MJS工法在城中村項(xiàng)目基坑圍護(hù)中的應(yīng)用

張 振 偉

(上海新松江置業(yè)(集團(tuán))有限公司，上海 200000)

1 工程概況

“50弄”城中村地塊是松江區(qū)第一個(gè)城中村改造項(xiàng)目，其用地面積7 969 m2，包含3棟8層住宅及附屬配套公建，總建筑面積18 473.88 m2，其中，地下室1層，建筑面積為6 799.61 m2。

本工程住宅的結(jié)構(gòu)形式為裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)，基坑形狀近似T形，南北向?qū)捈s62.1 m，東西向長約99.3 m。地庫范圍基坑深度5.6 m，局部深度8 m，基坑周長331.3 m，基坑面積約6 135 m2?；有问綖殂@孔灌注樁+三軸水泥攪拌樁止水帷幕形式。

如圖1所示，本工程位于松江區(qū)滬松路榮樂路交界，毗鄰綠地博頓，周邊被樂都小區(qū)包圍，房齡均超過40年，房屋脆弱，且周邊管線較多?；?xùn)|側(cè)有一棟2F～3F商業(yè)用房，距基坑邊線最近距離為13.6 m，基坑邊線距離最近的雨水管0.8 m；基坑南側(cè)為育新河，基坑邊線距離該河道最近距離9 m；基坑西側(cè)有給水、煤氣、雨污水等各類管線，最近處7.4 m；周邊老城圍繞，東北角及西南角距離基坑最近，均為淺基礎(chǔ)，距離基坑邊線分別為6.9 m和7.2 m?；颖眰?cè)還存在一根高壓線，貼近基坑施工范圍。

2 基坑實(shí)施過程

2.1 設(shè)計(jì)方案

考慮到本工程周邊管線較多且保留居民樓建造時(shí)間久遠(yuǎn)，普遍超過40年，經(jīng)我司委托第三方檢測發(fā)現(xiàn)該處房屋整體剛度較差，基礎(chǔ)已存在30 cm以上沉降，受基坑施工影響較明顯。故最初考慮的圍護(hù)體系為鉆孔灌注樁+三軸水泥攪拌樁止水帷幕形式。施工初期，現(xiàn)場試打工程樁，然后因保留房屋過于脆弱且地基不穩(wěn)，即便設(shè)置了應(yīng)力釋放孔及抗震溝，且合理安排的打樁順序，在工程樁施工過程中，西南側(cè)保留房屋傾斜監(jiān)測值依然出現(xiàn)了當(dāng)日?qǐng)?bào)警。經(jīng)過認(rèn)真分析現(xiàn)場情況，如果按原設(shè)計(jì)，圍護(hù)三軸攪拌樁一旦施工至西南角及東北角兩處敏感地帶，房屋傾斜開裂無法避免，且攪拌樁機(jī)架較大，施工時(shí)會(huì)影響居民區(qū)及高壓線，難以作業(yè)。

因此將基坑西側(cè)及東北側(cè)三軸攪拌止水帷幕調(diào)整為超高壓噴射樁(MJS工法樁)，如圖2所示，以此在有限的成本投入下，來最大程度的減緩擠土效應(yīng)。

設(shè)計(jì)方案調(diào)整后，整體基坑體系變?yōu)槿N形式，基坑?xùn)|側(cè)及南側(cè)，仍為內(nèi)排φ850鉆孔灌注樁作為擋土結(jié)構(gòu)，外排φ650三軸水泥攪拌樁內(nèi)插型鋼作為止水帷幕體系。在西南、東北兩處敏感地帶及延生段采用內(nèi)排φ750鉆孔灌注樁作為擋土結(jié)構(gòu)，外排φ2 400 MJS工法樁作為止水帷幕體系。

2.2 MJS工法樁的原理及特點(diǎn)

1)MJS工法樁原理。

MJS工法在傳統(tǒng)高壓噴射注漿工藝的基礎(chǔ)上，采用了獨(dú)特的多孔管和前端造成裝置，實(shí)現(xiàn)了孔內(nèi)強(qiáng)制排漿和地內(nèi)壓力監(jiān)測，并通過調(diào)整強(qiáng)制排漿量來控制地內(nèi)壓力，大幅度減少對(duì)環(huán)境的影響，而地內(nèi)壓力的降低也進(jìn)一步保證了成樁直徑。

2)MJS工法樁的特點(diǎn)。

a.可以“全方位”進(jìn)行高壓旋噴注漿施工。

MJS工法可以進(jìn)行水平、傾斜、垂直各方向、任意角度的施工。特別是其特有的排漿方式，使得在富水土層需進(jìn)行孔口密封的情況下進(jìn)行水平施工變得安全可行。

b.樁徑大，樁身質(zhì)量好。

噴射流能量大，作用時(shí)間長，再加上穩(wěn)定的同軸高壓空氣的保護(hù)和對(duì)地內(nèi)壓力的調(diào)整，使得MJS工法成樁直徑較大，由于直接采用水泥漿液噴射，樁身質(zhì)量較好。

c.對(duì)周邊環(huán)境影響小。

傳統(tǒng)高壓噴射注漿工藝產(chǎn)生的多余泥漿是通過土體與鉆桿的間隙，在地面孔口處自然排出。這樣的排漿方式往往造成地層內(nèi)壓力偏大，導(dǎo)致周圍地層產(chǎn)生較大變形、地表隆起。同時(shí)在加固深處的排泥比較困難，造成鉆桿和高壓噴射槍四周的壓力增大，往往導(dǎo)致噴射效率降低，影響加固效果及可靠性。MJS工法通過地內(nèi)壓力監(jiān)測和強(qiáng)制排漿的手段，對(duì)地內(nèi)壓力進(jìn)行調(diào)控，可以大幅度減少施工對(duì)周邊環(huán)境的擾動(dòng)，并保證超深施工的效果。

d.泥漿污染少。

MJS工法采用專用排泥管進(jìn)行排漿，有利于泥漿集中管理，施工場地干凈。同時(shí)對(duì)地內(nèi)壓力的調(diào)控，也減少了泥漿“竄”入土壤、水體或是地下管道的現(xiàn)象。

