MJS工法樁在地鐵換乘通道中的應用

□文 /尹文平

MJS工法樁在地鐵換乘通道中的應用

□文 /尹文平

MJS工法是一種新型工法，文章依托天津地鐵5、6號線文化中心站換乘通道工程，介紹了MJS旋噴樁+內插H型鋼的施工工藝。

MJS；地鐵；工法樁；旋噴樁

1 工程概況

天津地鐵5號線和6號線文化中心站的換乘通道，位于文化中心已建的地下空間，見圖1。

換乘通道基坑長約98m，最大寬29.1m，最小寬19.5m，基坑深17.9m，實際開挖土方深8.45m，為既有地下空間的一個加層箱型結構。圍護結構采用MJS旋噴樁+內插H型鋼（即MJS工法樁），旋噴樁直徑為1600mm，樁長22m，H型鋼單根長度約17m。圍護樁頂采用1000mm×1600mm圈梁將樁頂與地下空間底板連接成整體，見圖2。

2 施工工藝流程

MJS工法樁采用先插H型鋼、后旋噴成樁的方法施工。H型鋼分節加工，采用吊車垂直運輸、自制小車水平運輸到現場。型鋼采用打拔樁機分節打入，在孔口位置采用半自動焊機剖口焊接接長。

針對本工程超低凈空施工的MJS超高壓旋噴樁、內插H型鋼，采用大直徑超高壓旋噴樁機施工，H型鋼插入采用液壓振拔打樁機壓入。

MJS工法樁總體施工工藝流程見圖3。

3 H型鋼施工

在已破除完成的溝槽上安裝定位架，垂直溝槽方向放置 2根定位型鋼，規格為 200mm×200mm，長約2.5m，再在平行溝槽方向放置2根定位型鋼規格300mm×300mm，長約8～20m，轉角處H型鋼采取與圍護中心線成45°插入，H型鋼定位采用型鋼定位卡。

3.1 H型鋼加工與運輸

由于現場空間狹小，凈高只有6.3m，因此單根16m長的型鋼需分4節加工，每節長4m。為便于焊接，H型鋼接口翼板位置加工成單坡口，為減少阻力，最下端一節加工成尖狀。

必須嚴格控制H型鋼進場質量，型鋼對角誤差≯5mm。垂直運輸利用通往工作區域洞口上部的履帶吊車來完成，定制型鋼每4根一組垂直放入特制加工的小車內，由履帶吊車直接從洞口吊入施工區域內，水平運輸機通過人工推動小車到打樁位置。

3.2 涂刷減摩劑

為減少H型鋼打入過程中的摩擦阻力，打入前在型鋼上涂刷減摩劑。涂刷前需清除型鋼表面的污垢、鐵銹及灰塵，將減摩劑加熱融化后攪拌，均勻的涂敷于H型鋼上。H型鋼表面涂上涂層后，一旦發現涂層開裂、剝落，必須將其鏟除，重新涂刷減摩劑。

如型鋼表面潮濕，應先用抹布擦干表面才能涂刷減摩劑，不可以在潮濕表面上直接涂刷，否則將剝落。

3.3 H型鋼打入方法

采用挖機配備特制加工的小臂，將液壓振拔榔頭安裝在挖機小臂端部，挖機利用振拔榔頭上的液壓夾具將分為4m一節的型鋼夾緊吊住送至樁位，在導行定位架引導下，調整型鋼對準樁位中心，利用打樁機液壓錘震動慢慢壓入地層，壓入過程中隨時檢測型鋼的垂直度，一旦有偏差時立即調整、糾偏。型鋼頂端打入至槽口位置時，預留80cm便于下節的焊接連接，型鋼每節垂直度控制在1.5%以內。

