料仓及输送系统4套、泥浆搅拌机1台、5000L自动泡药机1台、螺杆泵2台、SaV30a空压机2台、气罐4台、100LZ2H渣浆泵3台、消防泵2台、专用脱水设备3套、2000×2000滤板258块、钢平台3套、钢结构厂房1套、配电柜7台。

六、单价测算

按照水利部水总(2002)116号文颁发的《水利工程设计概(估)算编制规定》、《水利工程施工机械台时费定额》中的取费标准进行计算。材料价格采用当地当期价格,定额中不足的机械台时费参照类似机械补充,经测算淤泥脱水固结一体化处理单价为64.05元/水下自然方。

参考资料

[1]清淤泥浆脱水固结一体化处理方法[p].专利号:200910273350.

泥浆泵清淤施工方案篇2

关键词:南水北调工程;渠道清淤;河道;湖泊

中图分类号:tV698文献标识码:a

文章编号:16721683(2013)05018904

南水北调东线山东段工程中济平干渠段、济南至淄博段渠道采用混凝土衬砌,干渠总长度超过300多km,主要用于输水,同时还承担行洪与排涝任务[1]。现在某些渠段已经出现泥沙淤积现象,可以预见,将来运行管理过程中会有大量的维护性清淤工作。目前国内中小型水域的主要清淤方式是在无水的情况下用挖掘机或清淤机进行清淤[28]。这种工作方式需要河流改道或者把渠道水抽干,有时还不得不开挖临时河道,并且常常由于河床地形的原因,无法使用大型工程机械进行机械化作业,因此现有工作方式工程量既大又繁琐,不但使清淤目标在较长一段时间内无法使用,造成一定的经济损失,而且工作效率低,劳动强度大,方法原始。当前国内还没有针对混凝土衬砌渠道的专用清淤设备,现有的河湖清淤设备不能满足南水北调工程要求,因此研制一种高效环保的渠道清淤设备成为现实需求。

1南水北调东线输水渠道清淤特点

南水北调东线工程混凝土衬砌输水渠道清淤不同于一般的河湖疏浚,对于清淤设备有着特殊要求。

(1)由于许多渠段地下水位较高,扬压力较大,渠道排干后有可能造成渠道破坏,所以设备只能带水清淤,即在水下绞削泥沙,形成高浓度泥浆,通过泥泵输送到岸上。但绞削渠底泥沙时,要采取措施,限制所扰动的泥沙向四周扩散,形成二次污染。

(2)由于不少渠道是全断面衬砌,底部为100mm厚的素混凝土,承载能力较小,所以清淤设备不能采用一般河湖疏浚中常用的双桩跨步行走方式,而应采用钢缆牵引装置、水下行走工作装置或其它接地比压小的形式,以防止设备破坏渠底。同时,清淤设备还要适应淤积后水下起伏不平的地面,在水下能灵活动作,具有一定的爬坡能力。根据这样的要求,应该选择小型的橡胶履带式的水下行走工作装置。

(3)由于输水线路除输水明渠外,还有许多输水暗涵,如济平干渠中的倒虹吸、济南段的箱涵以及穿黄隧洞等。因此设备不仅能在宽阔的衬砌渠道中进行清淤,还能在稍加改进后进入上述暗涵工作。

(4)渠道中淤积泥沙的土质较软,可以采用环保疏浚工程常用的同轴互逆螺旋绞刀,与履带行走装置正好匹配。

(5)水下杂草和大颗粒泥沙可能会堵塞泥泵,泥泵必须能够通过较大直径的颗粒,进口还要有堵塞防护装置,并且能够比较快速地伸出水面以排除堵塞。

(6)水下行走工作装置要在陷入泥坑时,有自救能力。清淤设备拆解后的单件体积、重量,要方便公路运输,其下水、出水和维护不需要大型的吊装设备。

(7)由于在狭窄的渠道空间里,排泥管路很难展开,若随着清淤设备的移动不断连接排泥管路,则费时费力,若在沿线设置多个排泥场也很不经济。所以需要配备泥水分离设备,分离出的泥沙通过卡车运往它处堆积,分离出的水分则重新排到渠道中回收利用。

2新型渠道清淤设备的研制

2.1设备的改造方案

针对上述要求,南水北调东线工程混凝土衬砌输水渠道清淤设备应是一种具备价格低廉、操作简单、工作安全可靠、能够在水下连续作业、便于维修和运输等特点的小型潜水疏浚机。在国外已有类似设备,比如1990年日本建设省近畿技术事务所和日本电业株式会社机械制作所共同推出的一种经过试验改进后的潜入式小型疏浚机[910]。但是,我国在这方面仍然落后。本文根据南水北调东线工程混凝土衬砌输水渠道清淤工作特点,提出了一种新型的配备橡胶履带行走装置、螺旋绞刀挖掘装置、泥泵吸排装置等的小型水下清淤设备[11]。

此设备是对一种新型的履带式滑移装载机进行改造而成。滑移装载机采用静压传动技术和工装快换技术,具有无级变速、原地自传、一机多用、操作简便等优点[1216]。对其改造方案如下:将发动机、驾驶室、操控系统拆离,剩下的机体作为水下行走工作装置;安装水下电机驱动液压泵站,前端工作臂上安装水平螺旋绞刀在水下挖掘搅拌;泥浆泵将泥、水混合物泵送到岸上进行分离,泥浆泵采用独立的水下电机驱动;水下行走工作装置与辅助工作船之间,只有电缆连接,不需液压软管。设备的工作电力可以采用岸电,或者是挂车式的移动发电站,设备操控系统由电信号控制。考虑到检修、排出故障方便,需要购买一艘小型船舶辅助工作。辅助工作船见图1,相关参数见表1。

2.2设备的系统组成

改造的新型渠道清淤设备由底盘行走装置、切削挖掘装置、吸排泥系统、液压系统、水上操控系统、检测显示系统等六大部分组成。

2.2.1底盘行走装置

该设备拟采用液压履带式行走装置,左右链轮分别各由一台液压马达驱动。轴端密封结构,从外部看,只有进出油口,保证油密封不外漏,并防止泥水进入轮腔。在不超过10m水深的环境下工作完全能保证密封性能。支重轮、导向轮均采用滑动轴承,一次性加油可免除使用过程中维护和保养加油。

将滑移装载机的支重轮由原来的四个增至六个,履带长度增加05m,以此来减小本机械在水中的接地比压,减轻对渠道底的碾压破坏,同时保证水下松软淤泥环境作业时不会沉陷。

另一方面,为保证水下装置在渠底松软的淤泥上行驶时有足够的地面附着力,设计的履带花纹沟槽宽而深,花纹块接地面积小(约40%~60%)。设备在渠底上慢速行驶时,较软的淤泥被履带压轧排挤到履带两侧,稍硬些的泥土将嵌入花纹沟槽之中。只有当嵌入花纹沟槽的泥土壤被剪切时,链轮才有可能出现打滑。因此,适当增加花纹沟槽尺寸,可提高进驻花纹的泥土的剪切力,增大履带对渠底抓着力。而且,在渠底上高速行驶时,较大尺寸的花纹沟槽还有利于甩掉泥块。

2.2.2切削挖掘工作装置

借鉴ellicott清淤船的挖掘排泥装置结构形式,采用水平螺旋绞刀进行切削搅拌。泥泵放置在水平螺旋绞刀长度的中间,使得泥泵吸口直接面对绞刀,这样能够大大提高泥浆浓度。螺旋绞刀是由串联在一根轴上但旋向相反的两条螺旋叶片组成,绞刀后方有外罩。螺旋叶片轴由内置马达驱动(与绞刀同轴),如图2。

工作臂油缸推动切削装置上下摆动。内置液压马达能够正反两个方向转动,当有钢筋、石块或其它杂物卡死或缠绕时,通过反转清理。绞刀外罩可防止泥水混合物扩散形成二次污染,尤其当作业环境中有水流时更有必要;外罩还可以配合绞刀将硬土颗粒粉碎,大幅度提高泥浆的浓度,减小泵送过程中管道堵塞的几率。

螺旋绞刀的工作原理见图3,当采取正挖方式时,土体的反力合力n方向反向偏下,可以增加履带对地面的附着力。

水平螺旋绞刀的技术参数为:绞刀长度(即切削宽度)20m,外径210mm,螺距200mm,轴扭矩10708n・m,转速0~90r/min。

2.2.3吸排泥系统

当泥泵吸入石块发生堵转时,如果使设备出离水面再取出石块,那么再次回到水中后重新找准挖掘位置,将严重降低清淤效率。为避免上述情况,可以把泥泵设计成宽流道叶轮,必要时可以更换为无堵塞泵。还可以考虑在靠近螺旋绞刀的吸口处设置格栅,过滤大颗粒。

