MJS工法（全方位高壓噴射法）樁在老城廂區(qū)域深基坑圍護(hù)施工中的應(yīng)用

上海建工七建集團(tuán)有限公司 上海 200050

1 工程概況

上海老城廂露香園路舊改地塊商品房及配套公建項(xiàng)目一期（B4、B5地塊及實(shí)驗(yàn)小學(xué)）位處上海市中心地段，地塊坐落于南起方浜中路，東臨露香園路，西靠青蓮街，北至大境路四路環(huán)抱之內(nèi)（圖1）。

圖1 工程平面位置示意

B4、B5地塊及實(shí)驗(yàn)小學(xué)占地面積約27 520 m2，總建筑面積分為小學(xué)部分及別墅住宅部分。其中B5地塊實(shí)驗(yàn)小學(xué)部分用地面積為10 259 m2，地下2 層、地上最高為3 層，地上建筑面積為12 310 m2，地下建筑面積為14 488 m2。別墅住宅部分為小別墅，地下2 層、地上3 層，地上建筑面積為27 085 m2，地下建筑面積為25 389 m2。

工程結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu)。工程基坑總體呈不規(guī)則多邊形，基坑面積約為 26 000 m2，周長(zhǎng)約為774 m，基坑分為北側(cè)B4、B5 地塊住宅部分和南側(cè)B5 地塊實(shí)驗(yàn)小學(xué)部分2 個(gè)區(qū)域。B4、B5 地塊住宅部分基坑面積約為16 760 m2，基坑開挖深度為8.1 m；B5 地塊實(shí)驗(yàn)小學(xué)部分基坑面積約為9 240 m2，基坑開挖深度為9.4 m。

2 基坑施工重點(diǎn)

本工程位于上海黃浦區(qū)老城廂，周邊環(huán)境復(fù)雜，管線眾多。特別是南側(cè)方浜中路側(cè)，隔方浜中路對(duì)面為大片的老式居民小區(qū)，圍護(hù)設(shè)計(jì)考慮到該側(cè)居民樓房多為上世紀(jì)中葉建造，結(jié)構(gòu)為磚木結(jié)構(gòu)且年久失修，距離場(chǎng)地紅線最近為8.9 m左右，受深基坑施工的影響較為明顯。因此，最初決定采用鉆孔灌注樁+三軸攪拌樁止水帷幕的圍護(hù)形式。三軸攪拌樁對(duì)周邊環(huán)境影響較小，但采用的三軸攪拌樁樁架非常高大，由于方浜中路上方存在高度距離地面僅12 m的高壓線和高度距離地面僅8 m的380 V的電線。電線桿距離現(xiàn)場(chǎng)紅線最近處僅有50 cm，高壓電線距離基坑邊最近處僅有2.2 m，而導(dǎo)致三軸攪拌樁的樁架無(wú)法在此位置上安全施工。如果采用樁架較矮的高壓旋噴樁作止水帷幕，雖然高壓旋噴樁樁架能安全地在高壓線下施工，但是由于高壓旋噴樁壓力過(guò)大，將對(duì)方浜中路對(duì)面的老式居民區(qū)造成很大的影響。

實(shí)驗(yàn)小學(xué)南面方浜中路側(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)靠近居民區(qū)，圍護(hù)施工對(duì)周邊居民區(qū)老式建筑影響較為明顯，且受限于上部高壓線凈空限制。通過(guò)對(duì)各項(xiàng)施工技術(shù)的對(duì)比和分析研究，最終采用MJS工法樁作為止水帷幕，應(yīng)用于圍護(hù)體系中。

3 MJS工法樁在工程中的應(yīng)用

整個(gè)基坑圍護(hù)體系共3 種形式，MJS工法樁主要應(yīng)用在南側(cè)的區(qū)域。南側(cè)方浜中路部分圍護(hù)體系采用內(nèi)側(cè)單排Φ850 mm、Φ900 mm鉆孔灌注樁作擋土結(jié)構(gòu)，外側(cè)為單排Φ1 200 mm的MJS工法樁作為止水帷幕的形式，圖2為南側(cè)MJS工法樁布置。

圖2 南側(cè)MJS工法樁平面布置

3.1 MJS工法主要參數(shù)與樁機(jī)性能

工程中MJS工法的設(shè)計(jì)樁徑為2 400 mm，搭接長(zhǎng)度為700 mm，截面大部分為180°半圓形，在轉(zhuǎn)角及與原灌注樁搭接處采用360°MJS工法施工[1-3]。樁身設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為16 m。施工采用的水泥采用P.O 42.5，水灰比為1.0。