為確保打入精度，除在打入型鋼安放導正架進行控制外，打入過程中還采用掛線來動態控制，確保型鋼的傾斜度＜1/150H（H為型鋼的長度）。

為防止施工對周邊產生不利影響，必須在施工期間對周邊環境進行嚴密監測，一旦出現報警，必須立即停止施工，同時對施工方案進行調整。

在型鋼上設置標高標記并燒焊限位裝置，以保證型鋼打入的標高控制。

3.4 樁機移位

H型鋼壓入到設計標高后，移動樁機至下一樁位，為減小群樁連續施工對既有結構的影響，采取跳樁施工。

4 MJS旋噴樁施工

4.1 施工原理

大直徑超高壓旋噴是一種水、氣和漿液灌注攪拌混合噴射的方法。即用多層噴射管使高壓水和空氣同時橫向噴射并切割地基土體，借空氣的上升力把被破碎的土由地表排除，當地層內壓力過大時開啟吸泥泵倒吸泥漿保持孔內壓力平衡，減小對周邊環境的影響；同時，另一個噴嘴將水泥漿低壓力噴射注入到被切割、攪拌的地基中，使水泥漿與土混合達到加固目的，其加固直徑可達2500mm。

4.2 施工方法

1）鉆機就位。鉆機就位后，對樁機進行調平、對中，調整樁機的垂直度，保證鉆桿應與樁位一致，偏差應在10mm以內，鉆孔傾斜度＜0.5%；鉆孔前應調試空壓機、泥漿泵，使設備運轉正常；校驗鉆桿長度并用紅油漆在鉆塔旁標注深度線，保證孔底標高滿足設計深度。

2）引孔鉆進。鉆機施工前，應首先在地面進行試噴，在鉆孔機械試運轉正常后，開始引孔鉆進。鉆孔過程中要詳細記錄好鉆桿節數，保證鉆孔深度的準確。

3）噴射。引孔至設計深度后，開始噴漿，噴漿時采用雙高壓噴射，先開啟高壓水泵及空壓機，噴射30s后開啟高壓注漿泵進行旋噴作業。

4）旋噴提升。開啟高壓噴射泵后，由下向上旋噴，同時將泥漿清理排出。噴射時，先應達到預定的噴射壓力、噴漿后再逐漸提升旋噴管，以防扭斷旋噴管。為保證樁底端的質量，噴嘴下沉到設計深度時，在原位置旋轉10s左右，待孔口冒漿正常后再旋噴提升。鉆桿的旋轉和提升應連續進行，不得中斷，鉆機發生故障，應停止提升鉆桿和旋轉，以防斷樁并立即檢修排除故障，為提高樁底端質量，在樁底部1.0m范圍內應適當增加鉆桿噴漿旋噴時間。在旋噴提升過程中，可根據不同的土層，調整旋噴參數。

5）鉆機移位。旋噴提升到設計樁頂標高時停止旋噴，提升鉆頭出孔口，清洗注漿泵及輸送管道，然后將鉆機移位。采用大直徑超高壓旋噴，應先送高壓水、再送水泥漿和壓縮空氣；噴射時先達到預定的噴射壓力、噴漿量后，再逐漸提升注漿管，注漿管分段提升的搭接長度≮100mm；當達到設計樁頂高度或地面出現溢漿現象時，應立即停止當前樁的旋噴工作，將旋噴管拔出并清洗管路。多重管法是將水泥漿與壓縮空氣同時噴射，除可延長噴射距離、增大切削能力外，也可促進廢土的排除，減小對周邊環境的影響。

6）廢漿處理。設置臨時推土場，泥漿池邊上設置1臺過濾機，將水泥漿脫離成水和泥渣，泥渣進行外運。

將廢漿送泥漿池經過濾系統進行篩分，將粒徑＞0.5mm的顆粒全部處理干凈。渣料經振動篩分脫水后晾曬，裝車外運。過濾機過濾處理后渣料含水率約45%～50%，一級泥漿池處理后漿液密度1.3～1.5 kg/m3，出渣量較少且粒徑＞0.5mm的顆粒全部被去除。

一級泥漿池處理的漿液排入二級泥漿池中，將絕大部分被固相沉淀的顆粒用挖機撈至臨時堆土場，用生石灰攪拌后將水吸干方可進行外運。

5 結語

天津地鐵5號線與6號線文化中心站換乘通道大直徑超高壓旋噴內插H型鋼施工工藝，采用了多孔管和前端造成裝置實現了孔內強制排漿和地內壓力監測并通過調整強制排漿量來控制地內壓力，保證了成樁直徑。圍護結構施工質量良好，沒有地下水滲漏現象。基坑施工時周圍建筑物變形較小。

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1008-3197（2012）03-35-02

2012-02-03

尹文平/男，1985年出生，助理工程師，碩士，天津地鐵建設發展有限公司，從事技術管理工作。