MJS工法樁在地鐵工程施工中的應(yīng)用

彭宇一

摘 要：地鐵工程施工往往在城市繁華地帶進(jìn)行，周邊復(fù)雜環(huán)境對(duì)于工程施工質(zhì)量要求極為嚴(yán)格，如何在有限空間內(nèi)科學(xué)合理地設(shè)計(jì)施工工藝，提高工程質(zhì)量，值得進(jìn)一步研究。該文以地下管線密集的無錫地鐵1號(hào)線新光路站1號(hào)出入口為背景，從施工的主要環(huán)節(jié)詳細(xì)介紹了MJS工法樁的施工工藝及施工技術(shù)，通過施工關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的質(zhì)量控制，保證了成樁質(zhì)量，同時(shí)表明了該工法在城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的巨大應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：全方位高壓噴射 MJS工法樁 地鐵 施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：U215 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）05（c）-0086-03

在城市發(fā)展過程中，地鐵作為一種運(yùn)量大、時(shí)效性好、節(jié)能環(huán)保的運(yùn)輸手段，越來越受到城市建設(shè)決策者的青睞，截至2016年9月，全國共有27座城市開通了地鐵業(yè)務(wù)，一大批城市正在進(jìn)行地鐵的修建、規(guī)劃或勘探，地鐵將在我國城市建設(shè)中發(fā)揮越來越重要的作用。地鐵一般修建在城市繁華地段，地層條件復(fù)雜，施工安全控制要求嚴(yán)格，如何在有限的空間內(nèi)靈活設(shè)計(jì)施工工藝，做到提高工程質(zhì)量、縮短工期是城市地鐵工程建設(shè)的重點(diǎn)[1-2]。

該文通過地下管線密集的無錫地鐵1號(hào)線新光路站1號(hào)出入口MJS工法樁施工，介紹MJS工法樁在城市地鐵項(xiàng)目施工過程中的作用，該工法可以顯著提高樁體質(zhì)量，大大加快施工進(jìn)度。

1 工藝原理

MJS工法（Metro Jet System）又稱全方位高壓噴射工法，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(cè)，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[1-4]，其基本原理如圖1所示。

該工藝具有“全放可全方位開展噴射注漿施工、加固深度大、樁徑大成樁質(zhì)量高、環(huán)境擾動(dòng)小、泥漿污染少”的特點(diǎn)[2，4]，近年來在我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中得到了一定程度的應(yīng)用。

2 工程概況

無錫地鐵一號(hào)線是無錫首條軌道交通線路，貫穿無錫市南北，全長29.42 km，途經(jīng)惠山新城、無錫火車站、老城區(qū)、太湖廣場(chǎng)、太湖新城核心區(qū)等多個(gè)城市重要功能區(qū)，是無錫地鐵1號(hào)線工程的中間站，位于清揚(yáng)路與新光路交叉口北側(cè)。1號(hào)出入口位于新光路立交西側(cè)，地下管線密集，主要有高壓線管廊、綜合信息管廊，從兩個(gè)立交閘道橋墩之間穿過，北側(cè)為金匱苑住宅小區(qū)，西側(cè)為五星家園住宅小區(qū)，南側(cè)為公交站場(chǎng)，施工要求較為嚴(yán)格。

2.1 工程地質(zhì)條件

1號(hào)出入口從上到下所處地層為雜填土、③1粘土、③2粉質(zhì)粘土夾粉土、③3-1粉質(zhì)粘土、⑤1淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、⑥1-1粉質(zhì)粘土，出入口地板主要位于③2層、集水井位于③3-1層。

2.2 工程難點(diǎn)

該工程具有如下工程難點(diǎn)。

（1）周邊環(huán)境復(fù)雜。

該出入口從兩個(gè)立交閘道橋墩之間穿過，北側(cè)為金匱苑住宅小區(qū)，西側(cè)為五星家園住宅小區(qū)，南側(cè)為公交站場(chǎng)，同時(shí)該區(qū)域地下管線密集，主要有高壓線管廊、綜合信息管廊。

（2）施工場(chǎng)地內(nèi)下部管線位置不清。

（3）MJS旋噴樁施工時(shí)，一小時(shí)的排漿量在10 m3以上，場(chǎng)地上沒有可用的泥漿池。

3 工藝設(shè)計(jì)

3.1 方案設(shè)計(jì)

根據(jù)新光路站工程地質(zhì)條件、水文條件及周邊建筑情況，結(jié)合該項(xiàng)目施工隊(duì)伍水平及機(jī)具設(shè)備，在保證工程質(zhì)量的前提下，MJS工法樁樁徑選為2 200 mm，樁長15 m，共設(shè)置14根樁，樁位布置圖如圖2所示。MJS工法樁采用跳孔施工的施工順序，施工前采用工程地質(zhì)鉆機(jī)預(yù)先在地面上鉆直徑為220 mm的孔，然后通過這個(gè)孔進(jìn)行旋噴作業(yè)，同時(shí)對(duì)吸漿量進(jìn)行監(jiān)控，防止過量吸漿[3-4]。其基本技術(shù)參數(shù)見表1所示。

為確保該工法的順利實(shí)施，需要MJS工法樁機(jī)、工程鉆機(jī)、高壓水泵、空壓機(jī)、高壓泥漿泵、自動(dòng)拌漿系統(tǒng)、泥漿處理系統(tǒng)各一件，拌漿桶、儲(chǔ)漿桶各兩件，功率根據(jù)工程地質(zhì)條件選擇。

