MJS工法樁在施工中的應(yīng)用及與傳統(tǒng)旋噴樁的對(duì)比分析

摘 要：城市的飛速發(fā)展使得地下空間被快速開發(fā)，密集和深層地下空間利用已成為解決目前問題的兩種最重要的途徑，以高壓旋噴樁為代表的傳統(tǒng)土體加固施工技術(shù)對(duì)周邊環(huán)境影響較大，且加固深度達(dá)不到要求，不能滿足當(dāng)代施工的要求，本文簡(jiǎn)述了MJS工法樁的優(yōu)勢(shì)及與傳統(tǒng)旋噴樁加固的對(duì)比分析。

關(guān)鍵字：MJS工法樁;施工工藝;對(duì)比分析

MJS工法樁又名全方位高壓噴射工法，由于近年來現(xiàn)代化都市建設(shè)的持續(xù)發(fā)展，要求我們提高對(duì)地下空間的利用，一般的基坑圍護(hù)工藝多種多樣，以普通高壓旋噴樁為代表的傳統(tǒng)土體加固工藝對(duì)周邊影響大。全方位高壓噴射工法為2008年從國(guó)外引進(jìn)的現(xiàn)代化施工工法，因?yàn)槟茏龅健叭轿弧边M(jìn)行高壓噴漿施工、樁徑大、樁身質(zhì)量好、對(duì)施工周邊環(huán)境等影響小，造成的棄渣廢漿污染小，機(jī)械化程度高、施工占地面積比較少等優(yōu)勢(shì)，在近兩年市場(chǎng)中成為常用的一種新型工法，施工費(fèi)用相對(duì)較高。該工藝的最大優(yōu)點(diǎn)是能夠孔內(nèi)強(qiáng)制排漿，并通過調(diào)整排漿量來控制地內(nèi)壓力，以此來抑制隨噴射攪拌而產(chǎn)生的地基的不均勻隆起或沉降，很大程度上減少對(duì)周邊環(huán)境的影響。

一、普通高壓旋噴樁工藝的缺點(diǎn)

（一） 環(huán)境污染

1、施工現(xiàn)場(chǎng)地面污染：由于廢棄泥漿從鉆桿周邊的縫隙涌出，然后從地面自由排出，造成現(xiàn)場(chǎng)的地面污染。

2、土與地下水污染：由于噴射注漿能造成較高壓力，水泥漿從縫隙向四周自由流動(dòng)，容易在很大范圍內(nèi)對(duì)地下水與土層造成污染。

（二）加固效果與可靠度差

1、加固深度有限：目前，普通的高壓旋噴樁能加固40m以內(nèi)的土體。

2、內(nèi)部土體的加固結(jié)果與穩(wěn)定性差

（1）深部排泥困難：施工深度越深，氣升作用越弱;

（2）噴射效率下降：較深處排泥很難，有較高的地內(nèi)壓力，使得噴射效果下降;噴嘴易堵塞，使得噴射效率大大降低。

（三）附近場(chǎng)地隆起量較大、導(dǎo)致附近環(huán)境受到影響

地層里面的泥水壓力較高，使得四周場(chǎng)地隆起。地層里面的泥水壓力較高，使得臨近的地下結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生變形。地內(nèi)壓力偏高的原因：排泥不暢;泥漿把鉆孔周邊的縫隙堵塞，地內(nèi)壓力無法釋放;無控制地內(nèi)壓力的專用設(shè)備。

二、MJS工法的特點(diǎn)及適用

（一）可廣泛的滿足于各類施工的要求

1、水平方法施工可用于加固基礎(chǔ)、建筑物與現(xiàn)有線路保護(hù)、可前期加固隧道頂部等。

2、傾斜方法施工可用于現(xiàn)有線路的基礎(chǔ)加固、地下建筑物的保護(hù)、盾構(gòu)機(jī)始發(fā)和接收洞口的加固。

3、垂直方法施工可用于江河、湖泊下的基礎(chǔ)加固、分隔墻等。

（二）施工對(duì)環(huán)境影響小

1、無用的泥漿通過專門的排泥管，排放至存泥箱或?qū)ｉT的泥漿池內(nèi)，經(jīng)專業(yè)處理無害以后運(yùn)出，防止對(duì)周邊環(huán)境造成污染。

2、對(duì)排泥量進(jìn)行控制，以達(dá)到內(nèi)壓力得減小，從而對(duì)地基不均勻下沉和隆起進(jìn)行有效的抑制，在很大程度上減小施工對(duì)周邊環(huán)境的影響。

