MJS工法樁圍護在地鐵結合改造工程中的應用

許洪明

1 工程概況

本工程位于上海市黃浦區老西門區域。基地東側緊鄰中華路，南側緊鄰鹽城路，西側緊鄰西藏南路，北側緊鄰復興東路。軌交8號/10號線老西站在西藏南路一側與本項目地下一層通過預留地鐵物業連通道進行連接。

因設計調整，原預留物業連通道局部底板及側墻需要拆除并降低至更低標高以適應項目地下室樓板高度，原通道圍護（SMW工法樁）型鋼已拔除，圍護失效，故需要重新施工圍護。

由于施工區域臨近地鐵車站及區間隧道（最近約15m左右），對施工擾動及附加變形要求很高，根據過往項目經驗，基坑圍護選用MJS工法樁插型鋼，見圖1。

圖1

2 本項目MJS施工工藝

2.1 技術參數

①樁徑＞2000mm；②削孔水壓力 10～30MPa；③水灰比 1：1；④成樁角度誤差控制≦1/200；⑤水泥漿壓力40MPa；⑥提升速度40min/m；⑦水泥漿漿液流量90～100L/min；⑧步距行程25mm；⑨主空氣壓力0.8～1.05MPa；⑩步距提升時間 60s；?主空氣流量 1.0～2.0Nm3/min；?轉速 3～4r/min；?倒吸水壓力 0～20MPa；?地內壓力 1.3～1.6 系數；?倒吸水流量0～60L/min；?水泥摻量 50～55%。

2.2 施工流程

成孔→抽查成孔質量→主機就位→試鉆頭→下放鉆桿→清水掃噴→提升噴漿（排泥控制）→分段拆桿→噴漿結束→移機就位（泥漿處理）。

2.3 施工工序

2.3.1 測量放線

為保證施工效果，根據現場施工位置角點坐標進行放樣施工，保證搭接。

2.3.2 引孔

（1）目前，MJS樁下方有原來的攪拌樁，需要進行預先引孔。計劃采用XY-3型鉆機，在H型鋼中心位置鉆孔徑φ650，深17.7m，共11個，鉆穿地表混凝土、老攪拌樁、障礙物和土層，采用筒狀鉆頭、三翼合金鉆頭等。在MJS樁中心引孔，鉆穿地表混凝土、老攪拌樁、障礙物和土層，孔徑φ250，深17.7m，共16個。

（2）因成孔質量對MJS施工和插H型鋼有較大影響，必須按照成樁參數施工，保證不大于50mm的成孔中心與樁位中心誤差，及不大于1/200的垂直度誤差。

（3）先引孔，再施工MJS樁，交替進行。

2.3.3 MJS施工步驟

（1）連接電源、數據線、各路管線、鉆頭和地內壓力監測顯示器連接，確認在鉆頭無荷載的情況下清零，管線連接確保密封，使管內沒有空氣。

（2）檢查設備的運行情況，確保主機、高壓泵、空壓機、泥漿攪拌系統、MJS管理裝置等都能正常工作狀態下進行主機就位，機架放置平穩后開始校零。

（3）鉆桿下放，即在引孔內將鉆桿下放至設計深度，如果在鉆桿下放過程中下放困難，打開削孔水進行正常削孔鉆進。

（4）對接鉆桿和鉆頭，對接時，認真檢查密封圈情況，看是否缺失或損壞，地內壓力是否顯示正常。

（5）重復3步驟和4步驟，直到鉆頭到達預定深度，鉆桿到位。

（6）鉆頭到達預定深度后，開始校零，使動力頭“0”刻度、噴嘴、鉆桿上白線處于同一條直線，然后設定各工藝參數，包括搖擺角度、引拔速度、回轉數等等，設定好之后，開始改良。

（7）定位置噴射，先開倒吸水流和倒吸空氣，在確認排漿正常時，打開排泥閥門，開啟高壓水泥泵和主空氣空壓機。

（8）在開啟高壓水泥泵時，壓力不可太高，應逐步增壓，直到達到指定壓力，在達到指定壓力并確認地內壓力正常后，才可開始提升。水切換成水泥漿時，壓力會自動上升，在壓力有突變時方可調節壓力。

（9）施工時應密切監測地內壓力，在壓力不正常時，必須及時調整排漿閥大小控制地內壓力在安全范圍以內。

（10）當提升一根鉆桿后，對鉆桿不要立即進行拆卸，需把水泥漿切換成水后方可拆卸，當水泥漿泵壓力有下調趨勢，說明水流已經到達噴嘴位置，此時關閉水泥漿泵、主空氣、倒吸空氣和倒吸水流。

（11）注意在拆卸鉆桿的過程中，認真檢查密封圈和數據線的情況，看是否損壞，地內壓力顯示是否正常，如有問題應及時排除后方可繼續噴漿。拆卸鉆桿后，需及時對鉆桿進行沖洗及保養，以免漿液固結在鉆桿表面難以清除。

