大直径泥水盾构泥浆绿色处理技术探讨.doc

大直径泥水盾构泥浆绿色处理技术探讨 　　摘 要：本文以杭州望江路过江隧道施工过程中对隧道泥浆处理绿色施工为背景，对目前国内大直径盾构隧道泥水处理绿色施工进行探讨， 结合杭州钱塘江两岸地质情况，盾构施工中废弃泥浆从泥浆固化、压滤、离心等处理方法综合分析，废浆进行零排放无公害处理，为后续陆续开始的穿江大直径盾构隧道泥水废浆处理方案提供参考，提供思路，做到盾构施工过程中“废浆零排放”。 　　关键词：大盾构；泥浆；处理 　　DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.08.115 　　1 国内现状 　　目前国内大直径盾构隧道（隧道直径超过10m以上）在建或已通车项目已经达到20余座，包含上海长江隧道、南京纬七路长江隧道、武汉三阳路过江隧道等一批超大直径盾构隧道，基本以复合式泥水平衡盾构机施工为主。目前杭州市已经通车的有钱江通道过江隧道、庆春路过江隧道。望江路过江隧道、博奥过江隧道等大直径过江隧道项目已经陆续开工。随着城市的建设发展，土地不断开发利用，隧道施工所处施工场地将越来越趋向城市中心地带，周边环境要求也会越来越高，对泥水盾构施工所产生的废浆处理要求也会越来越严格，如何在有限的施工场地将施工产生的废浆进行无公害化处理将会显得越来越重要。 　　杭州目前在建的大直径过江隧道项目有杭州望江路过江隧道工程、博奥路过江隧道工程，后期陆续地铁1、3号线将采用单洞双线，使用大直径泥水盾构陆续过江，本文以杭州望江路过江隧道施工过程中对隧道泥浆处理绿色施工为背景，对目前国内大直径盾构隧道泥水处理绿色施工进行探讨。 　　2 国内目前泥水处理方式 　　泥水盾构是利用泥水的携带碴土能力将盾构开挖下来的碴土通过管道泵送至地面泥浆处理系统进行分离，分离出来的干渣通过汽车或其方式运输至指定场所进行排放，剩余指标合格的泥浆则继续进行循环至盾构机用于下一循环的掘进施工。泥水处理循环系统流程见图1。泥水处理设备如图2所示。 　　通过泥水分离设备筛分处理后，指标合格的泥浆则继续进行循环至盾构机用于下一循环的掘进施工。当泥浆不达标时，则需要进行弃浆处理。弃浆集中至废浆池，经沉淀后捞渣外运；剩余的难以沉淀的泥浆就需要经过特殊的处理，满足环保要求后方可外运。 　　目前国内废浆处理的方式主要有以下三种：压滤处理、离心处理和固化处理。电渗、泥浆船运等其他处理方式本文将不再赘述。 　　2.1 压滤处理 　　泥浆处理过程分为以下几个步骤：泥浆收集→泥浆改性→压滤（含送浆、建压）→排水→隔膜压榨→吹气脱水→卸料→管路冲洗。 　　废弃浆液泵送入待压泥浆罐，用悬臂吊将生石灰提至待?耗嘟?罐上部，在搅拌桶中进行水化处理后进入待压泥浆罐。 　　泥浆泵将待压泥浆罐中的泥浆泵送至压滤机滤板间的密闭腔室，泥浆中的固相颗粒被滤布拦截并逐渐富集形成滤饼，滤液透过滤布流出进入滤液收集池。 　　2.2 离心处理 　　离心机由粉末储存和加料系统、干粉计量投加系统、溶解水系统、储存搅拌系统和就地控制系统组成。 　　操作人员把药剂加到离心机药剂配制装置的药剂料箱中，启动系统后，进水阀门先打开，然后进料器会自动打开，药剂与水预混合后首先进入到第一组溶药箱，并在这里通过搅拌器进行充分搅拌和混合；当第一组溶药箱充满后便自行推流至第二组溶药箱――熟化箱，在这里进一步混合溶解；经过两次搅拌混合后的药液最后再到第三组溶药箱――成品溶药箱，这时配置好的药液便可通过加药泵投入到加药点上。 　　2.3 固化处理 　　盾构泥浆固化稳定化处理技术首先对盾构泥浆进行分类，然后对盾构的弃浆进行固化稳定化处理，将处理后的泥浆排入养护区进行养护排水处理，从而使泥浆的含水率降低，机械强度增加，对养护区的泥浆进行跟踪检测分析，检测达标泥浆进行外运处理。 　　废弃泥浆泵送至系统，经阀门选择切换进入搅拌模块，当液位达到一定高度时，搅拌泥浆泵、循环阀门和搅拌器开启，对模块内泥浆进行循环搅拌；同时药剂称重输送系统开始将固化剂粉末均匀投送至搅拌模块的混合区，此时循环搅拌系统对泥浆与药剂进行充分混合。当泥浆量达到液位上限，药剂投送量达到设定值后，再对泥浆进行设定时间的搅拌混合，使泥浆与药剂均匀混合。达到设定搅拌时间后，开启外排阀门同时关闭循环阀门，使泥浆外排至养护池进行固化反应，系统进入下一流程。 　　3 废浆处理经济效益综合对比 　　三种废弃泥浆处理均有各自的特点，从占地面积、设备投入费用以及处理效率综合对比见表1。 　　一套压滤设备占地约100平方（不考虑废浆池用地），实际处理量能达到500～700m3/d，根据不同的泥浆含砂率或者含泥量对废浆添加外加剂能提高压滤设备的处理效率，但会增加整个废浆处理的成本。压滤处理一般处理费用在30～50元/方，对于处理出来的泥饼含水率可以进行调