3、由于集中排泥與對(duì)內(nèi)壓力的有效減小，從而使得水泥漿在有效的范圍內(nèi)作用，較好的減小了對(duì)水資源與土體資源的破壞。

（三）很大程度上提高了加固的深度、使得加固的效果更加明顯

1、最大有效加固深度可達(dá)100m，有施工案例表明其有效加固深度能達(dá)到60m以上。

2、噴射條件始終處于最佳狀態(tài)：在設(shè)備前端裝置增加了壓力傳感器、以及多孔管。

3、加固體直徑大、強(qiáng)度高。

（四）加固截面形狀多變

可任意設(shè)定被加固土體的截面形態(tài)，能夠?qū)ぷ鳝h(huán)境有很強(qiáng)的適應(yīng)能力。

三、MJS工法的工藝組成

（一）MJS工法流程

1、施工地質(zhì)鉆成孔 2、放置外套管至設(shè)計(jì)標(biāo)高? 3、回拔12米外套管? 4、外套管內(nèi)放置鉆桿 5、成樁 6、施工12米后拔出鉆桿，再次回拔12米外套管 7、放置鉆桿，施工12米后，將鉆桿全部拔出 8、將外套管全部拔出，放置鉆桿 9、施工至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高，施工過程完成。

（二）MJS工法樁重點(diǎn)工藝簡(jiǎn)介

（三）MJS工法施工流程簡(jiǎn)介

1、工程地質(zhì)鉆機(jī)成孔

根據(jù)施工圖紙放樣，并經(jīng)復(fù)核后，采用工程地質(zhì)鉆機(jī)成孔，鉆進(jìn)時(shí)采用膨潤(rùn)土做護(hù)壁泥漿。

2、放置外套管

工程地質(zhì)鉆機(jī)鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，用專用設(shè)備將外套管鉆入孔內(nèi)，鉆進(jìn)時(shí)采用膨潤(rùn)土做護(hù)壁泥漿，鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，回拔12米外套管，并在地面用抱箍將外套管固定。

3、MJS工法設(shè)備就位

設(shè)備就位，將鉆頭和地內(nèi)壓力監(jiān)測(cè)顯示器連接起來，并且保證鉆頭無荷載的狀態(tài)是讀數(shù)為零。

將鉆桿及鉆頭連接，連接時(shí)，檢查密封圈的情況，看有無缺損或破壞。地內(nèi)壓力是否顯示正常。

4、鉆頭鉆進(jìn)

動(dòng)力頭全方位轉(zhuǎn)動(dòng)，將把鉆頭鉆至圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求標(biāo)高。

5、MJS工法施工

鉆頭達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，打開回流氣及回流高壓泵，在確定排漿達(dá)到正常水平時(shí)，將排泥閥門開啟，以及開啟高壓水泥泵和主空壓機(jī)器。在指定壓力達(dá)到并確認(rèn)地內(nèi)壓力正常后，開始提升。

6、施工過程監(jiān)控

工作工程中一定要持續(xù)監(jiān)測(cè)地內(nèi)壓力，當(dāng)壓力顯示不太正常時(shí)，務(wù)必校正。

7、拆卸鉆桿

將一根鉆桿向上拔起時(shí)，同時(shí)將鉆桿拆掉，在拆掉鉆桿的同時(shí)，一定要認(rèn)真檢查密封圈和數(shù)據(jù)線狀況，看一下有無破損，地內(nèi)壓力的讀數(shù)是不是在控制范圍內(nèi)。遇到問題及時(shí)糾正。鉆桿在拆掉后，要對(duì)鉆桿進(jìn)行及時(shí)的清洗及養(yǎng)護(hù)。

8、回拔外套管

當(dāng)噴射12米后，將鉆桿從外套管中全部拔出，拔出后用專用鉆機(jī)連接外套管，再將外套管回拔12米。

9、放置MJS工法鉆桿并施工

重復(fù)3-8步驟，直至施工至地面以下30米時(shí)，將MJS鉆桿全部拔出，拔出后再將外套管全部拔出。

10、再次放置MJS工法鉆桿并施工。

重復(fù)3-7步驟，施工至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

11、施工結(jié)束

工作至圖示樁頂高度時(shí)，拔出鉆桿，并及時(shí)清洗和養(yǎng)護(hù)所用設(shè)備及器具。

12、施工監(jiān)測(cè)

施工監(jiān)測(cè)：雖然MJS工法施工對(duì)周邊環(huán)境影響較小，仍需對(duì)現(xiàn)場(chǎng)周邊建筑物進(jìn)行及時(shí)的測(cè)量，使得對(duì)施工過程有很好的把控。

（四）MJS工法樁施工控制要點(diǎn)

在施工過程中可通過控制吸漿量對(duì)工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控 。而且必須在施工區(qū)域附近（地面），布置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)內(nèi)容具體參照監(jiān)測(cè)方案。所得數(shù)據(jù)為施工進(jìn)行指導(dǎo)。

工作過程中要重視對(duì)地內(nèi)壓力的控制。通過對(duì)工作過程中周邊建筑物的仔細(xì)監(jiān)測(cè)，防止施工對(duì)四周的環(huán)境產(chǎn)生不好的影響，只要是出現(xiàn)不良反應(yīng)，立刻停止工作，并對(duì)施工過程進(jìn)行修改以達(dá)到安全要求。