2.3 MJS工法主要設(shè)計(jì)參數(shù)

如圖3，圖4所示，本工程中MJS工法樁的設(shè)計(jì)樁徑為2 400，搭接長度為700 mm，截面大部分為180°半圓形，在轉(zhuǎn)角及與灌注樁搭接處采用360°施工，樁身設(shè)計(jì)長度為12.4 m，因所處地塊多為淤泥質(zhì)土且存在5 m深范圍內(nèi)暗浜，故MJS水泥摻量控制在40%，以提高成樁的整體剛度。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，要求在施工過程控制各項(xiàng)參數(shù)，空氣壓力0.5 MPa～0.7 MPa，空氣流量1.0 m3/min～2.0 m3/min，成樁垂直度偏差不大于1/100，提升速度40 min/m。

3 工程實(shí)施效果

本工程在圍護(hù)體施工過程中，運(yùn)用了信息化施工技術(shù)對(duì)周邊敏感區(qū)域保留建筑傾斜情況進(jìn)行了實(shí)時(shí)監(jiān)測，且在第一次出現(xiàn)當(dāng)日數(shù)據(jù)報(bào)警后，為了解保留建筑的變形趨勢(shì)，在建筑物中部也增加了監(jiān)測控制點(diǎn)，見圖5，整個(gè)過程的監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如表1，圖6所示。

從上述表1，圖6監(jiān)測數(shù)據(jù)來看，當(dāng)敏感保護(hù)區(qū)采用了MJS工法技術(shù)之后，即便有一次單日數(shù)據(jù)報(bào)警，在基坑施工結(jié)束且地下室頂板澆筑完畢后，基坑側(cè)向變形未超報(bào)警值，保留建筑的豎向變形值也依然未超累計(jì)變形限值20 mm，證明本項(xiàng)目對(duì)周邊環(huán)境的保護(hù)措施切實(shí)有效，取得了成功。

表1 監(jiān)測數(shù)據(jù) mm

對(duì)MJS工法樁進(jìn)行取芯檢測，齡期28 d的取芯組樣強(qiáng)度平均值達(dá)到1.15 MPa，符合原設(shè)計(jì)要求的1.0 MPa，MJS工法樁成樁質(zhì)量合格。

4 結(jié)論

如今，隨著人類社會(huì)的高速發(fā)展，一二線城市逐漸進(jìn)入存量房時(shí)代，在復(fù)雜的中心城市進(jìn)行房產(chǎn)開發(fā)或者城市更新，對(duì)于施工質(zhì)量、安全文明及環(huán)境保護(hù)的要求越來越高，這就要求地產(chǎn)公司充分引進(jìn)和利用先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念及施工管理技術(shù)，來解決復(fù)雜城市中心的建設(shè)難題，滿足老城廂建筑更新、開發(fā)的需求。MJS工法技術(shù)成本相對(duì)較高，但其先進(jìn)的工藝能夠有效減緩?fù)馏w內(nèi)應(yīng)力，減少圍護(hù)施工對(duì)周邊保護(hù)范圍的影響。根據(jù)“50弄”城中村改造項(xiàng)目的管理經(jīng)驗(yàn)，可以總結(jié)如下：

1)結(jié)合信息技術(shù)對(duì)周邊敏感區(qū)域建筑、管線進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，并根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)的變化，調(diào)整MJS工法的土體內(nèi)應(yīng)力，及時(shí)排漿，土內(nèi)應(yīng)力控制在40 MPa以內(nèi)，擠土效應(yīng)不明顯，可有效減緩?fù)翆觾?nèi)側(cè)向位移。

2)超高壓噴射注漿可采用旋噴、擺噴和定噴的成樁方式，樁身截面宜為全圓、半圓或扇形，成樁方式較為靈活，現(xiàn)場不利條件對(duì)該工藝造成的影響不大。

3)MJS工法由于其特殊性，不能出現(xiàn)冷縫，否則成樁質(zhì)量難以保證，故單根樁需確保至少8 h以上的連續(xù)作業(yè)，如夜間施工，其噪聲將達(dá)到60 dB～70 dB，尤其在老城廂施工，應(yīng)采取有效的隔音減噪措施，避免因投訴等原因?qū)е鲁蓸哆B續(xù)作業(yè)中斷。

4)該工法樁水泥摻入量和水膠比應(yīng)根據(jù)地層條件及樁身強(qiáng)度要求確定，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)采用強(qiáng)度等級(jí)不低于P.O42.5級(jí)的普通硅酸鹽水泥，水泥漿液的水膠比宜取1.0，噴射注漿水泥摻入量達(dá)到40%后運(yùn)用于軟土地區(qū)后，成樁質(zhì)量能滿足要求。

綜上所述，在老城廂區(qū)域進(jìn)行城市更新及改造工程，如遇到周邊環(huán)境復(fù)雜必須重點(diǎn)保護(hù)的建筑、管線等，在采取有效的設(shè)計(jì)方案并嚴(yán)格管理施工過程的前提下，應(yīng)用MJS工法樁代替?zhèn)鹘y(tǒng)SMW水泥攪拌樁作為止水帷幕，可以最大限度減緩擠土效應(yīng)，確保安全。