（12）重復以上步驟，直到施工結束。每根MJS樁施工結束后，鉆機移位并對設備進行沖洗和保養。

（13）鉆機移位后，由吊機起吊 H 型鋼（500×300×11×18），對正 H 型鋼下插位置（H型鋼間距1000mm）下放H型鋼，下放過程中應采用90°對角垂線校正H型鋼垂直度，及時糾偏。

（14）如H型鋼下插過程中出現下放困難，采用振動錘振動插入型鋼至設計標高。

3 本項目MJS臨地鐵施工難點及解決措施

3.1 施工難點

（1）本通道場地復雜，原來施工過圍護樁，地下障礙物及不確定因素較多。

（2）在商業部分完成后再對車站附屬結構進行改造，牽扯相關物業結構及建筑圖紙較多，需要多圖相結合施工。還需核對已建結構是否與設計原圖一致等。

（3）施工場地狹小，旁邊北四區還在施工。吊車需要開到北五區地下室頂板上作業。

（4）作業區地處市區，人口密集，周邊建筑及市政管線眾多。

（5）靠近通道內側的MJS成樁后還需要插入H型鋼。

（6）中華新城北區主樓基坑已經全部開挖，已經沒有合適的空地作為廢漿場地。

3.2 解決措施

（1）施工前進行管線交底、管線探測、開挖樣溝等，探明地下情況。

（2）對于地下障礙物和老樁，H型鋼和MJS鉆桿中心位置均采用事先引孔，然后再施工，交替施工，以確保成功率和施工效率。

（3）吊車上北五區頂板，總包單位需先設置坡道，修好通道，確保25T吊車可以通行。且下方的腳手架不要拆除，以確保頂板的承受能力。

（4）計劃采用泥漿箱盛放返出的廢漿，待其硬化后，用挖機挖出裝車外運。

（5）施工過程中，應注意控制地內壓力，排泥不暢需要立即處理，避免擾動周邊土體。

（6）在成樁期間對周邊建筑及管線等進行定時的跟蹤監測，監測數據及時上報，如有異常立即調整施工參數。

3.3 保護措施

3.3.1 施工前保護措施

（1）如周邊環境、地下管線及交通等因素交底；

（2）對管線進行開挖，兩側開挖至底部，掌握實際情況，包括裂縫、埋深、形狀大小、墊層情況等；

（3）在樁位中心埋設套管，避免施工過程中，周邊土體塌方；

（4）施工設備鋪墊鋼板，避免管線受集中荷載；

（5）在深溝外側，設立集水坑，及時排除積水及廢漿，避免溝內液面高于管線底板。

3.3.2 施工中保護措施

（1）及時了解監測數據，如有異常及時暫停施工及調整參數；

（2）控制排泥量，保證地內壓力在合理取值范圍，并保證孔口液面平衡；

（3）經常檢查管線及周邊是否存在冒氣、漿等異常現象，及時進行處理；

（4）合理安排施工順序，避免區域集中施工及封閉式樁體施工。

3.4 施工質量保證措施

（1）在實施過程中使用對每一道工序進行過程控制，應做到每一道施工工序責任落實到人。

（2）施工過程中要控制鉆孔位置與設計圖紙的偏差不得大于50mm，實際的孔位、孔深和每個鉆孔的地下情況，如：洞穴、涌水、漏水等若與巖土勘察報告不符均應詳細記錄。

（3）進行分段施工時，MJS噴射管分段提升的搭接長度應大于200mm。在遇到緊急情況出現中斷后，再次進行復噴漿要將鉆桿下放500mm作為起噴位置，避免出現斷樁等質量問題。

（4）引孔開始前必須先進行校平，鉆桿就位后，開始噴射作業前，應再次檢查氣泡情況、鉆桿與下夾頭之間的位置關系等。

（5）在噴漿過程中應密切注意控制地內壓力，不得超越上下限值，如出現不符合要求的情況立即采取相應控制措施。

（6）水泥漿液的配比應嚴格控制，安排專人負責隨時抽查漿液的質量。

（7）詳細做好每日的施工過程記錄，重點記錄各項技術參數情況、工程中遇到的非正常情況等。

4 結語

本工程MJS圍護樁（內插型鋼）成樁深度大、難度高，施工難點主要集中在成樁垂直度控制和地鐵變形控制方面。此外，若因施工原因導致地鐵車站無法正常運行，將造成嚴重的社會影響，因此對施工質量控制要求較高，在施工過程中要嚴格控制各項施工參數，做好變形監測工作，保證地鐵的順利運行。良好的成樁質量可以保證后續結構改造施工的順利進行，避免后期可能發生的各種險情，保證階段性工期從而保證總工期。

[1]《工程測量規范》（GB50026-2007）.

[2]《地下工程防水技術規范》（GB50108-2008）.

[3]《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》（GB50202-2002）.

[4]《建筑基坑支護技術規程》（JGJ120-2012）.

[5]《基坑工程技術規范》（DG/TJ08-61-2011）.

[6]《市政地下工程施工質量驗收規范》（DG/TJ08-236-2006）.