泥泵的动力,采用液压径向柱塞高速马达驱动。

泥泵的技术参数初步确定见表2。根据泥泵的流量、扬程以及输送泥水的浓度情况,清淤机的排拒在1~2km之间。

2.2.4液压系统装置

液压系统采用闭式回路,由压力控制回路、速度控制回路和方向控制回路等基本回路组成。压力控制回路通过压力控制阀来控制系统的工作压力,满足执行元件对力或力矩的要求,起到稳压、增压、减压等作用,防止系统过载及减少能量损耗;速度控制回路用来控制和调节进入液压油缸或液压马达的流量,满足运动速度的各项要求,如调速、限速、制动、多个元件的同步运动等;方向控制回路用来对油路进行接通、切断或改变方向,从而使执行元件能按照需要相应做出起动、停止、换向等一系列动作。

该液压系统采用变量泵、定量马达。变量泵采用斜盘结构,输出流量随斜盘倾角的变化而增加。执行系统不工作时,变量泵虽然旋转,但是没有输出流量。水下的液压控制阀组用箱体单独密封。液压油采用生物可降解液压油。

2.2.5水上操控系统

操作人员对水下工作行走装置的操控,通过一个总的船用多芯信号电缆,采用电信号控制。电缆的长度可以预留。通过电控方式控制各个电磁阀的打开、关闭,从而实现整机的行走、转向。另外单独用一台发动机驱动大流量的液压泵,带动工作装置切削挖泥,吸、排泥浆。

2.2.6检测显示系统

该新型渠道清淤设备可以显示多项清淤参数、进行设备检测,便于工作人员根据实际情况,调整工作方式和进程。比如:随时显示当前螺旋绞刀距离水面的高度,指示挖深;采用电阻远传压力表显示泥泵泵前真空度、泵后压力测量、行走系统工作压力等;采用普通的压力表进行液压泵出口压力检测;采用市场上较为成熟的漏水报警器作为水下装置报警装置。

2.3设备的作业状态

工作时,行走系统驱动整套水下装置向水下土体推进,螺旋绞刀旋转,切削淤泥黏土,然后搅拌成泥浆,输送给泥浆泵吸口,泥浆泵将黏稠的泥浆送至岸上。若土层较厚,需要工作臂上下移动,切削当前断面,然后行走至下一个断面,工作臂重复上下移动,继续切削。

若土层厚度10m以下时,可以在水下装置正前方抛锚,利用液压绞车牵引推进,不但防止行走机构打滑,还可提供足够大的切削力,挖掘较硬的土层。

水下装置不工作时,给行走马达供油,可以实现前进后退;若两个马达转向相反,则实现原地转向。整个清淤设备所需要的活动空间很小,因此可以在倒虹吸、隧道、大型涵管、小型闸门等环境中作业。

如果将泥泵、螺旋绞刀拆下来,置换成其它的作用工具,本套装置还可以实现水下清障、挖掘、开电缆沟、钻孔、破碎等工作,真正实现一机多用。

3结语

本文根据南水北调东线工程混凝土衬砌输水渠道清淤特点,提出了一种新型的渠道水下清淤设备,具有高效、轻便、灵活、环保、多用途的特点,完全满足南水北调工程的清淤要求,是输水干渠维护所需的最新型产品,必将为南水北调工程提供强有力的后期服务工作。

参考文献:

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[2]涂益敏.浅谈挖泥船排泥潜管施工在河湖疏浚工程中的应用[J].水利建设与管理,2012(10):2425.

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[14]余恒睦.工程机械(第2版)[m].北京:水利电力出版社,1989.

泥浆泵清淤施工方案篇3

关键词:水泥土桩;深层搅拌;基坑围护

abstract:inrecentyears,withthedevelopmentofconstructiontechnologyandconstructionconditions,thescopeofapplicationofdeepmixingcementsoilpileismoreandmorewidely,inadditiontobeingacompositefoundation,moreisretainingstructureasakindofeconomictypepromotion.Keywords:soilcementdeepmixingpiles;foundationpit;

一、深层搅拌水泥土桩作基坑围护概述

1.适用地质条件

深层搅拌桩适用于处理淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高且地基承载力标准值不大于120kpa的粘性土等地基。当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性时,宜通过试验确定其适用性,冬季施工时应注意负温度对处理效果的影响。

2.深层搅拌水泥土桩复合地基承载力标准值确定

(1)通过现场复合地基载荷试验确定

(2)按以下计算式确定

fsp,k=m×Rdk/ap+β(1-m)fs,k

式中fsp,k――复合地基的承载力标准值;

m――面积置换率;

ap――桩的截面积;

fs,k――桩间天然地基承载力标准值;

β――桩间土承载力折减系数,当桩端土为软土时,可取0.5-1.0,当桩间土为硬土时,可取0.1-0.4,当不考虑桩间软土作用时,可取零。

Rdk――单桩坚向承载力标准值,应通过现场单桩载荷试验确定

基坑围护结构为临时挡土支护结构,在保证施工期间安全、适用的前提下,应尽可能降低基坑围护工程造价。

深层搅拌水泥土桩挡土墙是通过相邻水泥土桩搭接而成,采用水泥作为固化剂,通过专用搅拌机械,将软土和水泥强制搅拌形成水泥土,利用水泥与软土之间所产生一系列物理、化学作用,使水泥土强度增长,成为水泥土桩,硬化后形成具有一定强度的水泥壁状挡墙。

水泥土桩挡墙围护坑内无须支撑,既能挡土又成为隔水帷幕,工程造价较低,施工工期短,稳定性好,适用于处理淤泥,淤泥质土,粉土和含水量较高且地基承载力标准值不大于120kpa的粘性土等地基基坑围护结构。

近年来,深层搅拌水泥土桩挡土墙在处理淤泥、淤泥质土、粉土等含水量高的地基基坑围护中得到广泛推广和应用。

二、工程实例

1.地质条件

根据地质勘察报告,从室外自然地面自上而下可分为:

回填土层:厚1.1~1.3米,松散状;

粉质粘土层:厚0.9~1.1米,呈可塑~硬塑状态;

淤泥层:厚1.2~1.8米,呈流塑状态,属高压缩性土层;

中粗砂层;厚2.5~3.2米,主要成分为石英质中砂、粗砂组成,含少许砾石,间或夹淤泥或粘土薄层,局部地区相变为中砂,均匀性较差;

淤泥层:厚2.5~6.6米,呈流塑状态,含有机质及大量贝壳碎屑,为超高压缩性土层;

场内地下水位标高为室外自然地面标高下-2.400米。

2.基坑支护方案选择

根据地质勘察报告及本地区实际情况和施工现场周围环境条件,并参照类似工程的施工经验,整个送水泵房基坑采用放坡与水泥土搅拌桩挡土墙相结合的围护体系。在吸水井东西北三面采用U字形挡土挡水帷墙,水泵室南面则进行二级放坡开挖。

3.具体设计要点

深层搅拌水泥土桩挡墙设计,参照以往类似工程经验,充分考虑土体侧向压力及墙顶周围的施工荷载,按重力式挡墙进行设计并验算抗倾覆和侧向位移。坑外侧向压力按水、土压力分算,其中土压力采用朗肯土压力理论。坑内土压力计算采用m法计算土体反力。

4.施工工艺

(1)准备工作

a.将场内杂物等清除掉,清除桩位处地上地下一切障碍(包括大石块、树根和生产垃圾),场地低洼处用粘性土料回填夯压;

b.编制施工用料计划表;

c.确定标高、轴线、桩位,在转角处设控制角桩。

(2)施工设备及工序

a.施工设备可采用履带式或步履式深层搅拌机,须配备灰浆搅拌机、灰浆泵等配套设施;

b.施工工序:定位预搅下沉喷浆搅拌上升重复搅拌下沉重复搅拌上升完成移机。

(3)施工工艺

a.桩机到达标定孔后对中、操平、校正垂直度,保证塔身与地面成90度,确保桩垂直度误差在1.5‰以内;

b.待深层搅拌机冷却水循环正常后启动搅拌机,放松起重机钢丝绳,使搅拌机沿导向架切土搅拌下沉,下沉速度由电机的电流监测表控制,工作电流不应大于10a,预搅时,不宜冲水,当遇到较大硬土层下沉太慢时,可适量冲水,以利钻进;

c.待深层搅拌机下沉至一定深度时,即开始按预定掺入比和水灰比拌制水泥浆,并将水泥浆倒入备料斗备喷;

