李芳
(昆明市建設(shè)服務(wù)中心,云南 昆明 650011)
作為工程項(xiàng)目常見的施工技術(shù),MJS 工法樁通過獨(dú)特的多孔管和前端造成裝置,以高壓射流切割破壞周圍土體,將硬化材料泥漿進(jìn)行運(yùn)送施工,從而實(shí)現(xiàn)地基的全方位加固。本文以實(shí)際工程建設(shè)為例,分析探討MJS 工法樁的施工技術(shù)要點(diǎn)。
春城路下穿節(jié)點(diǎn)工程位于官渡區(qū)巫家壩城市新中心區(qū)內(nèi),隧道為東西走向,西起官渡185 路西側(cè)約60m,東至昌宏路東側(cè)約350m,接順福宜高速,并設(shè)置一對(duì)連接現(xiàn)狀昌宏路的進(jìn)出匝道,主線隧道全長(zhǎng)2170m,規(guī)劃紅線寬60m,道路等級(jí)為城市快速路。主線設(shè)計(jì)速度80km/h,匝道設(shè)計(jì)速度40km/h。
隧道起點(diǎn)處上跨現(xiàn)狀地鐵1 號(hào)線,所處地區(qū)地質(zhì)環(huán)境較為復(fù)雜,基坑底存在流塑狀泥炭質(zhì)黏土,該土質(zhì)具有高壓縮性、承載力低的特性,為特殊性巖土,工程性質(zhì)極差,該土層底距離現(xiàn)狀地鐵區(qū)間頂板最小距離約2.8m。為有效控制基底加固樁施工對(duì)現(xiàn)狀地鐵的影響,經(jīng)專家組論證,坑底采用MJS 工法樁加固。
為進(jìn)一步保障工程項(xiàng)目建設(shè)的穩(wěn)定性,施工團(tuán)隊(duì)在項(xiàng)目建設(shè)前積極開展準(zhǔn)備工作。準(zhǔn)備工作的推進(jìn)主要分為試樁、設(shè)計(jì)參數(shù)等項(xiàng)目。
在開展試樁工作時(shí),工作人員需要對(duì)MJS 工法樁機(jī)及相關(guān)設(shè)備進(jìn)行檢查,確保施工工藝的科學(xué)有效。在試樁環(huán)節(jié),工作人員還需要針對(duì)水泥用量、漿液配比、提升速度等參數(shù)進(jìn)行把控,由此為后期工程項(xiàng)目建設(shè)奠定基礎(chǔ)[1]。
本工程在借助MJS 工法樁開展施工時(shí),需要嚴(yán)格依據(jù)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JSJ 79—2012)[2]中的相關(guān)要求推進(jìn)工作。依據(jù)設(shè)計(jì)要求,本工程項(xiàng)目需采用型號(hào)為?2mMJS 工法樁進(jìn)行施工,而水灰需要按照1∶1 比例進(jìn)行配比,并采用42.5 級(jí)普通硅酸鹽水泥進(jìn)行施工。
項(xiàng)目在建設(shè)時(shí)可以在漿液中添加含量為0.5%的水玻璃與三乙醇胺,從而提升水泥的流動(dòng)性與裝填密度。此外,為確保工程項(xiàng)目建設(shè)的質(zhì)量,施工單位還需要在建設(shè)環(huán)節(jié)鉆取樁芯,并對(duì)樁機(jī)的強(qiáng)度進(jìn)行試驗(yàn),并積極落實(shí)復(fù)合地基承載力試驗(yàn),確保測(cè)定的承載力大于20kPa。
敞開段CCK0+740—CCK0+870 范圍內(nèi)地基處理采用?2@3mMJS 工法樁施工,平均樁長(zhǎng)為7.1m,樁頂超灌0.5m。樁身采用P.O 42.5 級(jí)普通硅酸鹽水泥[3]。
施工前,應(yīng)通過成樁試驗(yàn)確定提升速度、水泥漿液、水灰比、漿液壓力、空氣壓力、漿液流量、地內(nèi)壓力等工藝參數(shù)和成樁工藝。MJS 工法樁總體施工工藝流程如圖1 所示。
圖1 MJS 工法樁總體施工工藝流程
施工工序流程如圖2 所示[4]。
圖2 施工工序流程
3.3.1 技術(shù)準(zhǔn)備
在施工準(zhǔn)備階段,技術(shù)負(fù)責(zé)人需要組織相關(guān)人員研究設(shè)計(jì)圖紙,確保了解設(shè)計(jì)意圖與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),并落實(shí)技術(shù)交底工作。