3.2 施工工藝

MJS工法樁施工工藝包括：硬地面破除、場(chǎng)地平整、施工放樣、導(dǎo)孔施工、切土噴噴漿制樁交替進(jìn)行直至成樁、鉆桿拆卸及清洗[5]。如下圖3所示。

4 MJS工法樁施工技術(shù)

4.1 準(zhǔn)備工作

（1）在MJS工法正式施工前，針對(duì)放樣標(biāo)定范圍內(nèi)的硬化地面開展破除工作，并按照設(shè)計(jì)交底要求開挖溝槽，暴露下方地下管線，針對(duì)于管線不同類型進(jìn)行不同的保護(hù)工作，確保施工過程中施工擾動(dòng)不會(huì)造成管線的破壞。

（2）進(jìn)行場(chǎng)地平整工作，在平整好的場(chǎng)地上根據(jù)相關(guān)圖紙開展工程放樣，同時(shí)保持場(chǎng)地內(nèi)外道路清潔。

4.2 切土噴漿制樁

（1）為保證施工質(zhì)量，確保設(shè)計(jì)樁徑，先進(jìn)行原位試樁。試樁采用先行施工法施工，即MJS工法設(shè)備鉆頭到達(dá)設(shè)計(jì)樁深后，先用高壓水進(jìn)行預(yù)切割，預(yù)切割1 m后，將鉆頭重新下放至設(shè)計(jì)樁深，鉆頭到達(dá)設(shè)計(jì)樁深后按正常施工流程進(jìn)行施工，正常施工1 m后停止施工，然后開啟高壓水，再次進(jìn)行預(yù)切割，切割1 m后，再次下放鉆頭至停止噴漿位置然后開始正常施工流程，施工1 m后再次重復(fù)上述施工流程，直至樁長達(dá)到設(shè)計(jì)要求。試樁結(jié)束后，取芯以確認(rèn)成樁直徑[6]。

（2）為保證成樁質(zhì)量及成樁效率，采用工程地質(zhì)鉆機(jī)預(yù)先在地面上鉆直徑為220 mm的孔，以此作為旋噴作業(yè)平臺(tái)，在樁機(jī)就位后，進(jìn)行壓力顯示校核，并認(rèn)真檢查鉆桿和鉆頭的密封情況，動(dòng)力頭轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，鉆桿鉆入土體。

（3）鉆頭到達(dá)預(yù)定深度后高壓水切割與鉆頭噴射成樁交替進(jìn)行，期間開回流氣和回流高壓泵，確認(rèn)排漿正常后，打開排泥閥門，通過地層壓力監(jiān)測(cè)裝置對(duì)吸漿量進(jìn)行監(jiān)控，防止過量吸漿，開啟高壓水泥漿泵和主空壓機(jī)，直至整樁噴射結(jié)束。

4.3 清洗和保養(yǎng)

施工結(jié)束，對(duì)鉆桿邊提邊拆，并進(jìn)行清洗和保養(yǎng)。

4.4 泥漿處理

施工時(shí)倒吸出的泥漿，由返漿管送入臨時(shí)泥漿池，再從泥漿池用高壓泵泵送到泥漿處理系統(tǒng)，進(jìn)行篩分、壓濾兩方面的泥漿處理。

（1）篩分處理：將粒徑大于1 mm的顆粒全部篩出，渣料經(jīng)振動(dòng)篩分脫水后晾曬。

（2）篩分過后剩余漿液進(jìn)行壓濾處理，將漿液中的絕大部分固相顆粒去除。泥水被分流，水進(jìn)入自動(dòng)拌漿系統(tǒng)繼續(xù)拌漿，泥塊進(jìn)入土堆場(chǎng)，夜間裝車出土。

5 結(jié)論

（1）無錫地鐵1號(hào)線新光路站1號(hào)出入口MJS工法樁已施工完畢，通過后期檢測(cè)，其樁徑誤差較小、成樁質(zhì)量較好，在預(yù)定工期內(nèi)順利竣工，對(duì)周邊環(huán)境無影響，成樁質(zhì)量驗(yàn)收合格，是MJS工法樁在地鐵施工中一次成功的應(yīng)用。

（2）采用MJS工法樁施工時(shí)需要注意以下幾點(diǎn)：①務(wù)必確保垂直度、水泥摻入量、成樁深度等基本參數(shù)的正確性；②施工順序需科學(xué)合理；③利用地層壓力對(duì)吸漿量進(jìn)行監(jiān)控，防止過量吸漿。

（3）結(jié)合此工程的運(yùn)用，該文為MJS工法樁在地鐵工程中的應(yīng)用提供了一個(gè)成功的借鑒案例，同時(shí)表明了該工法在城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域的巨大應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

[1] 梁利，李恩璞，王慶國，等.MJS工法在輕軌車站換乘通道中的工程實(shí)踐[J].地下空間與工程學(xué)報(bào)，2012（1）：135-139.

[2] 李興國，高亮，王凱，等.MJS工法在緊鄰地鐵工程中的應(yīng)用[J].建筑施工，2016（2）：131-133.

[3] 張志勇，李淑海，孫浩.MJS工法及其在上海某地鐵工程超深地基加固中的應(yīng)用[J].探礦工程（巖土鉆掘工程），2012

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[6] 張晶磊.MJS工法在頂管工作井支護(hù)結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用與研究[J].中國市政工程，2015（3）：106-108，122.