d.搅拌机下沉到设计深度后,开启灰浆泵,其出口压力保持0.4~0.6mpa,使水泥浆自动连续喷入地基,搅拌机旋喷速度控制为0.8m/min左右,当提升到达桩设计标高时,宜停止提升,搅拌数秒,以保证桩头均匀密实;

e.为使喷入土中水泥浆与土充分搅拌,重复搅拌下沉,直至设计要求深度,在搅拌提升,并沿着桩体在基坑底上下1米范围进行复喷。桩体要互相搭接20mm,以增强整体性和防渗性;

f.施工完毕,向集料斗中注入适量清水,开启灰浆泵,清洗管道中残积水泥浆,同时清除钻头粘附土。

(4)质量保证措施

a.严格按设计要求的桩位进行施工,符合YBt225-91技术规范要求;

b.桩体压浆要求一气呵成,不得中断,每根桩宜装浆一次并喷搅完成;要求连续施工,桩搭接穿插交叉施工,相邻两桩施工间隔不得超过12小时;如超过,搭接质量无保证,应采取在两桩中部加桩补救;

c.施工过程因故停浆,宜将搅拌机下沉至停浆点下50mm,恢复供浆再搅拌提升;

d.压浆提升的速度控制在0.8m/min,不得超过1m/min;

e.桩身垂直度偏差不得超过1.5‰,桩位偏差不得大于50mm;

f.施工后龄期达到30天,方可进行基坑土方开挖。

5.施工效果

该深层搅拌水泥土桩围护为土、桩格栅结合体共同受力体系,在基坑28天的使用过程中,无任何明显的弯折破坏;桩体完好无缺陷;桩体最大位移58mm;坑内渗水量满足现场施工要求,大大节约抽降水台班及坑内支护,既达到满足基坑围护功能又降低围护造价的目的。

三、总结

将基坑围护结构和基坑施工及周围环境的保护作为一个统一的整体进行设计和施工,并在实施过程中进行严密控制协调,既能确保基坑和周围环境的安全,又使工程造价降低、缩短工期。对于深基坑中的水泥土桩挡墙使用,应认真验算墙体的抗折强度及侧向位移,并根据实际情况采取有效措施,以确保围护的使用安全。

参考文献

[1]贾广社,孙继德,秦立永;利用价值工程选择基坑围护方案和施工[J];四川建筑科学研究;2003年01期.

泥浆泵清淤施工方案篇4

【关键词】工程施工;施工技术;三轴搅拌桩

基坑工程概况:

汕头“电器广场”工程位于汕头市长平路与金环路交汇处,东面紧邻汕头市财政局,南侧为星河大厦。本工程±0.000m相当于绝对标高+3.300m。基坑总面积约14200m2,基坑总延长米约464m。基坑普遍区域开挖深度约为16.2m。

工程地质:

(1)上部软弱土结构层(第2土层:主要由流塑态淤泥、淤泥质土、淤泥混贝壳与松散状粉砂夹层等软弱土层组成。含水率高,抗剪强度低,压縮性高,工程地质条件不良。

(2)中、下部粘性土-砂土结构层(第3-10土层:该结构层土层组成较复杂,主要由可塑粘性土、软-可塑灰色粘土、中密-密实状砂土及砂质粘性土(残积土)组成,各层软、硬相间产出。

(3)底部刚性结构层(第11-12岩带)由强、中风化花岗闪长岩组成。本结构层是场区坚实、稳定的岩石基底,工程地质条件良好。

因城市处于海边,粘性土及砂土层较厚,含水率高,为了避免塌孔现象的发生,保证成桩质量,同时为确保在基坑开挖过程中,周边地下管线的稳定性及围护桩的垂直度;此外,沿海地下水体对基坑会存在一定影响,因此需要对基坑围护结构进行止水处理。综上所述,采用三轴搅拌桩对土体进行套打固化处理,并作为止水帷幕。

最终确定基坑采用顺作法施工,基坑围护采用三轴水泥土搅拌桩+钻孔灌注桩+被动土加固+混凝土支撑体系。本工程三轴搅拌桩为单排式,采用型号为ZLD180/85三轴搅拌机1台环场地一周施工;中型挖掘机1台配合清土及探挖,另外冷缝补桩采用高压旋喷桩机1台。

施工工艺:

流程:测量放样开挖沟槽,清理地面、地下障碍物桩机就位,校正,复核桩基水平和垂直度拌制水泥浆液,送浆桩机钻头喷浆、气,切割土体下沉至设计桩底标高钻头喷浆、气升至设计桩顶标高桩机移位残土处理施工完毕下一施工循环。

桩机就位:当班班长统一指挥桩机就位,桩机下铺设路基箱,移动前看清上、下、左、右各方面的情况,桩机在开挖前应挖宽1.5x深2m的导槽,发现有障碍物应及时清除。移动结束后检查定位情况并及时纠正;桩机应平稳、平正,并用经纬仪或线锤进行观测以确保钻机的垂直度,三轴搅拌桩施工顺序采用跳槽式双孔全套复搅式施工,正式施工时将具体编号到每根桩,以利检查施工。

制备水泥浆液及浆液注入:在施工现场安装水泥罐及搭建拌浆施工后台,后台要求牢固、避雨,外观整洁。在开机前按要求进行水泥浆液的搅制。将配制好的水泥浆送入贮浆桶内备用。

淤泥、粗砂等地质不好的地层水泥用量为25%,其余地层为20%。

水泥浆配制好后,停滞时间不得超过2小时,搭接施工的相邻搅拌桩施工间隔不得超过10小时。注浆时通过2台注浆泵2条管路同Y型接头从H口混合注入。注浆压力:4-6mpa,注浆流量:150-200L/min/每台。

钻进搅拌:三轴水泥搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液,同时严格控制下沉和提升速度,在桩底部分重复搅拌注浆,停留1分钟左右,并做好原始记录。匹配好浆量与泵量,尽量在圈梁底标高1.0m以下部位开始喷浆,下沉过程中将浆量尽可能注入。

清洗、移位:将集料斗中加入适量清水,开启灰浆泵,清洗压浆管道及其它所用机具,然后移位再进行下一根桩的施工。

三轴搅拌桩冷缝处理:设计要求三轴搅拌桩必须连续施工,间隔时间不超过24h,施工过程中一旦出现冷缝(桩体不连续施工超过24小时)则采取在冷缝处桩外侧补桩方案。在桩达到一定强度后进行补桩,以防偏钻,保证补桩效果,补桩与原有桩搭接桩心距为545mm,补桩采用高压旋喷桩。

监控点:

本工程地处城市中心,对废土外运,施工噪声的控制要求高,周边已建建筑物多,地下管线多,场地小工作面局促,地下土质淤泥-粗砂层较厚。根据以上特点,具体监控点侧重于严格控制施工流程,保证连续施工;严格控制水泥浆制备及钻进注浆,保证桩体质量;严格控制施工文明及安全措施,避免对工地周围产生不良影响致不利工程进行。

监控措施:

外购水泥严格控制质量标准,检查复核质量保证资料,坚持进行必要的实验测试,建立严格验收把关制度;

测量放线,开挖导沟:根据业主提供的坐标基准点,按照图纸尺寸放线,核对地下管网分布图纸,避免施工中断,监理复核后,开挖导沟,测放深搅桩施工基坑内边线,严格按控制线施工;

定位、移机:在开挖的工作沟槽两侧铺设导向定位型钢或定位辅助线,按设计要求在导向定位型钢或定位辅助线上划定钻孔位置,施工人员根据确定的位置严格控制钻机桩的移动,确保钻孔轴心就位不偏。开钻前检查桩平稳性,固定端正,桩架垂直,并用仪器检测桩机的水平度、桩架的垂直度是否符合要求;

搅拌注浆:根据设计所标深度,钻机在钻孔和提升全过程中保持螺杆匀速转动,匀速下钻,匀速提升,水泥浆泵送流速必须稳定,水灰比1:1.5,水泥掺入量20%,淤泥、粗砂层土体应提高水泥掺入量(25%),钻进速度0.5~1m/min,提升时速度为1~2m/min。在2种不同的速度中,注入的水泥浆必须搅拌均匀,过滤后采取高压喷气进行孔内水泥翻绞,使水泥土搅拌桩在初凝前达到充分搅拌,水泥与土充分拌和,确保搅拌桩的质量;

严格控制钻管下钻,提升的速度,若出现注浆孔堵或断浆现象,要求施工单位及时停泵,排除故障后,应搅拌下沉至停浆点以上(下)0.5m处,等供浆后再喷浆下钻(提升),进行复喷浆,若停机超过3小时,为防止浆液硬结堵管,先拆卸输浆管,清理畅通,施工过程中防止断桩、空桩;