在項(xiàng)目施工前,施工單位需要提前準(zhǔn)備好當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)、水文資料,并結(jié)合具體情況進(jìn)行施工設(shè)計(jì)圖紙的分析。除此之外,施工單位還需要著重分析施工機(jī)械設(shè)備的技術(shù)性,并做好泥漿的配比把控。最后則是落實(shí)全面施工準(zhǔn)備,并對(duì)施工環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的各類問題以及潛在問題進(jìn)行分析,制定應(yīng)急處理方案。
3.3.2 測(cè)量放樣
施工單位在項(xiàng)目開展錢,需要對(duì)設(shè)計(jì)圖紙中對(duì)各類參數(shù)進(jìn)行核驗(yàn),確保數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。隨后在項(xiàng)目施工區(qū)域進(jìn)行測(cè)量控制點(diǎn)的放置,并對(duì)施工臨時(shí)轉(zhuǎn)點(diǎn)進(jìn)行臨時(shí)保護(hù)措施的安裝,并在場(chǎng)地平整后做好結(jié)構(gòu)平面放樣,并做好確切的標(biāo)記,便于隨時(shí)復(fù)核。
3.3.3 機(jī)械設(shè)備準(zhǔn)備
本項(xiàng)目工程在建設(shè)的過程中,主要采用的設(shè)備有MJS 工法樁機(jī)、水泥漿攪拌機(jī)等,設(shè)備運(yùn)往施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)需要設(shè)計(jì)進(jìn)場(chǎng)臺(tái)賬,確保設(shè)備的成色與功效,及時(shí)開展設(shè)備運(yùn)維工作,確保設(shè)備在進(jìn)場(chǎng)后可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
3.3.4 材料準(zhǔn)備
施工人員需嚴(yán)格依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙開展施工準(zhǔn)備工作,確保施工建材得到妥善處理,并將準(zhǔn)備的建材移交供應(yīng)方進(jìn)行評(píng)定,一旦滿足施工需求,且質(zhì)量過關(guān),便可以進(jìn)行供貨合同的簽署,確保后期物資按照施工進(jìn)度需求進(jìn)行供應(yīng)。此外,試驗(yàn)室還需要對(duì)建材物資進(jìn)行抽樣調(diào)查,從而保障項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量。
3.3.5 勞動(dòng)力準(zhǔn)備
作為項(xiàng)目建設(shè)的重要因素,勞動(dòng)力質(zhì)量直接影響項(xiàng)目質(zhì)量。為此,需要優(yōu)化調(diào)整勞動(dòng)力結(jié)構(gòu),通過選用專業(yè)團(tuán)隊(duì)入場(chǎng)施工,確保項(xiàng)目的有序性,而定期開展的技能培訓(xùn),也確保施工團(tuán)隊(duì)把控建設(shè)方向,落實(shí)“交底—施工—驗(yàn)收”的制度體系。
此外,施工建設(shè)質(zhì)量體系的建立完善,可以確保工作人員始終處于最佳工作狀態(tài),提高工作效率。
3.4.1 測(cè)量放線
施工人員運(yùn)用全站儀對(duì)施工區(qū)域的基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量,并在測(cè)放前做好各類數(shù)據(jù)的審核,并采取科學(xué)的措施進(jìn)行保護(hù)。施工人員在完成樁位測(cè)放環(huán)節(jié)后,需要進(jìn)行自檢處理,在確保無虞后需要將情況上報(bào)給監(jiān)理工程師進(jìn)行驗(yàn)收,確保方案合格后再進(jìn)行施工,規(guī)避不經(jīng)驗(yàn)收就施工情況的出現(xiàn)。
3.4.2 開挖溝槽
