1 Project Overview

國家會展中心(天津)一期工程位于天津市津南區，總建筑面 積47.86萬m2，主 要 由16個 展 廳、中央大廳、交 通 連 廊、室 外 展 場、垃 圾 站、能 源 站 組成，地下為鋼筋混凝土結構、勁性結構，基礎為樁基承臺、樁筏 基 礎，地 上 為 鋼 結 構。展館區展廳地面加固采用400高強預應力混凝土管樁，共19868根，單根長約23m，共計約45.7萬m;展廳人字柱基礎及其他部位采用鉆孔灌注樁基礎，樁 徑 為600，800mm，樁長為28.7～40.5m，共8338根，總混凝土澆筑量約14.2萬m3，泥漿排放量約40萬m3。

2施工重難點

1)工期緊樁基施工工期僅45d，須在45d內完成19868根管樁和8338根灌注樁，同時受工藝穿插制約影響，樁基工程工期緊張。

2)泥漿外排量大，處理困難樁基施工階段日均泥漿產出量大于1萬m3，但泥漿卸地限額排放，運輸困難，泥漿處理直接制約工程進度。利用泥漿 分 離 技 術，可 減 少 水 資 源 的 投 入，進而減少 廢 棄 泥 漿 外 運，消除廢棄泥漿對環境的影響，同時滿足現場回填土方的需求。

3)土方資源嚴重匱乏本工程場地原為水塘、耕地，經初步填墊形成，場地標高比設計標高低1.400m，在樁基施工后期需回填展廳部位的灰土，缺土量達7.2萬m3，土方資源嚴重匱乏。

3泥漿分離技術

3.1泥漿振動篩分技術

傳統樁基施工多采用回轉鉆機進行原土造漿正反循環鉆進施工，施工過程中消耗2～3倍鉆孔量的自來水，產生約3倍鉆孔量的泥漿，泥漿難以被循環利用，處理不當會給環境造成負擔，且 極 浪 費 水資源。旋挖鉆 機 施 工 樁 基，具備成孔質量好、施 工速度快的優 勢，但需人工造漿進行護壁，需 采 購 大量膨潤土。結合兩種工藝既能充分利用回轉鉆機成孔原土造漿，又可減少旋挖鉆機成孔護壁所需的人工造漿。通過振動篩分處理劣化泥漿，添加調整劑后，制成穩定液供旋挖鉆機成孔護壁使用，實 現泥漿的循環利用，工藝流程如圖1所示。

泥漿振動篩分技術極大地減少了廢棄泥漿的最終產生量，可作為泥漿減量化技術在工程中優先采用。3.2泥漿離心分離技術該工藝在泥漿振動篩分技術的基礎上，進行了泥漿循環利用，對廢棄的泥漿進行無害化處理。泥漿經過振動篩進行一級分離，篩分出砂性大顆粒;將篩分后的泥漿輸入泥漿循環池，供 鉆 機 成孔施工使用。廢棄的泥漿經振動篩清除大顆粒后，輸入中轉箱，加入一定 配 合 比 的 絮 凝 劑，使處于懸浮狀態的細土顆粒絮凝，再通過離心設備二次分離泥漿中的黏性細顆粒，實現泥水分離，工藝流程如圖2所示。

泥漿離心分離技術設備集成化程度高，但工效較低，每臺設備處理泥漿量僅30～50m3/h。3.3泥漿壓濾分離技術泥漿壓濾分離工藝的泥水分離效率較高，固體分離物的含水率可調，施工效率可控。1)帶式壓濾機工作原理泥 漿 經 輸 送 泵 進 入混合器后，加 入 絮 凝 劑，使泥漿中的微小固體顆粒(或懸浮物)絮凝成絮狀團塊，然后將混合器輸送至濾網，在重力 作 用 下，混合器隨網帶移動通過楔形區、低壓區、中 壓 區、高壓區和強力對輥擠壓區，因此，自由水透過濾網背面而滲出分離，包 裹 在 土 體中的水經過逐級增壓擠壓被排出，從而實現泥水分離，工藝流程如圖3所示。