监控施工连续性,严禁钻杆下钻、提升中途进行换岗接班,建立交接班记录,保证桩之间有效搭接。相邻桩施工需要连续,不得超过12小时;

因地下障碍或停电等特殊情况或施工的不连续性形成“冷接头”时,准确记录产生原因,在相应位置做好标识,做好数据记录,以便进行相应的补救措施。

施工现场应全面规划,并在施工现场平面布置图,其现场道路应平坦、坚实、畅通,交叉点及危险地区应设明显标志。搅拌机设专人作安全警戒,施工时操作人员应经常注意机械运转是否正常,发现异常应及时纠正。施工产生的废土及时外运到指定地点,避免影响工作面。进出施工现场的所有车辆不得鸣笛,出现场时不污染道路和环境。

泥浆泵清淤施工方案篇5

1、环保绞吸式施工方案

采用环保绞吸式挖泥船水下开挖湖底淤泥,开挖后的淤泥通过全封闭管道输送至指定吹填区内,排距较远时中途加设同特性接力泵船接力输送,是目前国内外最先进的湖泊环保清淤方法。施工工艺流程如下:

2、施工设备特点

(1)环保绞吸式挖泥船

海狸环保绞吸式挖泥船在杭州西湖施工

环保绞吸式挖泥船是国内河道、湖泊、水库等环保清淤工程中应用最广泛的一种清淤设备,融合了多种先进的施工技术,具有开挖精度高、扰动小、污染低的特点。采用该设备的优点在于:

优点一:采用环保绞刀开挖技术,避免二次污染。海狸型环保绞吸式挖泥船装配专用环保绞刀头,专用环保绞刀头是一种可以高精度挖除水下污染底泥,而对周围扰动最小的新型绞刀。专用环保绞刀装配有导泥挡板、绞刀密封罩、绞刀水平调节器等装置,无论清淤深度如何变化,通过绞刀水平调节器,使绞刀始终保持水平状态,清淤时绞刀外罩底边平贴河床,绞刀密封

罩将绞刀扰动范围内的淤泥有效封盖并通过泥泵充分吸入。与常规的敞开式绞刀相比,iHC专用环保绞刀有效防止了因绞刀扰动使底泥颗粒向罩外水体扩散,避免施工过程中因挖掘造成二次污染,有杜绝了逃淤现象,底泥清除率可达到96%以上。

优点二:实现自动化挖泥施工,开挖精度很高,清淤效果有保证。海狸型环保绞吸式挖泥船上配备有挖深指示仪、罗径方位表、绞刀压力表、浓度显示仪等反应基本操作数据的仪表,装备船用GpS全球定位仪、回声测深仪等测量设备,具备先进的、全方位的质量监控系统,挖掘精度高。

优点三:采用可靠的全封闭管道输泥技术,杜绝了淤泥运输中的散落、泄漏情况,并可灵活选择淤泥堆放地点。同时还可利用水域条件,在湖区内最大程度铺设水下潜管,以降低对环境的干扰影响。

优点四:海狸型环保绞吸式挖泥船具备多种先进的施工性能,可分体拆装,适应于多种工况条件,满足本工程只能陆上调遣的条件限制。

优点五:高效、安全、环保施工,工程形象好,整条生产线亮丽洁净,可与景区较好的协调,利于提升工程形象。

3、清淤施工方案简述

3.1设备调遣

本工程湖泊与外界河道无水路相通,因此所有施工设备均由陆路车运调遣至施工现场,在施工区临时码头拼装下水。

3.2排泥管线敷设

排泥管线采用直径Φ414mm钢管。在湖区内排泥管除挖泥船后接400m左右浮管外、其余管道以水下潜管为主敷设。湖区外尽可能利用现有河道铺设潜管,岸管铺设需穿越道路时,可采用地下埋管的形式,也可在两边架设引坡,确保不影响正常通行。正式清淤生产前,先对管线进行清水压力试验,确保全线密封无泄漏后,方可正式开始清淤生产。

3.3主要施工方法——分区、分条开挖

①、湖泊清淤面积大,区域广,施工时将湖泊划分为若干个200*200的区块,将工程所采用的坐标系统和分区分界点坐标输入船用GpS全球定位仪电脑终端,精确定位开挖。

②、分条进占:湖床施工条幅宽度基本确定为35m,条幅间施工搭接1~2m。开挖方向原则上为从上游向下游开挖。

3.4淤泥输送

环保绞吸挖泥船是集开挖和输送为一体的清淤设备,绞刀切削的淤泥直接吸入泥泵,经泥泵加压后通过连接在船后的排泥管线输送至堆泥场,整个流程为全封闭状态。接力泵系统性能稳定,且具有体积小、功率大、噪音小、持续工作时间长等特点,确保泥浆环保、安全、高效输送。

3.5质量控制

挖泥船平面定位采用GpS控制,通过模拟动画,可直观地观察清淤设备的挖掘轨迹,避免漏挖。

开挖前布设几组精准水位尺,开挖时,通过船上开挖深度指示仪控制开挖深度,结合回声测深仪信息反馈数据配合使用,精确定位绞刀深度,严格控制超挖,严禁欠挖。

3.5堆泥区控制

堆泥区内设置多条格埂,吹填时排泥管线的出泥口远离退水口布置,使泥浆在格埂的作用下呈“S”型流向退水口。为防止出泥口管口局部土方堆高,需勤移管线顺着格埂向吹填区内部延伸,并采用分区分期吹填的施工方法来保证堆泥区的平整度。

3.6余水处理

按照现有《疏浚工程施工技术规范》对余水的控制要求,已不能满足环保要求,部分悬浮质污染物会随余水重新回到水体中,湖面易出现浑浊,造成二次污染。

本工程吹填区内的余水需要进行处理后重新回流到湖区,来保证湖区的

供水平衡。传统的余水处理方法已不能解决污染底泥细颗粒沉淀时间长的问题,我公司研发了物理法+化学法一套即环保又快速的余水处理技术,使堆泥场余水中所含的悬浮颗粒快速沉淀,经处理后的余水排放SS值可控制在150mg/L以内。

4、采用环保绞吸式挖泥船施工的优点

整个施工方案的设计思路体现了质优、高效、环保、安全、经济、文明的施工目的,提升了工程整体施工形象。主要表现在:

4.1淤泥开挖方面

环保型绞吸式挖泥船是当前国际主流的环保清淤方式,水下清淤彻底。船上备有先进的GpS、回声测声仪等平面控制和深度质量控制系统,能有效防止开挖过程中的淤泥扩散以及漏挖、欠挖,避免造成淤泥开挖可能带来的二次污染。

4.2淤泥输送方面,全封闭管道输送与汽车二次转运相比,具有环保、安全、高效、经济等优点:

(1)集开挖、输送、堆方于一体的施工方式,使整为施工过程为全封闭状态。远距离管道输送解决了淤泥堆场的距离限制,可直接一步到位,淤泥不存在二次汽车转运,有效避免了由于淤泥运输泄漏造成的二次污染。

(2)相对于汽车运输而言,既提高了输送效率,又避免了对沿线道路的破坏,减少了道路养护费用。

(3)消除了车辆频繁运输往来带来的安全隐患,缓解了交通压力。

(4)避免造成沿途噪音、扬尘等环境污染。

(5)比淤泥车辆运输更经济。

泥浆泵清淤施工方案篇6

【关键词】航道疏浚;施工技术;技术方案;泥土处理

航道疏浚工程具有资金密集和技术密集的特点,是一个综合性的项目工程。因此在疏浚工程施工前,一定要做好相关的布置工作。一方面要结合相关政府部门对航道施工领域地区的发展总体规划,统筹安排;另一方面要考虑具体的施工环境,做出综合评估,在保证施工目标顺利实现的同时,把对施工区域的水系生态系统的损失降低到最低,要遵循“高效施工、文明管理、降低破坏,安全合理”的原则。

一、航道疏浚工程施工准备

(一)疏浚工程放样测量

在航道疏浚工程施工前,要采用GpS和sdh一13d型测深仪进行疏浚测量、放样。首先要选择合适的天气环境来减少气候对测量设备的干扰,可以选择没有风和雾的天气进行测量操作;其次施工样标可以采用钢筋混凝土块,在预制块上做好浮标,既满足测量准确度的需要,也降低了测量成本。

(二)围堰地址选择

在提高疏浚工程施工质量的过程中,能否选择合适的围堰地址,直接关系着下一步疏浚工程施工活动的开展。在围堰地址的选择上,若航道航线出现桥梁或涵闸,则会阻碍大型施工绞吸船进入;而小型绞吸船受自身动力因素的限制,其排泥管多保持在500m左右,因而在选择围堰地址起着决定性作用。如果选择的吹填区距离施工点较远,则绞吸船的用途则无法顺利发挥,甚至需要采取挖、运、吹或者接力泵来开展作业,在增加作业成本的同时,还增加了作业时间。一般来讲,如果航道标在3——5Km,在条件允许的前提下,可以结合着挖泥船的实际施工能力,在标段两岸合适的距离内选择建设2——4处的吹填区,且容积越大越好,在避免架设排泥管的同时,还能从根本上减少施工复杂程度及成本开支。