溝槽的開挖需要嚴(yán)格按照樁位標(biāo)識(shí)進(jìn)行操作,并在完成開挖操作后對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行樁位的復(fù)測(cè)工作,確保數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。除此之外,施工人員還需要按照?qǐng)龅貤l件狀況,借助鋼板等建材進(jìn)行施工場(chǎng)地的鋪設(shè),為后續(xù)安全施工開展奠定基礎(chǔ)。一般而言,開挖溝槽的數(shù)據(jù)符合設(shè)計(jì)要求,寬度需要控制在1~2m,深度1~3m。
3.4.3 引孔
施工人員需要科學(xué)選擇鉆頭進(jìn)行預(yù)鉆孔處理,并對(duì)引孔的尺寸進(jìn)行科學(xué)把控。一般而言,其直徑選取需要符合MJS 樁徑的數(shù)據(jù)狀況。引孔的操作需要從原地面開始,并逐漸向上,而成孔操作后的孔深數(shù)據(jù)需要滿足設(shè)計(jì)深度標(biāo)準(zhǔn)。在施工過程中,工作人員可以采用套筒鉆頭進(jìn)行掃孔處理,從而確保成孔的垂直度符合設(shè)計(jì)要求,并在施工最后環(huán)節(jié)進(jìn)行清孔處理,并朝空洞灌入膨潤(rùn)土,并由此制作護(hù)壁,從而規(guī)避塌孔問題的出現(xiàn)。
3.4.4 主機(jī)就位
MJS 工法樁由于是臨近地鐵施工,不能大面積開挖,采用開挖一段施工一段回填一段的方法,所以MJS樁機(jī)施工平臺(tái)采用原地面施工,鉆孔產(chǎn)生空樁。為規(guī)避施工環(huán)節(jié)出現(xiàn)沉降問題,施工人員需要在設(shè)備底部安裝槽鋼,通過增強(qiáng)基礎(chǔ)硬度,促進(jìn)MJS 施工有效性與安全性的提升。
施工人員在安置好MJS 主機(jī)后,需要接通設(shè)備的電源,并在施工前進(jìn)行設(shè)備位置與方向的合理調(diào)整,確保鉆頭底部中心對(duì)準(zhǔn)套管中心,并調(diào)平伸縮支腿,最后用方木支墊結(jié)實(shí),由此實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性的提升。
3.4.5 鉆頭試噴
在開展釋噴工作時(shí),工作人員需要將鉆頭吊放入主機(jī)動(dòng)力頭內(nèi),并逐步進(jìn)行各類設(shè)備的安裝,并對(duì)各設(shè)備的管線進(jìn)行監(jiān)測(cè),在各部分處于通暢的情況下進(jìn)行試噴。為保障施工的安全性,需要進(jìn)行鉆頭的旋轉(zhuǎn),確保噴嘴處于合適位置,并需要避開人群。
在設(shè)備調(diào)試完成后,工作人員需要依次開啟主空氣、200 泵進(jìn)行試噴,確認(rèn)鉆頭噴射是否正常。
3.4.6 下放鉆桿
利用主機(jī)動(dòng)力頭下放MJS 鉆頭和鉆桿。其間吊車配合拼接鉆桿,連接鉆頭和地內(nèi)壓力監(jiān)測(cè)顯示器,確認(rèn)在鉆頭無荷載的情況下清零。對(duì)接鉆桿和鉆頭,對(duì)接時(shí)認(rèn)真檢查密封圈情況,看是否缺失或損壞,地內(nèi)壓力是否顯示正常。將鉆具下放至樁底標(biāo)高。在每節(jié)鉆桿接長(zhǎng)過程中,相應(yīng)連接地內(nèi)壓力數(shù)據(jù)線。
為降低成樁過程中導(dǎo)致的地內(nèi)壓力過高,在噴射注漿前,先進(jìn)行1~2 次噴射注水,將部分泥漿先行排出。噴射注水的步進(jìn)速度可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。
3.4.7 噴射注漿
鉆頭達(dá)到預(yù)定的參數(shù)后,施工人員需要開展校對(duì)工作,確保零刻度線與噴嘴、鉆桿白線處于同一條直線,并在校對(duì)后進(jìn)行各類工藝參數(shù)的設(shè)定。在操作的環(huán)節(jié)中,工作人員需要進(jìn)行水流、空氣的倒吸,并在保障排漿穩(wěn)定性的情況下,進(jìn)一步打開排泥閥門,并開啟高壓水泥泵和主空氣空壓機(jī)。首先用水向上噴射50cm,壓力為10MPa,然后把水切換成水泥漿,鉆桿重新下放到位后,開始向上噴射注漿。
