吳永剛

摘要：隨著城市發(fā)展，市政管線延伸得越來越多，對市政管線的保護直接關(guān)系到工程施工能否順利開展，關(guān)系到城市正常生產(chǎn)和居民生活。相比于高壓旋噴樁等常用的土體加固方法，采用MJS工法樁加固土體可通過多孔管和強制排泥裝置實現(xiàn)泥漿有序排放，達到對地內(nèi)壓力的有效控制，減少施工對相鄰建構(gòu)筑物的影響。

本文主要介紹MJS工法樁在既有重要管線（地埋）原位保護施工中的應(yīng)用，采用混凝土連梁懸吊+鋼板包封+MJS工法樁的方式進行保護。

關(guān)鍵詞：MJS工法樁;原位保護;加固;地內(nèi)壓力

1、工程概況

廣州市軌道交通7號線一期工程西延順德段益豐停車場出入段線區(qū)間采用明挖法，區(qū)間既有110KVA高壓電纜管溝斜跨出入線段主體結(jié)構(gòu)CDK0+117.191～CDK0+184.438，長度67.247m。110KVA高壓電纜管溝寬度2.4m*0.47m，管溝頂面埋深為1.7m。因110KVA高壓電纜管溝遷改周期長，且電纜改遷無規(guī)劃路由，110KVA高壓電纜管溝采取混凝土連梁托撐+鋼板包封的方法加以保護，區(qū)間內(nèi)110KVA高壓電纜管溝兩端頭采取可360°旋轉(zhuǎn)的MJS工法樁斜打加固端頭土體。

2、MJS工法及特點

全方位高壓噴射工法（以下稱MJS工法）是根據(jù)以往的高壓旋噴工法進行改良、發(fā)展后的產(chǎn)物。MJS工法通過多孔管進行強制吸引廢泥，排出地外使其能應(yīng)對大深度的施工。同時根據(jù)壓力管理系統(tǒng)來調(diào)整排泥量，能有效的控制噴射攪拌帶來的地表隆起、下沉等情況。MJS工法樁不僅僅可以施工大深度，而且還能進行斜面、水平施工。

MJS工法同時還能實現(xiàn)自由選擇加固樁徑、垂直施工大深度、水平施工長距離、傾斜施工高精度、管道排漿零污染。

3、設(shè)計參數(shù)

MJS工法樁Φ2600@1600，東西兩側(cè)端頭各12根，分垂直樁與傾斜樁，東側(cè)樁長25.8m，西側(cè)樁長29.4m，加固至中風(fēng)化含礫砂巖層頂面;內(nèi)側(cè)靠近管道的MJS樁為斜樁，傾斜角度為5°，外側(cè)為垂直樁。

4、MJS工法樁施工工藝流程

MJS工法加固土體分為兩個階段：

第一階段為削孔階段：削孔時將單根1.5m的鉆桿和前端裝置連接，直到計劃施工深度，成孔直徑為200mm左右;

第二階段為提升噴射階段：通過安裝在鉆頭底部側(cè)面的特殊噴嘴，置入土體深度后，用高壓將水泥漿液及空氣從噴嘴噴射岀去。由于高壓噴射流具有強大的切削能力，因此，噴射的漿液一邊切削四邊土體，土體在噴射流的沖擊力、離心力和重力等作用下，與漿液攪拌混合，并按一定的漿土比例及質(zhì)量大小有規(guī)律地重新排列，漿液凝固后，便在土中形成各種形狀的加固體。具體施工流程見下圖：

5、MJS工法樁操作要點

5.1施工準(zhǔn)備

1）樁位放樣

施工前用全站儀測定工法樁施工的控制點，埋設(shè)標(biāo)記，經(jīng)過復(fù)測驗線合格后，用鋼尺和測線實地布設(shè)樁位，并用打設(shè)木樁做好控制點，保證樁孔中心移位偏差小于50mm。

2）灰漿拌制系統(tǒng)

MJS工法樁采用1臺MJS主機施工，配備4臺SG-150注漿泵（2臺備用）及SG-100注水泵，同時需2臺0.7～1.3Mpa的5-7Nm3的空壓機及1臺自動攪漿系統(tǒng);根據(jù)MJS施工工藝的要求，需進行先導(dǎo)引孔，引孔設(shè)備采用性能較好的GXY-2C等系列鉆機?；覞{拌制系統(tǒng)主要設(shè)置在水泥倉附近，便于作業(yè)，主要由灰漿拌制設(shè)備、灰漿儲存設(shè)備、灰漿輸送泵設(shè)備組成。

5.2引孔鉆機就位

鉆機就位后，對樁機進行調(diào)平、對中，調(diào)整樁機的垂直度，保證鉆桿應(yīng)與樁位一致，偏差應(yīng)在10mm以內(nèi)，鉆孔垂直度誤差小于1/100;鉆孔前應(yīng)調(diào)試泥漿泵，使設(shè)備運轉(zhuǎn)正常;校驗鉆桿長度，并用紅油漆在鉆塔旁標(biāo)注深度線，確?？椎讟?biāo)高滿足設(shè)計深度，引孔深度比設(shè)計深度深1m。