本工程在采用了多用途專用鉆機(jī)，該設(shè)備機(jī)高3.8 m、機(jī)長(zhǎng)3.5 m、機(jī)寬2.02 m。能夠適合水平、傾斜、垂直等任意角度施工（圖3）。

圖3 MJS工法樁機(jī)示意

3.2 MJS施工流程

本工程圍護(hù)體系的MJS工法樁樁徑為2 400 mm，搭接長(zhǎng)度為700 mm，樁身長(zhǎng)度為16 m。樁體截面角度為180°，在部分轉(zhuǎn)角部位及與原灌注樁搭接處樁體截面角度為360°。施工前采用工程鉆機(jī)施工導(dǎo)孔，圖4為工藝流程。

3.3 施工困難與解決

圖4 MJS工法工藝流程

3.3.1 周邊環(huán)境保護(hù)

露香園項(xiàng)目一期南側(cè)方浜中路區(qū)域局部圍護(hù)結(jié)構(gòu)靠近居民區(qū)，距離僅8.9 m，且受限于上部高壓線凈空限制。施工難度大，周邊環(huán)境保護(hù)要求高。針對(duì)上述情況采取如下措施：

（a）MJS 工法樁施工過(guò)程中必須嚴(yán)格控制地內(nèi)壓力[4]；

（b）施工中，配合相關(guān)監(jiān)測(cè)單位加強(qiáng)周邊重點(diǎn)構(gòu)（建）筑物的監(jiān)測(cè)；

（c）利用監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為MJS 工法提供指導(dǎo)，通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不斷修正MJS 工法地內(nèi)壓力控制數(shù)據(jù)和施工節(jié)奏，減小對(duì)周邊環(huán)境的影響，順利實(shí)施該工程[5]。如監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，則采用樁機(jī)的控制界面及時(shí)調(diào)整施工措施。

3.3.2 排泥量大

MJS 工法旋噴樁，1 臺(tái)設(shè)備1 h的排漿量約10 m3（厚漿），施工排泥量大，文明施工要求高。針對(duì)上述情況采取如下措施[6-8]：

（a）現(xiàn)場(chǎng)配備每小時(shí)能處理10 m3泥漿以上的泥漿處理設(shè)備，同時(shí)預(yù)留了設(shè)立100 m3左右的泥漿池。

（b）嚴(yán)格監(jiān)控泥漿的排放量，及時(shí)進(jìn)行泥漿外運(yùn)；（c）加強(qiáng)泥漿處理設(shè)備或泥漿池周邊的防護(hù)工作，安排專人進(jìn)行施工區(qū)域保潔，避免發(fā)生揚(yáng)塵污染。

4 工程實(shí)施效果

本工程在圍護(hù)施工過(guò)程中，專門應(yīng)用到了信息化施工技術(shù)對(duì)周邊環(huán)境、管線的變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。由具體監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并結(jié)合實(shí)際施工情況分析，地下管線監(jiān)測(cè)點(diǎn)在MJS工法樁施工期間變化情況可歸納為表1。

表1 方浜中路側(cè)MJS工法樁施工階段上水管線監(jiān)測(cè)點(diǎn)沉降變化情況統(tǒng)計(jì)表

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，方浜中路側(cè)MJS工法樁施工期間對(duì)周邊環(huán)境影響都在正常范圍以內(nèi)，土方開挖后，圍護(hù)的整體擋土和隔水體系安全可靠。因此施工對(duì)周邊環(huán)境影響的控制是非常成功的，取得了良好的社會(huì)效益。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)城市的發(fā)展，市中心必將會(huì)有更多的深基坑舊改工程，在復(fù)雜的市中心環(huán)境中，確保質(zhì)量、安全和文明施工已是我們的施工理念，這就要求我們?cè)谑┕ぶ幸匀藶楸荆蛑G色工地方向發(fā)展，將施工對(duì)周邊環(huán)境的影響降到最低。特別是在周邊環(huán)境復(fù)雜的情況下，充分引進(jìn)和利用先進(jìn)的施工技術(shù)，來(lái)解決市中心深基坑施工的各種難點(diǎn)，滿足工程建設(shè)的需求。

MJS工法樁技術(shù)雖然施工的成本相對(duì)較高，但是其采取的先進(jìn)工藝能夠有效地減少施工對(duì)周邊環(huán)境影響，而且特殊的機(jī)械性能滿足低凈空施工要求。