在開展噴漿環(huán)節(jié)操作時(shí),施工人員需要關(guān)注泥漿的排放狀況,并結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行閥門的調(diào)整,確保地內(nèi)壓力控制在規(guī)定范圍之內(nèi)。
3.4.8 拆卸鉆桿
當(dāng)施工人員進(jìn)行鉆桿拆除時(shí),需要在完成噴射處理前半分鐘進(jìn)行水泥漿的切換,將其切換成水。在施工環(huán)節(jié),一旦200 泵壓力出現(xiàn)下降趨勢(shì)時(shí),則需要關(guān)閉200 泵,并停止步進(jìn)和搖晃,最后關(guān)閉排泥閥門。完成上述環(huán)節(jié)后,施工人員需要依次進(jìn)行注漿泵、切削水泵、空壓機(jī)的關(guān)閉。在拆卸鉆桿環(huán)節(jié),施工人員也需要檢查密封圈與數(shù)據(jù)線,規(guī)避設(shè)備損壞的情況,一旦出現(xiàn)了這一情況,就需要及時(shí)更換設(shè)備,需及時(shí)對(duì)鉆桿進(jìn)行沖洗及保養(yǎng)。
3.4.9 移機(jī)就位
施工人員在噴漿環(huán)節(jié)中,一旦施工超過設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高就需要進(jìn)行鉆桿設(shè)備的拆除,并將設(shè)備轉(zhuǎn)移到下一孔位,并重復(fù)噴漿工作。施工人員在完成噴漿工作后,需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期的沖洗與保養(yǎng)。
而在完成上述工作后,施工人員需要依據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)狀況進(jìn)行泥漿收集池的設(shè)置,并科學(xué)處理置換廢漿,并對(duì)泥漿進(jìn)行集中存放,等到泥漿凝固后,再進(jìn)行外運(yùn)處理。
為保障項(xiàng)目建設(shè)的質(zhì)量與效率,施工單位需要落實(shí)控制工作。具體要點(diǎn)如下:①需要項(xiàng)目部指派專人開展工程項(xiàng)目的全過程管理工作,并對(duì)施工設(shè)備進(jìn)行編號(hào),從而實(shí)現(xiàn)集中管理,確保每次項(xiàng)目開展時(shí)人員到位,責(zé)任到人。②需要對(duì)成型的攪拌樁進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)測(cè),確保建材質(zhì)量、泥漿拌置符合設(shè)計(jì)要求。③積極落實(shí)引孔鉆機(jī)施工工作,并把控施工區(qū)域的地質(zhì)狀況,由此確定施工泥漿的參數(shù),并在成孔后采用循環(huán)泥漿方式進(jìn)行清孔,及時(shí)處理偏差問題。④要在MJS 主機(jī)安裝時(shí),在設(shè)備的底部進(jìn)行鋼板鋪設(shè),并規(guī)避土層的沉降狀況,提升施工環(huán)節(jié)的密閉性。⑤需要在噴漿前20min 開展攪拌,每次攪拌的時(shí)間需要大于5min。⑥為確保樁體每米摻合量以及水泥漿用量達(dá)到設(shè)計(jì)要求,每臺(tái)機(jī)械均應(yīng)配備電腦記錄儀。⑦施工前,必須認(rèn)真檢查機(jī)械設(shè)備,確保完好,尤其是地內(nèi)壓力監(jiān)測(cè)設(shè)備。施工時(shí)密切監(jiān)測(cè)地內(nèi)壓力,壓力不正常時(shí),必須及時(shí)調(diào)整排漿閥大小控制地內(nèi)壓力在安全范圍以內(nèi)。由于MJS 工法樁是臨近地鐵施工,而且成樁位置土體在一定時(shí)間內(nèi)處于流塑狀態(tài),為避免因此對(duì)地鐵造成不利影響,基底加固成樁采用跳打工藝,跳打距離不小于9m,同時(shí)在水泥漿液中分別加入水玻璃和三乙醇胺,以加快成樁位置水泥土體的固化,外加劑參量由試樁決定。
為進(jìn)一步滿足我國工程建設(shè)的需要,技術(shù)人員需要加強(qiáng)對(duì)于新技術(shù)與新設(shè)備的運(yùn)用。本文以實(shí)際工程為例,分析探討了MJS 工法樁的施工技術(shù)要點(diǎn)。筆者認(rèn)為,相關(guān)技術(shù)的落實(shí)必將有助于工程的改造,并促進(jìn)取得更高效益。