5.3引孔鉆進

鉆機施工前，在鉆孔機械試運轉(zhuǎn)正常后，開始引孔鉆進。鉆孔過程中要詳細記錄好鉆桿節(jié)數(shù)，保證鉆孔深度的準(zhǔn)確，引孔過程中需加強泥漿護壁，在泥漿中加入適量膨潤土，確保引孔結(jié)束后孔內(nèi)無沉渣;

為防止噴射施工期間出現(xiàn)穿孔，引孔及噴射作業(yè)需有一定的間距，間隔2個孔位施工或等鄰樁水泥漿達到終凝（1天）后施工。

5.4引孔垂直度的控制

引孔垂直度是控制工法樁偏差的關(guān)鍵，引孔必須滿足1/100要求，在引孔過程中需確保鉆機水平狀態(tài)及鉆桿垂直，引孔采用導(dǎo)向鉆頭，經(jīng)常檢查鉆桿垂直度，當(dāng)鉆桿偏差過大上提鉆桿至垂直度較好部位開始掃孔，無法掃孔時需回填后重新引孔。

5.5MJS噴射鉆機就位下放鉆桿

引孔至大于設(shè)計深度1m以上后，移除引孔鉆機，將MJS全方位超高壓噴射鉆機就位對中并調(diào)整水平度，根據(jù)設(shè)計孔深計算好下放鉆桿的節(jié)數(shù)，逐節(jié)下放鉆桿使噴嘴位置至設(shè)計標(biāo)高，下放過程中做好下放鉆桿節(jié)數(shù)記錄，并需檢查鉆桿的密封件是否完好，對密封件有磨損的及時更換。

5.6MJS噴射

鉆桿下至設(shè)計標(biāo)高后（噴嘴部位），開始噴漿，噴漿時采用高壓泵及高壓空氣噴射，為保證樁底端的質(zhì)量，噴嘴下沉到設(shè)計深度時，在原位置旋轉(zhuǎn)60秒鐘以上，待地內(nèi)壓力達到設(shè)計值后開啟倒吸水及開始噴射步距提升。

5.7MJS噴射提升

開啟高壓噴射泵及高壓空氣后，由下向上噴射，同時將泥漿倒吸排出。噴射時先達到預(yù)定的噴射壓力后再逐漸提升噴射管，以防扭斷噴射管，鉆桿的旋轉(zhuǎn)和提升應(yīng)連續(xù)進行，不得中斷，鉆機發(fā)生故障，應(yīng)停止提升鉆桿和旋轉(zhuǎn)，以防斷樁，并立即檢修排除故障，為提高樁底端質(zhì)量，在樁底部1m范圍內(nèi)應(yīng)適當(dāng)增加鉆桿噴漿噴射時間。

擬定噴射的參數(shù)如下：有效直徑：2600mm;提升速度：根據(jù)本工程的水泥量要求，在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的30min/m（全圓）基礎(chǔ)上增加噴漿時間，增加至75min/m;配合比：1：1;注漿壓力：40Mpa（±2）;主空氣壓力：0.7～1.2MPa;主空氣流：2-3m3/min;提升步距：45s/1cm;旋轉(zhuǎn)速度：全圓3-4轉(zhuǎn)/min;成樁垂直度誤差：≤1/100;水泥摻入量：8.5t/m;漿液流量：150L/min;地內(nèi)壓力控制系數(shù)：1.3-1.6（標(biāo)準(zhǔn)水壓強的倍數(shù)）;

5.8廢漿處理

由于MJS工法排泥量較多，需設(shè)置專用泥漿儲存池，再用泥漿泵將泥漿抽到泥漿罐車上運輸?shù)阶罱慕ㄖ幹茫ㄏ{）點處理;

6、MJS工法樁與傳統(tǒng)高壓旋噴樁施工效果對比

高壓旋噴樁施工效果：

1）傳統(tǒng)高壓旋噴施工工藝無排泥系統(tǒng)，噴射過程中地內(nèi)壓力持續(xù)升高，導(dǎo)致噴射壓力和地內(nèi)壓力差減小從而降低噴射效率;

2）隨著地內(nèi)壓力持續(xù)增加，土體由于過度擠壓變形導(dǎo)致地表隆起，容易對既有管線、建構(gòu)筑物等造成破壞;

3）由于地內(nèi)壓力不可控，造成漿液擴散出加固范圍，不僅浪費成本，同時污染周邊環(huán)境。

MJS工法樁施工效果：

1）MJS工法樁設(shè)備通過壓力傳感器的反饋信息，合理控制地內(nèi)壓力大小，極大程度提高加固的可靠性和成樁質(zhì)量，有效控制地表沉降，可將周圍環(huán)境的影響降至最低;

2）MJS工法采用擺噴形式，加固方向不受條件影響，360°范圍均可，對施工條件的適應(yīng)性極強。

7、結(jié)束語

在地鐵建設(shè)過程中，由于很多重要的管線及建構(gòu)筑物無法按期遷改不僅對工期造成嚴(yán)重影響，同時導(dǎo)致施工成本大幅升高。本工程采用MJS工法樁對110kv高壓電力管溝的進行原位保護應(yīng)用成功，避免了既有高壓電力管溝的遷改，為出入段線主體結(jié)構(gòu)基坑施工安全及節(jié)點工期提供了保障，對同類型工程具有十分可觀的應(yīng)用前景。

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