MJS 搭配三軸攪拌樁的非對稱槽壁加固工藝適用性研究

上海市中心地區存在大量保護建筑，當保護建筑距離施工區域較近時，需要視情況更改施工方法對其進行保護，確保其在施工期間不產生超出設計要求的位移值[1]。本研究所依托的工程為保護一臨近建筑，在靠近該建筑的區域更改槽壁加固方式，使用對周邊環境影響更小的 MJS（Metro Jet System） 工法樁[2-3]。一般情況下都會將另一側槽壁加固也更改為 MJS，我們稱之為對稱槽壁加固。MJS 造價偏高，在基坑內側依舊使用三軸攪拌樁作為槽壁加固可以一定程度上減少成本，是一種更為經濟的選擇，而目前國內對于槽壁兩側使用不同槽壁加固形式，即非對稱槽壁加固時成槽質量的研究較少[4-6]。

因此，本文以上海市某綠地及地下空間開發項目為例，研究了地下連續墻外側 MJS 旋噴樁加固、內側三軸攪拌樁加固情況下成槽的質量與施工工藝的關系。

1 工程概況

本工程依托工程項目為上海城市中心某綠地及地下工程開發項目。項目為一綠地及其下方的地下停車場。距離基坑僅 2 m 處有一嚴重破損建筑，基坑面積約 4 866 m2，開挖深度 14.15 m，采用明挖順作法施工，圍護結構為 1 m 厚地下連續墻。

破損建筑名為水舍，原始建設時間不詳，在使用過程中，經過多次結構性改造加固，且存在多處違章搭建。目前該建筑按結構縫可分為 9 個區域，建筑結構復雜，損壞嚴重且經過多次改造加固，根據專業房屋檢測單位評估后，判定為有嚴重安全隱患，有必要進行施工方法調整以對其進行保護。

2 設計概況

由于基坑南側與建筑物“水舍”的距離極小，南側地下連續墻外側（近水舍一側）槽壁加固采用 MJS 工法，樁型為 2 400 mm@1 700 mm，截面形狀為半圓，加固深度為 19.15 m，水泥摻量≥35%。地下連續墻內側為Ф850 mm @600 mm 三軸水泥土攪拌樁工藝，加固深度 19.15 m，水泥摻量≥22%，采用套打的方式。圖1 為非對稱段加固平面圖，圖2 為非對稱加固詳圖。

圖1 非對稱段加固平面圖

圖2 非對稱加固詳圖

地下連續墻厚度為 1 000 mm，標準段槽段長度 6 m，深度 42 m，垂直度要求≤3/1 000，槽寬要求偏差 0～+50 mm，槽深要求偏差 0～+100 mm。

3 工程實施與研究

（1）MJS 施工參數如表1、表2 所示。成樁垂直度誤差：樁體垂直度偏差≤1/200。施工完 MJS-1 后間隔 3 根施工 MJS-4，待施工至 MJS-22 后返回 MJS-2，以此類推。

表1 MJS 施工參數

表2 加固泥漿配比

（2）三軸攪拌樁施工參數：攪拌下沉速度 0.5～0.8 m/min，提升速度≤1 m/min，噴漿壓力不大于 0.8 MPa。采用 P.O42.5 級普通硅酸鹽水泥，槽壁加固水泥摻量均≥22%，水灰比宜為 1.2～2.5；三軸施工時采用跳打方式。

（3）成槽施工方式。成槽作業使用 1 臺 G50 成槽機，采用先挖兩側，后挖隔墻的成槽方式。待槽壁加固樁養護 28 d 后，由兩側交替向中間施工，最后于中間施工閉合幅槽段。施工過程中，取非對稱槽壁加固區域的全部地下連續墻與其余對稱槽壁加固的地下連續墻進行對比研究，分析采用 MJS-三軸攪拌樁形式的非對稱槽壁加固工藝的適用性。

4 結果與分析

圍護施工結束后，對過程數據進行整理匯總，分析了非對稱區域成槽時所需要的時間，槽段垂直度與偏斜方向，槽段寬度及形態。分析結果如下.

（1）成槽效率。整理所有槽段成槽時間并匯總后，結果如表3 所示。數據顯示，非對稱區域成槽時間分布在 12～14 h 之間，而一般區域成槽時間分布在 9～10 h 之間。由此可以得出結論：采用 MJS-三軸非對稱槽壁加固將會一定程度的增長成槽時間，主要原因為非對稱槽壁加固情況下，成槽過程需要緩慢成槽并觀測槽段形態。但非對稱槽壁加固不影響地下連續墻的正常抓土成槽。

表3 成槽時間匯總表

（2）成槽垂直度及偏移。施工完成后，通過超聲波測槽報告，將其中的成槽垂直度以及墻趾偏移方向整理并匯總，結果如表4 所示。

表4 垂直度及偏移方向匯總表

根據數據，非對稱區域垂直度分布在 0.23%～0.25% 之間，而一般區域垂直度分布在 0.18%～0.20% 之間；非對稱區域的墻趾均向坑內偏斜，即墻趾侵入了三軸攪拌樁方向側，而非對稱區域則未表現出明顯偏斜趨勢。

可以得出結論：采用 MJS-三軸非對稱槽壁加固將會影響槽壁垂直度，且由于 MJS加固時部分加固體侵入槽段，會導致墻趾向三軸方向偏移，但最終槽段成槽后路垂直度仍然可以滿足設計要求。

（3） 1～19 m 深槽壁范圍內槽段厚度。同樣利用超聲波測槽報告進行槽段寬度數據的整理匯總，結果如表5 所示。

表5 槽段寬度匯總表

根據數據顯示，可以看出非對稱區域的槽壁寬度相較于對稱區域沒有明顯差距，成槽完成后，1～19 m 槽壁加固范圍內對應的槽段寬度范圍在 1 020～1 100 mm 之間。

可以得出結論：采用 MJS-三軸非對稱槽壁加固對于槽壁寬度沒有明顯影響，與普通三軸攪拌樁對稱槽壁加固下成槽情況基本一致。

5 結 語

（1）采用 MJS-三軸非對稱槽壁加固將會使成槽時間有所增加，但不影響正常的抓土成槽。

（2）采用 MJS-三軸非對稱槽壁加固將會影響槽壁垂直度，且地下連續墻墻趾會向三軸攪拌加固側偏移，但最終成槽的垂直度依舊可以滿足設計要求。

（3）采用 MJS-三軸非對稱槽壁加固對于槽壁寬度沒有明顯影響，與普通三軸攪拌樁對稱槽壁加固下成槽情況基本一致。

（4）使用 MJS-三軸非對稱槽壁加固方案可以在必要的情況下進行推廣應用，對 50 m 范圍內的地下連續墻成槽影響不大，施工結果能夠滿足相關規范的要求。