二、疏浚工程施工工艺

(一)围堰的施工

吹填区在实际形成中,除了利用低洼等有利地形外,还可以通过修筑围堰的方式来形成新的吹填区。在形成吹填区围堰的过程中,应尽量使用当地开挖的上部人工填土及粘土层质土分层,在对其碾压后形成围堰。在整个围堰过程中,需要作业人员严格控制土料的质量,禁止使用淤土、杂质土等涂料,且在建筑围堰之前,必须进行清基清表。

(二)挖槽施工

1.挖槽尺寸。为了降低漏挖的可能性,需要对相邻挖槽采取重叠施工,重叠宽度以4-6米为合适。挖槽施工需要分层次分阶段施工,施工过程中需要注意叠加施工的区域以避免残留槽梗。为了达到施工设计的标准,在挖槽的同时要对施工区继续进行测量,并绘制出断面图,根据实际的情况适时调整挖船的方位,如果出现漏挖的情况,要进行补挖的操作。

2.挖槽深度。挖槽初期要进行试挖的操作,进行数据统计。根据试挖的数据分析,确定正式挖槽时绞刀和抓斗的工作深度,以满足施工设计要求为标准。在实际的航道疏浚工程施工过程中,可能会发生漏挖以及回淤等情况的出现,施工人员可以根据试挖时的数据以及施工实时测绘的数据进行评估计算,加大挖槽的深度。

航道疏浚的工程一般周期都比较长,而且施工领域比较大。施工单位可以根据具体的情况,采取先易后难,先上后下的策略进行施工操作。疏浚工程上层和回淤情况较轻的区域可以先施工,下层和回淤严重的后施工。需要注意的是,施工单位要根据工程周期的长短以及对回淤情况的评估,预先留出合理的回淤超深,以达到项目规划时设计的要求标准。

三、航道疏浚泥土的处理措施

(一)水下抛泥法

水下抛泥法是将航道淤积的泥土挖掘后,选择合适的地点进行抛泥。选择水下抛泥法通常是因为泥土质量达不到再利用的标准,或者水域两岸的地理条件不利于利用泥土等,只好将泥土挖掘后再弃之。该方案的施工关键在于需要选择合理的抛泥位置。抛泥位置的选择标准有三个:

1.该区域水流速度小,容量大,而且抛泥后不容易回淤航道;

2.距离疏浚施工地点距离相对比较近,可以有效降低施工成本;

3.需要有足够大的水域面积和水深,否则不利于施工船的进出和作业。

水下抛泥法对航道疏浚的施工效果是非常明显的,但是由于受到施工船载土量有限,往返周期长的限制,其施工效率就大打折扣了。

(二)边抛法

1.旁通

旁通边抛法指的是,泥浆从旁通口被抛入水流中,在重力和水流推力的作用下,边沉降边流动,进行着一种类似于抛物线的运动。泥块根据体积和动能的大小,先后沉底:体积越大,沉底越快,距离旁通口越近;而体积越小,在水流的带动作用下,沉底越晚,一些细小的泥土颗粒则扩散随着水流流动。在旁通口被抛出后,泥块在水流冲击的作用下,也会产生分解和扩散的效果,从而大块的泥块分散为细小的泥块,其流动距离也相应拉长。旁通法的施工要点有两个:(1)选择水流湍急的水域继续施工,能够产生良好的泥土疏浚效果;(2)在设计挖槽的时候,要求挖槽的轴线与水流动的方向有一定的夹角,在允许的范围内,夹角越大,泥土疏浚的效果越明显。

2.溢泥

泥浆经过泥泵的作用被抽送到泥舱内,泥舱两侧有溢泥口。在泥舱被淤泥充满的时候,多余的泥浆将会通过泥舱两侧的溢泥口被排入水流。在泥浆进舱、淤积、出舱的过程中,泥块和大的泥土颗粒受重力的作用会沉淀在泥舱底部。这样,从溢泥口排除的泥浆基本上都是细小的泥沙,排出后和水流一起流动,不会沉入水底。从而大大降低了泥浆回淤的可能性,提高了边抛施工的效果。

(三)吹填法

吹填法是航道疏浚施工中一种常用而且效果比较好的施工方案。其技术要点就是借助泥泵将挖出的泥土抽送到需要填埋的地点。这样既实现了泥土的高效利用,也最大限度的降低了疏浚泥土回淤回河道的概率。吹填法不仅工程步骤明了,技术操作简单而且成本低廉,是一个性价比较高的施工方案。另外,在选择泥土吹填地点方面,能够合理安排,也可以进一步降低施工的成本。

总结:

航道疏浚工程是一个资金密集型行业,相关的工程技术繁多而且要求复杂。由于航道疏浚工程量大、施工领域宽,对水域两岸的生态系统和自然环境会产生必不可免的影响。我们在项目规划初期就要统筹兼顾、合理安排,制定多种备选方案进行评估,选出最优化方案,以求既能实现航道疏浚项目的既定目标,也能把疏浚项目对水域地区自然生态的影响减少到最低。在项目施工和工程验收阶段也要层层把关,责任落实到个人,确保航道疏浚项目的顺利完成。

参考文献:

[1]陆永焕,严桂强,杨剑锋.航道疏浚工程施工浅点成因与控制分析[J].西部交通科技.2010(Z1).

[2]汪崇龙.浅析内河航道通过能力及改善措施[J].中国水运(下半月).2010(04).

[3]王春飞.内河航道疏浚工程施工技术分析[J].现代商贸工业.2009(17).

泥浆泵清淤施工方案篇7

[关键词]软基处理水泥搅拌桩加固土体

中图分类号:U41文献标识码:a文章编号:1009-914X(2016)10-0246-01

一、水泥搅拌桩加固软基原理

水泥土搅拌法加固软土地基主要采用喷浆型搅拌法:以水泥浆状态拌入软土中的水泥土搅拌法。首先,利用特制机械设备将水泥喷入需要处理的软土地基内,并在喷注过程中上下搅拌均匀,使水泥和土充分发生水解和水化反应,生成水泥水化物的凝胶体。普通硅酸盐水泥主要是由氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁及三氧化硫等组成,这些不间的氧化物分别组成了不同的水泥矿物:硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙、硫酸钙等。将水泥拌人软土后,水泥颗粒表面的矿物很快与软士巾的水发生水解和水化反应,生成氢氧化钙、水化硅酸钙、水化铝酸钙及水化铁酸钙等水化物凝胶体。由于凝胶体具有吸附性,可以将土颗粒或小土团凝结在一起形成一种稳定的结构整体。同时,土颗粒表面的钠离子和水泥在水化过程中生成的钙离子可以进行离子交换,在其表面生成稳定的钙离子,从而进一步提高土基的强度,大大提高软土地基的承载力。

此外,工程中针对塑性指数较大,含水量较高的软土地基,根据实际情况可采用喷粉型搅拌法。通过专用的粉体搅拌机械,用压缩空气将水泥粉或生石灰粉均匀地喷人所需加固的软土地基中,凭借钻头翼片的旋转搅拌使水泥粉和软土充分混合,形成水泥土搅拌桩。Cao消解过程中能吸收水分,同时产生大量的热,能促进土中水分的蒸发,又进一步降低软土中的含水量。石灰消解过程中体积将膨胀两倍,也能促进周围土体的固结。需注意,为提高生石灰的加固效果,其中Cao的含量不能低于80%。

二、适用土质

目前国内常用于加固淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高且地基承载能力标准值不大的黏性土等。《建筑地基处理技术规范》规定搅拌法适用于处理:正常固结的淤泥与淤泥质士、粉土、素填土、黏性土、饱和黄土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。随着施工机械的改进,搅拌能力的提高,适用土质范围在扩大。

需注意,当土样塑性指数大于25时,应通过试验确定其适用性。因为塑性指数大于25后,土的黏性很强,极易在水泥土搅拌机的搅拌头上形成一个大泥团,将严重影响水泥和土粒的均匀搅拌,也就无法提高这种土的强度。另外,当地下水或土样的pH值小于4时,土样呈酸性,将严重影响水泥水化反应的进行,水泥水化的不完善将阻碍水泥与土颗粒发生一系列的物理―化学反应,当然也就无法用水泥加固土。要加固这种土可在固化剂中掺加水泥用量5%的石灰,就可使水泥周围的环境变成碱性,将大大有利于水泥水化反应的进行。