該設備處理量大、處理周期短，但濾布易損壞、易堵塞，工作結束后需用大量清水沖洗，較為不便。2)板框式壓濾機工作原理板 框 式 壓 濾 機 的濾室由交替排列的濾板和濾框構成。濾 板 表 面 有溝槽，凸出部位用以支撐濾布。濾框和濾板邊角上有通孔，組裝后構成完整的通道，能通入懸浮液、洗滌水，引出 濾 液。由供料泵將懸浮液壓入濾室，在濾布上形成 濾 渣，直至懸浮液充滿濾室，濾 液 穿 過濾布，沿濾板溝槽流至板框邊角通道后集中排出，過濾完畢，即可通入清水洗滌濾渣。該設備適用于中小型工程的泥漿脫水處理，但處理過程易 發 生 堵 塞，需 使 用 高 壓 泵，難 以 實 現 連續自動運行。

3.4泥漿固化分離技術確定上述泥漿分離技術可有效實現泥漿的減量化及固化處理，但 處 理 效 率 較 低，不能滿足本工程需要。本工程在泥漿循環利用的基礎上，對廢棄泥漿采用免壓濾直接分離固化技術，以實現大體量廢棄泥漿的處理。4廢棄泥漿免壓濾直接固化分離技術4.1工藝原理及流程利用規劃的室外展場區域布置固化系統，通過設備組合，將固化劑充分攪拌成溶液，與 廢 棄 泥 漿充分融合，在固化池內養護3～7d，待強度滿足回填要求后挖出轉運至待回填場地;也可根據回填需要，直接將融合了廢漿和固化劑的混合液泵送至回填場地，形成自密實回填土。固化劑的主要成分為水泥、硫 酸 鋁、石 膏 粉 和氯化鈣。通過室內試驗試配和現場調整，將上述成分按照一定 比 例 混 合 均 勻，制成固化劑溶液，液 體狀的固化劑經靜態處理后可與泥漿充分融合反應。廢棄泥漿的處理流程如圖4所示。

通過泥漿固化分離工藝，將廢棄泥漿轉化為輕質土復合物，用 于 場 地 回 填;析出清水回流繼續用作樁基施工或現場降塵。4.2固化系統固化系統包括固化劑儲存系統、固化劑攪拌系統、廢漿儲存系統、廢漿固化拌合系統、廢漿固化養護系統，如圖5所示。

通過泥漿的減量化循環利用，廢棄泥漿日產生量約5000m3，采用免壓濾直接固化工藝，設置2套固化劑儲存系統、2套固化劑攪拌系統、2處下沉式廢漿池、21處固化養生池，按7d一 個 循 環，實 現 日處理 廢 漿4500m3，最大單循環固化能力3.15萬m3，基本滿足本工程對廢棄泥漿的處理需要。

4.3技術實施要點

1)按設計方案，確定所需回填土強度后進行配合比試驗，選擇合適場地布置泥漿處理系統。本工程選擇前期施工不受影響的室外展場區域。

2)廢棄泥漿儲備系統選用下沉式泥漿池，固化劑攪拌系統選用集成式拌合系統，可有效保證現場文明施工。

3)靜態混合系統選用三通連接裝置，循環管內設置螺 旋 片，可使固化劑溶液與廢棄泥漿充分融合，如圖6所示。

4)將混合后的溶液泵送至養護池內自然養護，根據不同的使用需求，養護3～7d。

5)將泥漿固化形成的輕質土復合物替代灰土，用于展廳部位場地回填，可實現廢棄泥漿的資源化利用，固化過程中析出的水可循環利用。廢漿直接進行固化處理的效率高，資源化利用程度高，但需 占 用 較 大 場 地，適用于大型公共建筑或分期開發項目;用地緊張的建設工程項目則不滿足該技術的實施條件。

5結語

1)泥漿振動篩分技術可實現泥漿循環利用與泥漿減量化，適用于所有樁基施工項目。

2)泥漿離心分離技術脫水效率高，能實現泥水深度分離，但 處 理 效 率 低，適用于小規模樁基施工項目。

3)泥漿壓濾分離技術的設備集成化程度高、占用場地小、安 裝 快 捷、工 效 較 高，但無法連續運轉，不適用于大方量廢棄泥漿連續脫水處理。

4)泥漿直接固化分離技術處理效率高，對于大方量廢棄泥漿處理適應性強，可根據工程需要調整產物強度，但 設 備 占 用 場 地 大，適用于場地寬敞的樁基施工項目。

5)在國家會展中心(天津)一期工程中，廢棄泥漿免壓濾直接固化分離工藝的應用，減少了水資源投入，消除了泥漿卸地受限的影響、泥 漿 外 運 對 環境的影響，同時加快了樁基施工進度。固化后的產物完全滿足場地回填需要，實現了廢棄泥漿的資源化利用。

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