特殊地质条件下地下连续墙清孔换浆工艺优化

特殊地质条件下地下连续墙清孔换浆工艺优化

作者：李晶坤

来源：《丝路视野》2017年第31期

【摘要】本文结合广东沿海地区地质条件的地下连续墙工程施工，针对该地区地质特殊性进行分析，并对清孔工艺进行了优化调整，对沉渣厚度得到了很好的控制，为今后地下连续墙施工质量控制积累了宝贵经验。

【关键词】特殊地质；清孔；换浆；优化；沉渣厚度 一、前言

地下连续墙施工中，槽底沉渣厚度控制是成槽施工质量的重要指标之一，其质量的优劣将直接影响到成墙质量。尤其对于承重地下连续墙影响更甚，若沉渣清除不彻底，将导致地下连续墙达不到承载力要求。因此，有效清除槽底沉渣是控制成墙质量的重要环节之一。 二、地质条件

原始地貌单元为海陆交互相沉积地貌，后经填海造陆改造，原始地貌业已改变。场地内发育的地层按自上而下顺序依次为：人工填土、淤泥、粘土、淤泥质粘土、粗砂、砂质粘性土、花岗岩等。

三、清孔换浆工艺流程及工作原理

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工程前期，清孔主要采用泵吸式反循环泥浆置换法。顾名思义，将换浆泵探至接近槽底位置，通过泵身抽吸力作用，由泵内腔吸上注入到泥浆循环池内，并将新鲜泥浆注入槽内，形成泥浆置换，达到清孔目的。

通过几幅槽段验证，清孔效果不甚理想，混凝土浇筑后期，上托困难，托上来的泥浆比重较大，含沙量较高，往往在混凝土浇筑前还需要进行二次清孔。而且泥浆置换过程中，若遇到大块泥渣进入泵内，极易将泵堵住，需将泵提出进行冲洗，管路通畅后方可重新进行换浆，对于清孔过程造成很大麻烦。

经过方案比选，最终确定清孔换浆方法。具体如下：（1）利用气举反循环换浆法代替泵吸式反循环换浆法。气举法原理是利用空气压缩机将压缩空气通过输气管道进入气液混合器与槽内反循环泥浆混合，产生比重相对较小的气、浆混合流体，在如此情况产生的压力差及气体膨胀作用下稠浆和沉渣沿排浆管道排出。

（2）置换泥浆利用泥浆筛分器净化法代替重力沉淀法。泥浆筛分器工作原理主要依靠振动筛和旋流器进行工作。首先，从槽内置换出来的劣化泥浆经泥浆筛分器振动筛除去较大颗粒土渣和砂砾。然后进入旋流器，使细小颗粒在离心力作用下聚集在旋流器内壁，再依靠自重作用下沉排渣。从而，完成泥浆净化，重新注入槽内。

清孔换浆具体流程如下：待液压抓斗成槽结束，刷壁完成后，开始下设反循环气、浆管与混合器，下放至混合器底端距离孔底20～30cm，开启空压机供气，首先将一部分槽底废渣和稠浆排放至废浆池内，并向孔内补充新鲜泥浆。随后，将排浆管与泥浆筛分器连接，进行孔内泥浆循环，排除废渣。泥浆筛分器筛分后，泥浆流回槽内。从而，完成泥浆循环过程。每幅槽段取2～3个点位下设混合器，相邻点位之间距离不超过2m。清孔时间依据泥浆筛分情况确定，直至泥浆筛分器基本无泥沙排除为止。 四、清孔换浆工艺控制要点 （一）泥浆性能检测和调整

清孔过程中，应当随时进行泥浆性能指标检测，如比重、粘度等指标不满足规范要求，及时补偿新制泥浆，随泥浆循环过程中及时进行调整。 （二）换浆前槽底稠浆废弃

成槽过程中，剥落下来的淤泥与泥浆混合形成黏糊。由于比重较大，落于槽底。清孔前需利用反循环装置将这部分稠浆进行废弃，排入废浆池或废浆车内。 （三）注意随时保持泥浆循环动态平衡

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首先，控制好空压机排风压力。压力过小，达不到换浆效果；压力过大，容易超过泥浆筛分器负荷能力。一般控制排风压力0.7MP左右。

其次，由于泥浆筛分器将槽内废渣排除后，回流槽内的泥浆体积减小，因此，需随时向槽内进行补浆，以控制槽内泥浆液面高度，确保槽壁稳定。 五、优化效果 （一）施工效率提高

清孔效率方面，由之前的3～5小时提高为的2～3小时，抽浆速率约250m³/h。而且平均每100m³泥浆可置换出约5m³泥沙，清孔效果明显改善。 （二）经济成本降低

通过本次工艺优化，对沉渣厚度得到了有效控制，避免了墙体质量问题带来的治理费用；泥浆使用率提高，尤其是泥浆筛分器的投入使用，提高了泥浆循环使用效率，减少了泥浆的排放，进而降低了原材费用和泥浆清运成本。 六、结论

针对于本工程淤泥质和含砂较高地层对清孔换浆工艺进行的优化调整，可有效清除和置换出孔底淤积的稠浆和大量泥沙，从而有效预防因槽孔底部沉渣对混凝土浇筑质量带来的不利影响，尽量避免墙体夹泥、夹砂等质量问题的出现。进而，降低了因质量通病治理和大量泥浆排放产生的成本投入。同时，提高了施工效率，为工程顺利进行奠定了基础。值得在类似地质条件地下连续墙工程中进行推广应用。 参考文献

[1]JGJ120-2012，建筑基坑支护技术规范[S].

[2]周曙春，杜坤乾，谢军.正循环钻进、气举反循环清孔工艺施工应用[J].岩土工程学报，2011（S2）：166～168.