三、适用工程

目前水泥土搅拌法常用于下列加固工程中:

(一)组成水泥土桩复合地基,提高地基展载力、增大变形模量、减少沉降量

将水泥与软土充分搅拌后形成水泥土,其抗压强度比天然软士提高几十倍至数百倍,变形模量也增大数十到数百倍。因此由水泥土桩和周围天然土层组成的复合地基能较大的提高承载力、减少沉降量,所以可应用于:

1、建(构)筑物的地基加固:如6~12层多层住宅,办公楼,单层或多层工业厂房基础等;

2、高速公路、铁道和机场场道以及高填方堤基等;

3、大面积堆场地基,包括室内和露天;

(二)形成水泥土(石灰土)支挡结构物

软土层中的基坑开挖、管沟开挖或河道开挖的边帮支护和防止底部管涌、隆起。当采用多排水泥土桩形成挡墙时常采用格栅状的布桩形式;

(三)形成防渗止水帷幕

由于水泥土结构致密,其渗透系数可小于110-9~110-11cm/s,因此可用于软土地基基坑开挖'和其他水利工程的防渗帷幕;

(四)其他的应用

进行大面积加固后可防止码头岸壁的滑动;减少软土中的地下构筑物的沉降和振动下沉,防止地基液化;对桩侧或板桩背后软土的加固以增加侧向承载能力;对于较深的基坑开挖还可将钢筋混凝土桩和水泥土桩构成复合壁体共同承受水、土压力。

四、施工质量控制

(一)保证施工质量的措施

1、施工现场应予平整,必须清除地上和地下一切障碍物,明浜、暗塘及场地低洼时向应抽水和清淤,分层夯实时应回填粘性土料,不得回填杂填土或生活垃圾。开机前必须调试,检查桩机运转和输料管畅通情况。

2、根据施工经验,水泥土搅拌法在施工到顶端0.3~0.5m范围时,因上覆土压力较小,搅拌质量较差,其场地整平标高应比设计确定的基底标高再高出0.3~0.5m,桩制作时仍施工到地面,待开挖基坑时,再将上部0.3~0.5m的桩身质量较差的桩段挖去。当基础埋深较大时,取下限;反之,则取上限。搅拌桩的垂直度偏差不得超过l%,桩位布置偏差不得大于50mm,桩径偏差不得小于设计值。

3、施工前应确定搅拌机械的灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间和起吊设备提升速度等施工参数;并根据设计要求通过成桩试验,确定搅拌桩的配比等各项参数和施工工艺。宜用流量泵控制输浆速度,使注浆泵出门压力保持在0.4~0.6mpa,并应使搅拌提升速度与输浆速度同步。制备好的浆液不得离折,泵送必须连续。水泥浆应在制浆机中不断搅拌,直至压浆时,才可缓慢地将其注入集料斗中。拌制浆液的罐数、固化剂和外掺剂的用量以及泵送浆液的时间等应有专人记录。

4、为保证桩端施工质量,当浆液达到出浆口后,应喷浆座底30s,使浆液完全到达桩端。特别是设计中考虑桩端承载力时,这点尤为重要。搅拌次数以一次喷浆二次搅拌或三次喷浆三次搅拌为宜,且最后一次提升搅拌宜采用慢速提升。当喷浆口到达桩顶标高时,宜停止提升,搅拌数秒,以保证桩头的均匀密实。施工时因故停浆,宜将搅拌机下沉至停浆点以下0.5m,待恢复供浆时再喷浆提升,若停机超过3h,为防止浆液硬结堵管,宜先拆卸输浆管路,妥为清洗。

五、结语

水泥搅拌桩通过特制的深层搅拌机械在地基深部就地将软土和固化剂强制拌和,使软土硬结而提高地基强度。这种方法适用于处理软土,处理效果显著,处理后可很快投入使用,在建筑工程施工中确保工程质量的前提下能有降低施工成本、缩短了基础处理施工工期,在工期紧、出于成本考虑不易进行基坑大开挖或基础土质换填,考虑采用水泥搅拌桩进行基础处理应该是经济、科学的施工方案。

参考文献

[1]黄小军.浅谈水泥搅拌桩施工技术探析[a].科技咨询导报,1673-0534(2007)10(b)-0078-01.

泥浆泵清淤施工方案篇8

关键词:旋挖钻,成孔,方案

abstract:withtherapiddevelopmentofbridgeconstructioninourcountry,toporefillingpileiswidelyusedinthebridgefoundationstructure,intoaholewilldirectlyinfluencethequalityofpilefoundationbearingcapacity.accordingtotheexperienceofthedigdrillconstructionspin,spindrillholediggingintotalkabouttheconstructiontechnologyandprocess.

Keywords:spindigdrill,intothehole,scheme

中图分类号:tU74文献标识码:a文章编号:

工程概况:大桥北岸引桥全长7198.064m。基础均采用水下C30钢筋混凝土灌注桩群桩基础,基桩按摩擦桩设计,直径分别为φ1.5m、φ1.25m、Ф1.00m,设计桩长43.5~54.5m,共1092根。北引桥地下水为孔隙潜水及基岩裂隙水,埋深小于1m。上层滞水主要赋存于人工填土及表层空隙较多的粘性土硬盖层中,无统一自由水面,接受大气降水垂直下渗补给,水量十分有限。场区第四系覆盖层主要为全新统、更新统河流冲积相、湖沼相地层三大层。第①大层为全新统新近堆积的填筑土及河槽表层最新沉积的粉、细砂层;第②大层为全新统河流冲积~湖沼相沉积的流塑状淤泥质粉质黏土、软塑状粉质黏土及中密状粉、细、中、粗、砾砂;第③大层以中更新统河流冲积的密实状砾砂、细圆砾土为主,夹粉、细、中砂,适宜采用旋挖钻成孔。

1施工准备

1.1场地平整、地表硬化

事先清理施工场地地表植物、杂物,机械平整、碾压场地,规划施工机械站位和道路,填筑山皮石并平整压实,承台范围铺设混凝土跑板,挖设排水沟。

1.2泥浆循环系统布设

泥浆循环系统包括:泥浆循环池,泥浆沉淀池,砂石泵、泥浆分离器、泥浆泵及泥浆管、进水管及水泵等。泥浆循环池和泥浆沉淀池用普通混凝土砖砌筑,1:2.5水泥砂浆粉面,池底浇筑50mm厚C20混凝土垫层,池顶设置标准防护栏杆。泥浆循环池和泥浆沉淀池深2m,半埋式设置,其容积满足2根桩的泥浆容量。

1.3泥浆制备

旋挖钻机钻孔泥浆采用膨润土泥浆,泥浆配比事先通过试验调配确定。根据基桩地质土层资料和旋挖钻机成孔工艺特点,试验配置合理的成孔泥浆。成孔的过程中,根据实际土层状况和成孔质量,试验调整泥浆配比,找出符合实际地质土层成孔的最佳泥浆配比,提高成孔质量。

2桩位测量放样

复核桥墩中心坐标计算桩位坐标,通过GpS测量放出各桩位中心位置,设置可靠的护桩,并报监理复测确认。

3护筒制安

钻孔桩采用相应直径(比桩径大约25cm)、壁厚δ=12mm、长度9m、材质Q235的钢护筒。钢护筒在钢结构加工车间制造。焊缝质量:所有焊缝必须在全长范围内进行外观检查,不得有裂纹、未熔合、夹渣、未填满弧坑和焊瘤等缺陷。钢护筒采用DZ-90振动锤(配液压夹持器)KH180履带吊机配合插打,采用型钢导向架定位固定。

4旋挖钻机成孔

4.1钻机选型及钻具选配

根据地质、孔径和孔深,φ1.5m基桩选择YtR300和YtR200型旋挖钻机成孔施工,φ1.25m和φ1.0m基桩选择YtR150型旋挖钻机成孔施工。地表覆盖土、淤泥、粘土、淤泥质亚粘土、砂土、砂层等较软的第四纪地层。用双底板捞砂钻斗钻进以便于捞取钻渣。淤泥层一般用双底板捞砂钻斗钻进。卵砾石、风化基岩等硬地层,因地层密度较大,应选用机锁杆和短螺旋钻头。根据钻进地层不同,短螺旋钻头分为嵌岩短螺旋钻头和土层短螺旋钻头两类。一般情况,嵌岩短螺旋钻头多为锥头形式,土层短螺旋钻头多为平头形式。锥头短螺旋钻头根据锥头结构形式的不同和钻头导程的多少又可分为单锥单螺旋钻头、双锥单螺旋钻头以及双锥双螺旋钻头3种。对于层理发育且各向异性的硬岩地层,用嵌岩筒钻配合嵌岩短螺旋钻头和双底板捞砂钻斗钻进,能有效地预防孔斜及提高工作效率。

