MJS工法樁在施工中的應用及與傳統旋噴樁的對比分析

摘 要：城市的飛速發展使得地下空間被快速開發，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土體加固施工技術對周邊環境影響較大，且加固深度達不到要求，不能滿足當代施工的要求，本文簡述了MJS工法樁的優勢及與傳統旋噴樁加固的對比分析。

關鍵字：MJS工法樁;施工工藝;對比分析

MJS工法樁又名全方位高壓噴射工法，由于近年來現代化都市建設的持續發展，要求我們提高對地下空間的利用，一般的基坑圍護工藝多種多樣，以普通高壓旋噴樁為代表的傳統土體加固工藝對周邊影響大。全方位高壓噴射工法為2008年從國外引進的現代化施工工法，因為能做到“全方位”進行高壓噴漿施工、樁徑大、樁身質量好、對施工周邊環境等影響小，造成的棄渣廢漿污染小，機械化程度高、施工占地面積比較少等優勢，在近兩年市場中成為常用的一種新型工法，施工費用相對較高。該工藝的最大優點是能夠孔內強制排漿，并通過調整排漿量來控制地內壓力，以此來抑制隨噴射攪拌而產生的地基的不均勻隆起或沉降，很大程度上減少對周邊環境的影響。

一、普通高壓旋噴樁工藝的缺點

（一） 環境污染

1、施工現場地面污染：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，造成現場的地面污染。

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，容易在很大范圍內對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以內的土體。

2、內部土體的加固結果與穩定性差

（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）附近場地隆起量較大、導致附近環境受到影響

地層里面的泥水壓力較高，使得四周場地隆起。地層里面的泥水壓力較高，使得臨近的地下結構物產生變形。地內壓力偏高的原因：排泥不暢;泥漿把鉆孔周邊的縫隙堵塞，地內壓力無法釋放;無控制地內壓力的專用設備。

二、MJS工法的特點及適用

（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、建筑物與現有線路保護、可前期加固隧道頂部等。

2、傾斜方法施工可用于現有線路的基礎加固、地下建筑物的保護、盾構機始發和接收洞口的加固。

3、垂直方法施工可用于江河、湖泊下的基礎加固、分隔墻等。

（二）施工對環境影響小

1、無用的泥漿通過專門的排泥管，排放至存泥箱或專門的泥漿池內，經專業處理無害以后運出，防止對周邊環境造成污染。

2、對排泥量進行控制，以達到內壓力得減小，從而對地基不均勻下沉和隆起進行有效的抑制，在很大程度上減小施工對周邊環境的影響。

3、由于集中排泥與對內壓力的有效減小，從而使得水泥漿在有效的范圍內作用，較好的減小了對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100m，有施工案例表明其有效加固深度能達到60m以上。

2、噴射條件始終處于最佳狀態：在設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、強度高。

（四）加固截面形狀多變

可任意設定被加固土體的截面形態，能夠對工作環境有很強的適應能力。

三、MJS工法的工藝組成

（一）MJS工法流程

1、施工地質鉆成孔 2、放置外套管至設計標高? 3、回拔12米外套管? 4、外套管內放置鉆桿 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、施工至設計樁頂標高，施工過程完成。

（二）MJS工法樁重點工藝簡介

（三）MJS工法施工流程簡介

1、工程地質鉆機成孔

根據施工圖紙放樣，并經復核后，采用工程地質鉆機成孔，鉆進時采用膨潤土做護壁泥漿。

2、放置外套管

工程地質鉆機鉆至設計標高后，用專用設備將外套管鉆入孔內，鉆進時采用膨潤土做護壁泥漿，鉆至設計標高后，回拔12米外套管，并在地面用抱箍將外套管固定。

3、MJS工法設備就位

設備就位，將鉆頭和地內壓力監測顯示器連接起來，并且保證鉆頭無荷載的狀態是讀數為零。

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

4、鉆頭鉆進

動力頭全方位轉動，將把鉆頭鉆至圖紙設計要求標高。

5、MJS工法施工

鉆頭達到設計標高時，打開回流氣及回流高壓泵，在確定排漿達到正常水平時，將排泥閥門開啟，以及開啟高壓水泥泵和主空壓機器。在指定壓力達到并確認地內壓力正常后，開始提升。