工作過程中形成的泥漿，用返漿管道引進(jìn)臨時(shí)的泥漿池里面，接著用現(xiàn)場(chǎng)專用的泵抽送至現(xiàn)場(chǎng)固定的泥漿池內(nèi)。

使用水平尺校正樁機(jī)水平度，采用LED發(fā)光體放入鉆管排泥管，對(duì)鉆管垂直度進(jìn)行控制。

預(yù)成孔時(shí)對(duì)鉆機(jī)下鉆情況進(jìn)行詳細(xì)記錄，爭(zhēng)取在預(yù)成孔時(shí)對(duì)地下障礙物情況進(jìn)行了解，在樁施工過程完成后，在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)對(duì)樁體進(jìn)行取芯測(cè)試，以保證樁的質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求.

在預(yù)成孔時(shí)加入適量膨潤(rùn)土，對(duì)孔壁進(jìn)行護(hù)壁處理，并使用鋼套管對(duì)鉆管進(jìn)行保護(hù).

四、質(zhì)量保證措施

1、在工作實(shí)施過程中使用質(zhì)量控制表對(duì)整個(gè)工作過程、每一道工序進(jìn)行全過程控制，做到每一道工作必須責(zé)任落實(shí)到具體責(zé)任人;

2、施工過程中使用鉛垂定位孔位中心，孔位的誤差必須控制在50mm以內(nèi)，使用水平尺校核鉆機(jī)設(shè)備、外套管下鉆設(shè)備、MJS工法設(shè)備的水平度，使用傾斜儀校正工程鉆機(jī)設(shè)備、外套管下鉆設(shè)備、MJS工法設(shè)備導(dǎo)軌及鉆桿的垂直度。在施工先導(dǎo)孔及下鉆外套管時(shí)，每下鉆10米必須使用經(jīng)緯儀對(duì)鉆桿、外套管進(jìn)行垂直度糾偏，并如實(shí)記錄數(shù)據(jù)，如糾偏失敗，需重新下鉆。下鉆MJS鉆桿時(shí)，除上述措施外，還需要在每下鉆10米時(shí)，將LED發(fā)光體放入排泥管中，檢測(cè)MJS工法鉆桿的垂直度。所以的誤差控制在2%范圍以內(nèi)。

3、整個(gè)鉆孔工作過程中鉆桿的噴漿必須連續(xù)不能有中斷，如果必須要中斷噴漿的，在恢復(fù)時(shí)將鉆桿下放0.5m保證不出現(xiàn)斷樁的情況;在分階段拔起時(shí)的搭接長(zhǎng)度一定要大于0.1m;當(dāng)回拔外套管工作后，在恢復(fù)施工工作前，鉆桿下放0.5m，保證不出現(xiàn)斷樁的情況;

4、要認(rèn)真控制好漿液的配比，由專門的試驗(yàn)人員進(jìn)行漿液檢查，對(duì)達(dá)不到要求的漿液，不能作為噴漿工作用漿;

5、在工作過程中必須要做好過程記錄、技術(shù)參數(shù)的記錄和其他需要記錄的情況等;

五、結(jié)語

全方位高壓旋噴注漿工法改善了普通的土體加固工藝在周邊環(huán)境影響及加固土體在深度方面達(dá)不到要求的情況。

由于使用多孔管及地內(nèi)壓力技術(shù)，能夠在大直徑旋噴加固施工過程中使用，對(duì)深度較大的地基進(jìn)行改良及對(duì)周邊環(huán)境影響不大等優(yōu)點(diǎn)。但是全方位高壓旋噴注漿工法為2008年從國(guó)外進(jìn)入中國(guó)的新型工法，目前處于施工摸索階段。MJS工法樁不同于地上建構(gòu)筑物施工，驗(yàn)收和養(yǎng)護(hù)不能直觀可見，管理相對(duì)困難，施工中成樁連續(xù)進(jìn)行，驗(yàn)收要等基坑開挖出來后才能判定，因此施工中的過程管控尤為重要。施工過程中應(yīng)嚴(yán)格控制原材料的質(zhì)量、保證各工藝工序施工質(zhì)量及有效銜接，對(duì)施工中出現(xiàn)的異常應(yīng)及時(shí)有效的采用補(bǔ)救措施，這樣才能保證MJS工法樁施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]何擁軍 全方位高壓旋噴注漿工法的工程試驗(yàn) 地下工程與隧道，2010（1）：24-28

[2]張晶磊 MJS工法在頂管工作井支護(hù)結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用與研究 中國(guó)市政工程 2015（3）：106-108

作者簡(jiǎn)介：孔飛（1980-12）.男，工程師，本科，主要從事建筑施工。