4.2钻机就位

钻机就位时,要事先检查钻机的性能状态是否良好。保证钻机工作正常。保证桩位附整,把钻机开到桩位旁,螺旋钻头的尖端正对桩位标注点。钻头中心偏差不大于5cm。钻机停位回转中心距孔位在3~4.5m之间。变幅油缸尽可能将桅杆缩回,以减小钻机自重和提升下降脉动压力对孔的影响。检查在回转半径是否有障碍物影响回转。钻机就位后,测放护筒顶、钻机平台标高,用于钻孔时孔深测量参考。

4.3旋挖钻进成孔

旋挖成孔首先是动力头转动底门镶嵌斗齿的桶式钻斗切削岩土,并将原状岩土装入钻斗内,再由钻机卷扬机和伸缩钻杆将钻斗提出孔外卸土,这样循环往复,不断地取土卸土,直至钻至设计深度。旋挖成孔采用静态泥浆护壁钻进工艺,向孔内注入膨润土护壁泥浆进行护壁。旋挖钻进过程中,注意观察孔内情况,及时补充泥浆,保持孔内泥浆面不低于地面,防止塌孔或流砂。

成孔前必须检查钻头保径装置,钻头直径、钻头磨损情况,施工过程对钻头磨损超标的及时更换。成孔中,按试施工确定的参数进行施工,设专职记录员记录成孔过程的各种参数,如钻进深度、地质特征、机械设备损坏、障碍物等情况。记录必须认真、及时、准确、清晰。

旋挖钻机配备电子控制系统显示并调整钻进时的垂直度,通过电子控制和人工观察两个方面来保证钻杆的垂直度,从而保证了成孔的垂直度。

钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度:由硬地层钻到软地层时,可适当加快钻进速度;当软地层变为硬地层时,要减速慢进;在易缩径的地层中,应适当增加扫孔次数,防止缩径;对硬塑层采用快转速钻进,以提高钻进效率,砂层则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度。

旋挖钻机在钻进时,根据地层选用钻斗的同时,还要注意在钻进时进尺的控制。在使用旋挖斗时依据斗体的容量,一般在斗体三分之二为合适。进尺深度根据桩直径而定,也要根据地层的密度控制进尺深度。进尺过多,导致卸土困难,还会导致埋钻卡钻的事故发生。过少会延误施工进度与设备、能源的消耗,成本提高,降低了效益。

成孔过程中,应注意观察判断各土层地质特征,并认真留取岩样。如地质特征与地质资料不符,应及时通知现场监理确认,报请设计单位分析判断是否变更。

5清孔、成孔检查

钻孔至设计高程,经检查无误后,应立即进行清孔和检孔,严禁用超钻的方法来代替清孔。

采用换浆法清孔,即向孔内泵入经过泥浆处理器处理过的泥浆,换出孔底沉渣及浓度较大的泥浆。在孔底沉渣很厚的情况下旋挖钻机可采用捞砂钻头将沉淀物清出孔位。钻孔达到设计深度后,必须核实地质情况,孔径、孔深和孔型必须符合设计要求,采用测量检查和超声波检测仪检测。浇筑水下混凝土前,孔底沉渣厚度不得大于150mm。采用标准测砣测量或成孔检测仪检查。

6结束语

泥浆泵清淤施工方案篇9

关键词:井点降水;排涝站;施工

中图分类号:tU46+3文献标识码:a

一、井点降水在施工中的应用分析

(一)轻型井点降水

1、施工方案

结合现场施工情况,基坑底部轻型井点降水施工方案制定如下:①工程基坑的面积为3549.78㎡,属于较大面积的基坑,为此,施工队决定采用环形井点方式进行降水布置,运送施工材料及设备的通道预留3m的宽度,不封闭。②井点系统的压力标准为0.16mpa,真空度则控制在55.3-66.7kpa范围内。③综合考虑降水深度、基坑面积、单井有效抽水面积等因素,并借鉴类似工程的施工经验,将支管间距定为1m。④确保井点埋设无死井、淤塞、漏气、出水不畅等情况。

⑤井点管和联接总管在埋入前,先进行除锈与防锈处理,焊接口则要凿除焊渣,作防锈处理。

2、施工技术

成孔孔径为0.2m,井深为3.5m,实际井深比设计井深深0.5m,成孔方式为冲击式;成孔后使用耐空压机抽去井内的泥浆,选用粒径为2-4mm的砂石均匀投放入井内,为避免出现漏气现象,采用粘土填充井上部1m深度。埋设好井点管后在距其0.5m处设置总管并接通,完毕后连接抽水设备进行抽水检测,查看管道的出水情况,是否出现淤塞、漏气等情况,若发现问题及时处理。若真空度在55.3-66.7kpa范围内,井点系统的压力表显示为0.16-0.2mpa,表明井内一切正常,可即时投入使用。在井点投入使用前,保持抽水状态3-5天,以稳定水位降落漏斗,为避免因电源问题抽水中断,应配备双电源。在井点降水过程中,对周围建筑是沉降情况进行观测,若存在水平或沉降位移过大时,则应采取施工的保护措施。

(二)深井井点降水

1、施工方案

结合现场施工情况,基坑深井井点降水施工方案制定如下:①参照技术规范进行详细计算后,确定呈梅花型布置4孔井深,即1孔在基坑左岸,2孔在基坑右岸,1孔在基坑上游,所有孔距均按照30x30m规格进行布置。②在钻孔过程中,实际井孔深度与设计深度误差不能超过20m,井孔垂直度必须严格控制在0-1%的范围内,孔径则保持在在0.8m以上,且确保上下一致。③结合地层勘探结果,将孔内泥浆的比重稀释到1.05左右,以提高成孔质量[1],再使用砂料灌填井管和井壁间,灌填量要达到预先计算的95%以上,灌填高度要达到设计标准。④在护口管的埋设过程中,为避免管外返浆,注意将管外密封严实,护口管底插入原状土层,在井点出设置明显标志,并采取相应的措施加以保护,避免管内掉入其他杂物。⑤成井后将污水泵出井外,直至将污水抽净,确保井内的含砂量达标。⑥在施工过程中注意做好施工记录,以备日后查阅。⑦由于该工程施工时间跨越冬季,为避免受气候影响,采取相应的措施防冻。⑧泥浆池使用完成后务必及时回填,并彻底洗井,做到文明施工。

2、施工技术

(1)成孔。成孔的工艺流程可分为:钻进——清孔——下井管——填砂冲孔——止水封孔——洗井。①钻进。根据设计设计孔深选择合适的钻具,在钻进过程中要注意不同分层的情况,明确含水层,并注意深度的控制,避免误差过大,泥浆比重要保持在1.14-1.26。②清孔。待孔深符合设计要求后开始清孔,孔底岩粉的厚度不得超过0.1m,泥浆比重则保持在1左右。③下井管。将井管按井深进行排列组合,井管长度为为1m,内径为0.45m,外径为0.55m,上下部均采用钢筋砼预制管,分别为节、2节,中环则采用无砂管[2]。④填砂冲孔。将钻杆下放入井内距管底0.5m处,通过换浆将泥浆比重调至1.07左右,并通过小泵维持泥浆缓慢循环,直至填砂量达到设计要求。⑤止水封孔。填砂完毕后放置0.3h后,用粘土封住上部,避免降水或泥浆渗入砂料后,对成井质量造成影响。⑥洗井。使用空压机联合活塞的方式进行洗井,并确保洗井台班不少于三台,洗井标准以井内出清水为准,并且将沉砂厚度控制在0.2m以内,以确保洗井质量。

(2)抽水试验。抽水试验在正式施工前进行,目的是为了确定施工现场的水文参数。试验需要选用两孔降水井,一孔作为抽水井,另一孔为观测井。在洗井完毕且水位恢复正常后下泵,机泵选用深井潜水泵,降深要控制在17m左右。首先测定孔内水位变化,当水位波动较为平稳的时候开始抽水,为避免抽水时流量不稳定,视情况抽1-3天后停止,观察水位恢复情况。待水位完全恢复后正式开始进行抽水试验,测量两孔的初始水位后发动抽水机开始抽水,在抽水过程中进行水位观察,观测间隔安排如下:开始抽水0-10min,1min一次;10-30min,2min一次;30-100min,5min一次;超过100min后50min一次。

三、结束语

通过本次工程施工研究发现,降低地下水水位的方案应该根据施工现场的地质条件、开挖深度、工程性质等因素进行全面考虑,通常需要利用多种降水方法进行工程降水,这样既能够提高降水效果,又能够降低施工成本,加快施工进度。