6、施工過程監控

工作工程中一定要持續監測地內壓力，當壓力顯示不太正常時，務必校正。

7、拆卸鉆桿

將一根鉆桿向上拔起時，同時將鉆桿拆掉，在拆掉鉆桿的同時，一定要認真檢查密封圈和數據線狀況，看一下有無破損，地內壓力的讀數是不是在控制范圍內。遇到問題及時糾正。鉆桿在拆掉后，要對鉆桿進行及時的清洗及養護。

8、回拔外套管

當噴射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3-8步驟，直至施工至地面以下30米時，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3-7步驟，施工至設計標高。

11、施工結束

工作至圖示樁頂高度時，拔出鉆桿，并及時清洗和養護所用設備及器具。

12、施工監測

施工監測：雖然MJS工法施工對周邊環境影響較小，仍需對現場周邊建筑物進行及時的測量，使得對施工過程有很好的把控。

（四）MJS工法樁施工控制要點

在施工過程中可通過控制吸漿量對工作狀態進行監控 。而且必須在施工區域附近（地面），布置監測點，監測內容具體參照監測方案。所得數據為施工進行指導。

工作過程中要重視對地內壓力的控制。通過對工作過程中周邊建筑物的仔細監測，防止施工對四周的環境產生不好的影響，只要是出現不良反應，立刻停止工作，并對施工過程進行修改以達到安全要求。

工作過程中形成的泥漿，用返漿管道引進臨時的泥漿池里面，接著用現場專用的泵抽送至現場固定的泥漿池內。

使用水平尺校正樁機水平度，采用LED發光體放入鉆管排泥管，對鉆管垂直度進行控制。

預成孔時對鉆機下鉆情況進行詳細記錄，爭取在預成孔時對地下障礙物情況進行了解，在樁施工過程完成后，在預定的時間內對樁體進行取芯測試，以保證樁的質量達到設計要求.

在預成孔時加入適量膨潤土，對孔壁進行護壁處理，并使用鋼套管對鉆管進行保護.

四、質量保證措施

1、在工作實施過程中使用質量控制表對整個工作過程、每一道工序進行全過程控制，做到每一道工作必須責任落實到具體責任人;

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，使用水平尺校核鉆機設備、外套管下鉆設備、MJS工法設備的水平度，使用傾斜儀校正工程鉆機設備、外套管下鉆設備、MJS工法設備導軌及鉆桿的垂直度。在施工先導孔及下鉆外套管時，每下鉆10米必須使用經緯儀對鉆桿、外套管進行垂直度糾偏，并如實記錄數據，如糾偏失敗，需重新下鉆。下鉆MJS鉆桿時，除上述措施外，還需要在每下鉆10米時，將LED發光體放入排泥管中，檢測MJS工法鉆桿的垂直度。所以的誤差控制在2%范圍以內。

3、整個鉆孔工作過程中鉆桿的噴漿必須連續不能有中斷，如果必須要中斷噴漿的，在恢復時將鉆桿下放0.5m保證不出現斷樁的情況;在分階段拔起時的搭接長度一定要大于0.1m;當回拔外套管工作后，在恢復施工工作前，鉆桿下放0.5m，保證不出現斷樁的情況;

4、要認真控制好漿液的配比，由專門的試驗人員進行漿液檢查，對達不到要求的漿液，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、技術參數的記錄和其他需要記錄的情況等;

五、結語

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境影響及加固土體在深度方面達不到要求的情況。

由于使用多孔管及地內壓力技術，能夠在大直徑旋噴加固施工過程中使用，對深度較大的地基進行改良及對周邊環境影響不大等優點。但是全方位高壓旋噴注漿工法為2008年從國外進入中國的新型工法，目前處于施工摸索階段。MJS工法樁不同于地上建構筑物施工，驗收和養護不能直觀可見，管理相對困難，施工中成樁連續進行，驗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。施工過程中應嚴格控制原材料的質量、保證各工藝工序施工質量及有效銜接，對施工中出現的異常應及時有效的采用補救措施，這樣才能保證MJS工法樁施工質量。

參考文獻：

[1]何擁軍 全方位高壓旋噴注漿工法的工程試驗 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結構上的應用與研究 中國市政工程 2015（3）：106-108

作者簡介：孔飛（1980-12）.男，工程師，本科，主要從事建筑施工。