关键词：地连墙；泥浆；施工
引言
随着城市地下空间和城市地铁建设的发展，基坑开挖越来越多，开挖深度越来越深，地下连续墙作为更可靠的开挖方法被广泛使用。在地下连续墙施工中，泥浆护壁成槽施工已成为一个主要的成槽方式。泥浆质量将直接影响到施工过程中的槽壁稳定性。研究泥浆机制、护壁性能，有助于确保施工安全，节约建设成本，以便更好地适用于地铁领域。本文以哈尔滨地铁三号线人民广场站为工程实例，以工程地质条件和水文地质条件为基础，计算出工程所需泥浆用量和配浆粘土用量和水用量，提出泥浆施工工艺、泥浆的质量控制措施和泥浆的循环使用。
1地连墙施工中泥浆的作用
泥浆在地连墙的施工中起着至关重要的作用，一方面是支撑护壁，防止塌槽；另一方面是悬浮泥砂，减小沉渣。成槽时，槽内土体被挖出，槽外的地下水会向内渗透，如果没有泥浆的护壁支撑，槽壁将难以保持稳定。成槽时产生的泥砂可悬浮于泥浆内，避免直接沉底，造成沉渣过厚。使用泥浆时，其质量应满足相关规范的要求。另外，需要根据工程的实际情况，针对不同地区或不同工程对泥浆的指标进行调节，以使泥浆更好的发挥作用。
2地连墙中泥浆的主要作用
2.1护壁作用
地连墙虽然能够阻挡一部分周围的泥土以及地下水，但是对于地连墙周围地下地质环境不好的地区而言，地连墙的阻挡作用没有那么明显。地连墙在充满水和膨胀土等制成的泥浆以及其他周围土体外力的压制的情况下，再继续接受来自其他方面的施工影响，就会形成一定的压力。面对这些压力，泥浆的作用就发挥出来了。泥浆可以起到护壁作用，如图1所示，在地连墙的建造中，若是施工地处于土质压力较大的地区，在面对这些压力下泥浆就会形成泥皮，从而对墙面形成一定的保护作用，也就是护壁作用。它对周围土壤形成的压力产生了一定的抵抗，同时它也是泥浆作用中最重要的作用。
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图 1 泥浆护壁作用展示图
2.2泥浆储存设备
泥浆储存设备包括新制泥浆罐、混合泥浆池以及连通管路。新制备的泥浆先储存于新制泥浆罐内，为保证泥浆质量，待膨润土充分水化后方可使用。混合泥浆池用于存放回收泥浆和新制泥浆的混合泥浆，可以直接输送至现场使用。泥浆罐内设置泥浆泵，用于将水化好的新制泥浆输送至混合泥浆池，而各混合泥浆池的下部有管路连通，池内的泥浆可以自行流动，无需外加动力。泥浆罐和泥浆池的数量可以根据实际需要进行配置。经过回收处理的泥浆不可避免的会含有泥砂，且其粘度、泥皮厚度等指标均已变差，如果在池内存放时间过长的话，泥浆则可能会离析。在混合泥浆池内要布置大功率电机，由电机带动扇叶对泥浆进行搅拌，以使泥浆均匀。
2.3槽内泥浆除砂方法
地连墙成槽后必须进行清槽除渣处理，传统的清槽方法一般采用潜水泥浆泵将槽内的老泥浆全部用新制备泥浆置换的方法，以达到清除槽底沉渣、置换槽内不合格泥浆的目的。此法存在以下问题：1）由于单幅地连墙的槽孔体积较大，传统清槽方法需要大量新制泥浆置换槽内不合格泥浆，被置换出的泥浆未得到充分利用，泥浆置换成本高，清槽施工速度慢，造成资源浪费。2）在地连墙混凝土灌注过程中泥浆中泥砂沉淀量大，混凝土顶面沉渣量可达1.0~1.5m，造成混凝土灌注困难、混凝土超灌量大、混凝土灌注量不准等问题，增加混凝土的灌注成本。3）槽内大块沉渣不易清除，若清槽时大块泥团未清理干净，将直接影响地连墙质量，造成地连墙围护结构漏水或码头结构漏水漏砂等。4）被置换的泥浆大多直接排到临近海水或泥浆沉淀池，污染环境。
2.4冷却、润滑作用
在地连墙的建设中，不仅仅是用钢筋混凝土吊放后就结束了，后续还要进行一定的工程。抓斗在进行工作的时候，会与地连墙的槽壁和槽段接头部位产生一定的摩擦，从而导致高温的产生。而泥浆的作用就在于此，泥浆的循环流动可以对抓斗产生一定的冷却作用，从而保证工作的正常运行。同时，泥浆对地连墙的槽底，即抓斗进行工作的地方有着润滑的作用，保证抓斗能够顺利进行工作，减少更换抓斗的频率，降低一定的成本。
2.5泥浆净化处理系统
泥浆净化处理系统主要作用是清除泥浆里面夹杂的泥砂，使得泥浆达到循环使用的目的，可将其分为1类净化处理和2类净化处理。1类净化处理：地连墙成槽完成后，安装钢筋笼前，使用气举反循环的方式对泥浆进行处理，具体方法如下：将抽浆管下到槽底，其顶部和泥砂分离机相连，底部扩口处通着气管，气管则与地面的空压机相连。除砂时，启动空压机把槽底的泥浆上顶至泥砂分离机，经过处理后的泥浆再排入槽内，上部的泥浆持续下降，如此形成一个循环，将槽内泥浆逐步进行净化处理。经过处理后的泥浆，含砂量降低，槽底的沉渣厚度减小，更利于混凝土的浇筑，可以更好的保证地连墙的施工质量。1类净化处理设备主要包括空压机、抽浆管、泥砂分离机以及连接的管道。2类净化处理：在混凝土浇筑过程中，被置换出来的泥浆通过回浆管路输送至混合泥浆池内，可以根据需要使用位于泥浆池上方的泥砂分离机对池内的泥浆进行净化处理，经过除砂处理后的泥浆再次排入混合泥浆池内。使用池内的电机搅动泥浆，使泥浆进行流动，逐步的对池内所有泥浆进行净化处理。
2.6泥浆质量控制措施
1）提高槽段内泥浆面，泥浆面高出地面，以加大对槽壁的压力，减少槽壁坍塌。2）增大泥浆的保水性和流变性，提高泥浆的粘度和浆液稳定性。泥浆在静止的时候结构稳定，可有效悬浮钻屑，支撑槽壁。3）提高泥浆分散性，增大泥浆的胶凝强度，提高泥浆重度。
结语
我国城市发展速度迅猛，地连墙的建造也成为了随处可见的地铁施工工艺。对于后续的城市轨道交通建造，地连墙充当着十分重要的角色。所谓“万丈高楼平地起”，泥浆也是保证地连墙建设是否稳固的一个重要材质。对于目前的地铁团队工作能力而言，地连墙的地铁安全性是一方面，在保证安全的基础上尽量减少建造成本也成了一个十分重要的问题，而对于泥浆的合理应用就是其中最重要的组成部分。目前，我国地连墙中对于泥浆的应用已经取得了显著的成就，但是放在世界上看来，还存在很大的进步空间。
参考文献
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论文作者:赵东旭
论文发表刊物:《建筑实践》2019年38卷24期
论文发表时间:2020/4/26
标签：泥浆论文; 作用论文; 沉渣论文; 抓斗论文; 地铁论文; 混凝土论文; 新制论文; 《建筑实践》2019年38卷24期论文;