【参考文献】

泥浆泵清淤施工方案篇10

关键词:井下水仓;机械清仓系统;工艺设计;水仓清仓技术文献标识码:a

中图分类号:tD744文章编号:1009-2374(2015)21-0019-02Doi:10.13535/ki.11-4406/n.2015.21.010

1水仓清仓技术现状

水仓在煤矿井下煤炭开采过程中起着极其重要的作用。它是井下同一水平处水的流经通道,同时还肩负着沉淀水中的煤粉及杂质的作用,其出口处的清水由水泵排至地面。由于煤粉及杂质不断沉积,水仓被淤泥装满后必须及时地清理,否则会影响矿井的正常排水,甚至导致淹井等重大事故。水仓的清理主要是对其内淤积的固液流态混合物进行清理,清理的技术关键是对煤泥进行连续清挖、输送及脱水处理。目前,水仓清理方式主要有直接清理及脱水处理两种。直接清理是指用人工、水力或机械等方法,将水仓内淤积的煤泥直接由人工装罐(矿车)后,用绞车拉入主巷道或废弃的巷道进行沉淀、晾干,再将晾干后的煤泥块通过提升系统运送到地面。这种清挖方式工人劳动强度大、劳动效率低、清仓周期长;由于煤泥含水量较大,煤泥只能装多半矿车,运输煤泥占用矿车多,另外煤泥有一定的黏性,卸载后矿车内留有较多的煤泥,运输效率低;矿车是敞开性的运输工具,矿车受到震动后,车内的煤泥撒落到道轨上,污染了大巷内现场环境,不利于矿井的标准化建设。煤泥运到地面上要么运到矸石山上扔掉,要么运到空地上晾晒,占用大片空地,且造成环境污染。脱水处理主要是使用水仓清仓机等设备进行脱水处理,通过专用泥浆泵将煤泥浆输送到各种脱水

设备进行脱水。主要有以下三种方案:

1.1使用杂污泵配合板框式压滤机

该方案通过杂污泵将煤泥输送到板框式压滤机中进行压滤,压滤机的适用范围广,结构较简单。板与框的压紧和拉开、卸渣和清洗滤布都可实行自动化操作,有利于压滤机向大型化发展。

1.2杂污泵配合振动筛

该方案使用高频筛作为主要的筛分设备,可以有效的提高清仓效率,保证清仓质量。设备简单,维修方便,目前广泛应用于井下水仓清仓。

1.3使用杂污泵配合振动筛、压滤机

该方案同时使用振动筛与压滤机作为脱水设备,脱水效果明显,将带式压滤机等设备结合到水仓煤泥清理系统中来,在井下实现煤泥的脱水及连续处理,脱水效率高,使用方便。采用脱水处理的清仓方式既可以减轻工人劳动强度,又能够提高工作效率,与当前煤矿开采机械化速度的迅速提高相适应,是目前煤矿清仓系统首选方式。

2应用环境介绍

2.1水仓概况

文中水仓位于平煤股份一矿三水平,是该水平面容水及排水的主要场所,在正常生产中发挥着重要作用。随着煤炭开采所产生的废水及地下涌水的不断汇集,该水仓有效蓄水容积逐渐减少,影响矿井安全生产,所以需要对其进行清淤处理。由于该水仓煤泥淤积量大,井下环境复杂,如果采用以前的人力清理或水力清理方式直接将淤泥运出,劳动强度及劳动量大,清理周期长,效果不是很理想,且对环境污染严重,因此需要采用合理的清挖设备对其清理。

2.2煤泥粒度分析

为研制更加合理及适用性的设备,对该水仓的煤泥粒度进行了测试分析:

从煤样粒度分布图可以看出,水仓煤样中直径小于300目(53μm)的颗粒,其体积占煤样的80%左右,直径300目(53μm)与200目(75μm)之间的颗粒仅占5%~10%。

3水仓清理设备的选择

3.1使用杂污泵配合板框式压滤机

由于其压滤不连续,设备占用空间大(仅压滤机长近6m、宽约1.5m),需要人工将滤饼从压滤机中清理下来,影响效率。由于没有前过滤措施,杂物及大颗粒也一同进入压滤机中进行压滤,对压滤机损坏过大,设备损耗严重,并不推荐使用。

3.2使用杂污泵配合振动筛

振动筛的最佳筛分范围是300目(53μm)与200目(75μm)之间,从煤样粒度分布图可以看出,该水仓颗粒分布并不在振动筛最佳筛分范围之内,减小筛孔尺寸可以提高清仓效率和质量,但容易糊网,脱水效果差;增大筛孔尺寸,虽然可以解决糊网问题,但容易出现跑粗,清仓效率低,清仓不彻底,影响清仓质量。所以使用杂污泵配合振动筛并不适合该水仓进行煤泥清理。

3.3使用杂污泵配合振动筛和压滤机

此种方案符合该水仓的实际状况,是一种有效的水仓清仓系统,克服了现有机械水仓清仓方法所存在的问题。

4机械水仓清挖系统

机械水仓清挖系统可实现对井下水仓煤泥的连续抽排、粗分、浓缩、脱水、装车自动化和机械化的流水作,不仅降低了工人的劳动强度,改善了作业环境,而且效率高,对实现煤矿水仓清仓机械化有推动意义,具有投资少、效率高、运行成本低和运行可靠的特点,有良好的经济效益和社会效益。

4.1系统主要技术参数

4.2系统组成及工作原理

机械水仓清挖系统采用杂污泵配合振动筛与压滤机系统,由杂污泵、高频振动筛、泥浆泵、压滤机等组成,结构如图2所示:

1.杂物泵;2.矿车;3.高频振动筛;4.泥浆泵;5.压滤机

系统工作原理:水仓的煤泥经稀释后用杂污泵打到粗煤泥回收筛(高频筛),首先回收粗煤泥;筛下物泵入调整槽,在调整槽内将煤泥调整到合适的浓度,再将浓度调整好的煤泥用给料泵打到压滤机系统处理。处理后接近清水的低浓度滤液返回水仓,含水量较低的煤泥饼可直接装矿车运输。

4.3系统特点

(1)处理的最小粒度达300目(53μm),清仓彻底。(2)将带式压滤机等设备结合到水仓煤泥清理系统中,在井下现场实现煤泥的脱水及连续处理。采用的是紧凑型带式压滤机,占用空间为普通压滤机的1/3。(3)将高频筛和带式压滤机配合使用,分别对粗煤泥和细煤泥过滤,清理彻底。(4)脱水后的煤泥含水量少,可直接通过传送带或矿车运输,分离出来的清水通过橡胶管排至另一水仓或附近水沟,改变了过去煤泥会对运输巷道造成污染的现象。(5)系统简单,所需设备少,结构紧凑,占用空间小。操作、维护容易,可自动控制。(6)考虑到井下安全性,电器设备(电机、控制箱等)做防爆处理。

5应用效果分析

投运12个月的基本试验数据记录如下:(1)进料量及进料浓度:进料使用四寸泥浆泵(出口管径100mm),进料浓度在(煤泥含量)30%~60%之间。(2)振动筛内煤泥存量:在进料浓度为45%~50%时,振动筛筛网上煤泥厚度为50mm,长400~500mm。(3)压滤时间:在进料浓度为45%~50%时,压滤机压满一槽需15分钟左右,卸料时间5分钟左右。(4)整机处理能力:整套设备每小时出煤量在3吨左右,每班筛选出干煤3矿车左右。

试验表明,该水仓在使用了机械水仓清挖系统后,与以前的人工清仓方式相比,清理效率提高了3倍左右,工人劳动强度大大降低,巷道环境得到了改善,筛选的煤可以直接装车升井,省去了煤泥的后续处理环节。

6结语

通过对平煤股份一矿三水平水仓做煤泥样品粒度分析,发现该水仓煤泥中直径300目(53μm)与200目(75μm)之间的颗粒仅占5%~10%,比较目前常用的三种脱水清仓方案,采用杂污泵配合振动筛与压滤机系统。该系统处理的最小粒度达300目(53μm),适用于该水仓煤泥清理,清仓彻底,效率提高了2~3倍。该水仓清仓方案的整个系统自动化程度高、设备布局合理,使工人劳动强度大为降低,既节省了用工,又提高了工效;回收的煤泥含煤率很高,可回收利用,为国家节约了更多的煤炭资源。回收的煤泥含水量少,改变过去煤泥对运输巷道的污染现象,利于矿井质量标准化建设,避免了单水仓运行的安全隐患。

参考文献

[1]闫世春.煤泥处置[m].北京:煤炭工业出版社,2001.