CSM工法对浆液有什么要求?制浆、供浆与水灰比控制
为什么CSM重视浆液质量?
CSM墙板由水泥浆与原位土体切削搅拌形成。如果制浆或供浆不稳定,项目可能出现水灰比不稳定、水泥掺量不一致、浆液质量不均、供浆前浆液沉降、泵送压力波动、流量不匹配、铣削主机等待、墙板分幅记录难以复核、供浆过程追溯能力较弱以及水泥土墙板形成一致性下降等问题。
CSM使用什么浆液?
CSM通常使用水泥基浆液。浆液配方可能包括水泥、水、外加剂或掺合料、补充胶凝材料和项目指定固化剂组分。最终配方取决于土体类型、地下水条件、墙板深度、墙板宽度和厚度、设计强度、渗透性要求、基坑或止水要求、铣削主机类型、施工顺序、项目技术规范、室内试验或现场试验结果。
CSM浆液的核心要求
1. 水泥掺量可控
水泥用量必须与批准配合比一致。合适的CSM制浆系统应通过水泥储存、螺旋供料、水泥称量、配方化配料、PLC生产控制、批次记录和打印等环节支持水泥投入控制。
2. 水灰比控制
水灰比会影响浆液状态、泵送性能和固化剂浓度。如果水灰比过高,浆液可能过稀;如果过低,浆液可能难以泵送。CSM制浆站应根据批准配方控制水泥和水的输入。除非项目另行配置密度监测或浆液监测模块,否则水灰比记录应理解为基于配料数据的记录。
3. 高剪切制浆
高剪切搅拌有助于分散水泥颗粒,并形成更均匀的水泥浆。高剪切制浆有助于提高浆液一致性、改善水泥颗粒分散、提高泵送稳定性、降低未充分分散水泥团的风险以及更稳定地向CSM主机供浆。
4. 协调供浆
CSM施工通常按墙板分幅切削和搅拌。制浆站必须匹配这个施工节奏,协调水泥供料、水计量、搅拌周期、储浆搅拌、泵送、管路布置、压力监测、流量监测和生产记录。
5. 供浆前储浆搅拌
储浆搅拌有助于保持浆液悬浮状态,并减少供浆前沉降。以下场景尤其需要关注:CSM主机浆液需求存在间歇;管路距离较长;配料和搅拌周期未完全同步;现场布置导致泵送前存在等待时间。
6. 泵送压力记录
泵送压力记录有助于项目团队复核供浆稳定性、管路阻力、泵运行状态、可能的堵塞或中断、墙板施工过程中的供浆一致性以及不同墙板施工中的运行变化。
7. 流量记录与供浆量
流量记录有助于确认计划浆液量是否被输送至CSM主机。对于CSM项目,流量记录可与墙板深度、墙板宽度和厚度、墙板体积、水泥消耗量、浆液配方、施工墙板编号以及铣削主机施工数据进行对照。
8. 生产数据与打印
制浆站可根据配置记录批次编号、生产时间、水泥投入量、水投入量、基于配料数据的水灰比、制浆量、泵送压力、浆液流量、运行状态、报警记录、硬件打印和数字化导出。
CSM制浆供浆系统组成
| 组成模块 | 功能 |
|---|---|
| 水泥储仓 | 储存水泥或固化剂材料 |
| 卧式储仓系统 | 为受限场地提供低高度水泥储料 |
| 螺旋输送机 | 将水泥从储仓输送至配料系统 |
| 水泥称量系统 | 按配方计量水泥输入 |
| 水计量系统 | 控制进水量 |
| 外加剂计量模块 | 根据配置加入外加剂 |
| 高剪切搅拌机 | 将水泥和水混合成均匀浆液 |
| 储浆搅拌桶 | 供浆前保持浆液悬浮 |
| 供浆泵 | 将浆液输送至CSM设备 |
| 压力记录模块 | 记录泵送压力 |
| 流量监测模块 | 根据配置记录浆液流量 |
| PLC控制系统 | 协调配料、制浆、泵送和记录 |
| 硬件打印机 | 打印生产记录 |
CSM制浆产能如何估算?
项目团队应估算墙板深度、墙板宽度和厚度、墙板体积、搭接或连接要求、土层条件、水泥掺量、浆液配方、铣削主机施工周期、每日墙板施工目标、每班作业时间以及所需生产余量。如果制浆站产能不足,CSM主机可能需要等待,从而影响施工效率。
CSM中的限高与水泥储料问题
常见现场限制包括现场面积有限、上方电线、桥下施工、周边建筑较近、低净空作业区、高风暴露、水泥车进场受限和立式水泥仓基础空间不足。AGP-V60H适用于需要AGP-V60级别制浆产能、但立式水泥仓安装困难的项目。
海工或大产能CSM浆液要求
部分CSM项目可能涉及海工、沿海或大产能制浆条件。制浆系统可能还需要关注更大的水泥储料容量、更长的生产周期、更高制浆产能需求、海工或沿海设备防护、更完整的压力和流量记录、驳船或平台施工的布置条件、水泥补料计划以及数据备份和生产资料管理。
CSM供浆常见问题
| 问题 | 可能原因 | 影响 |
|---|---|---|
| 水灰比不稳定 | 水泥或水输入缺乏控制 | 浆液质量不一致 |
| 制浆产能不足 | 搅拌容量或配料周期过小 | CSM主机可能等待 |
| 水泥供料中断 | 储仓出料或螺旋输送问题 | 影响生产节奏 |
| 浆液沉降 | 储浆搅拌不足或等待时间过长 | 浆液均匀性下降 |
| 压力波动 | 管路阻力、堵塞或泵不匹配 | 供浆不稳定 |
| 记录不完整 | 无打印或数据导出 | 质量复核困难 |
| 现场安装困难 | 立式水泥仓不适合现场 | 需要卧式水泥仓布置 |
EIZOO适用于CSM制浆项目的推荐配置
| 项目需求 | 推荐EIZOO配置 |
|---|---|
| 常规陆基CSM制浆供浆 | AGP-V60 |
| 限高CSM制浆供浆 | AGP-V60H |
| 紧凑型制浆项目 | AGP-C30 |
| 海工或大产能制浆 | AGP-M500 |
| 卧式水泥或固化剂储存 | HS系列 |
| 水泥仓至制浆站供料 | SC/G系列 |
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