龐浩然 王永喜



【摘要】最近幾年,隨著經濟水平的不斷發展,城市建設也隨之高速地發展起來,地上樓層高度和地下室深度不斷地被刷新,在各個城市中,投資興建地鐵、隧道等地下市政設施,在當前的情況下,地基土的加固成為了保證工程安全和迅速施工必不缺少的措施。當前,主要的地基加固法有高壓旋噴注漿法、深入地層攪拌方法、深入注漿方法、SMW工方法等,這些加固方法在施工過程中有一個共同點,就是會對周邊產生很大的擠土效應,會產生地面不平,地表開裂等情況,嚴重的會對周邊的建筑物、市政的管線產生較為嚴重的破壞。目前許多大城市的地下建筑物結構復雜,但是城市仍然需要不斷地發展和擴大,適應人口的發展和生活的需求,地下建筑物仍然在不斷地開發。
【關鍵詞】MJS工法;擠土效應;可控制性強
【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.28.046
運用超高壓得加固注漿技術最早用于1970年日本,在當時的技術發展下這項加固技術被大量的應用于工程領域并得到很好的發展,在當今技術水平和設備的完善之下,這項經典的加固技術也逐漸成熟化。在我國的發達城市中都有很高的利用率,取代了以前的注漿加固技術,并且我們發現超高壓的加固注漿技術更加的環保甚至對周邊得基地起到了保護的作用,制作精良,工藝也簡單,對于固有的結體形狀也可以做到完全控制。雖然這項技術仍然缺乏一套真正的實驗研究結果但是仍然可以肯定的是在粉土、黏土、粉細沙則三中顆粒底層中使用不會有任何弊端。本文根據相關資料對這項技術進行了試驗研究,主要的意義如下:
在施工的過程中為了提供更加安全環保的可行性方案需要對加固技術進行了解并采取安全措施,通過本次試驗對超高壓注漿加固技術的軟土地區是否通過加固以及止水等施工操作的變化進行研究。
對于在淤泥以及黏土以及粉質粘土等各層的加固結果進行實驗研究,從而達到在類似土層進行施工的時候可以得到更加可靠的技術和施工方案。
在施工時高壓的加工技術是否會對周邊的環境有影響,需要通過實驗進一步的研究這項技術的合理應用,對此項技術進行深入研究和應用后續如有類似的工程也可以更加適應國家的大規模應用,此實驗不僅可以降低成本還可以保障施工以及人員的安全,提供了實踐與理論基礎。
1、MJS的特點
與固有的高壓噴射加工技術對比發現如下幾點:
1.1排漿的方式不同
MJS工法具有很強的吸漿裝置,強制性的排走施工過程中產生的廢漿,可以通過吸漿管選擇較好的排漿場所,對周邊環境污染比較小。而傳統的高壓噴射注漿廢漿是利用氣升的效果,通過研究兩者地表自流的不同數據,受排漿場所的限制,這樣不利于環境的保護。
1.2對周邊環境的影響比較小
MJS工法鉆頭在前面安裝一種傳感器裝置專門針對壓力設計,通過調整孔內的壓力可以控制排漿量的多少。而傳統的高壓噴射注漿法沒有配備壓力傳感器,沒有辦法調節孔內的壓力,這就導致擠土效應對周邊的環境產生很大的影響。
1.3成樁直徑大、質量比較好
經過研究得知MJS工法技術大約在40Mpa的超高壓噴射,注漿數據約在90-130min,逐漸加速在2.5-4CM/min,一般可形成直徑2.5m的加固樁體。因為是直接采用超高壓水泥漿液噴射成樁的,這樣有效保證了成樁質量非常。
1.4加固深度大
根據相關的廠方的資料顯示,MJS工法最大有效的加固深度可以達到100米,在上海地區做試驗,大約50米深度處開挖外露樁徑可以達到2.5米。
1.5可在凈高3.5米以上的隧道內。室外以及相對較狹窄的空間進行施工,適應性也比較強。
1.6使噴射更加全面
MJS工法可以進行多角度甚至垂直個方向、5-360度的施工。
2、MJS工法原理
(1)MJS工法是在原來高壓噴射注漿法的基礎身上將多孔管和前頭的高強度吸漿的裝置結合,通過孔內的固有排漿和地層內的壓力監測來進行控制,最后對排漿量的比例進行強制控制可以讓地層內的壓力不僅合理調整穩定對地面的形狀也減少了變形,這也使成樁直徑也通過壓力而降低。MJS工法是通過綜合性的角度出發,將硬化的材料水泥直接加壓輸送、噴射、地層切削、混合、集中泥漿這一系列作為監控對象,MJS設備可以根據施工的現場加固區域的要求進行水平或者傾斜的方式全角度全方面的進行加固,這樣加固的效果就比較明顯,對周邊的環境影響小,環境污染小。
(2)土體加固技術本質上就是通過高壓噴射水流進行切割原位的基土層,再通過噴射水泥或者水泥等固化的材料來改良土體,這樣就可以使土體的比重增大,強度增強。與傳統的高壓旋噴工藝相比,MJS工法在原有的基礎之上可以減少水泥的使用量,同時還能產生廢棄的泥漿減少,這樣能節約材料,起到環保的作用。
3、施工流程
4、施工準備
4.1樁位的放樣
在施工前期需要測量MJS施工的控制點,同時做好標記,經過不斷測試之后,用鋼尺和測線進行布設,并且做好控制點,確保樁孔的失誤差不超過50mm,樁中心離開管線300-700毫米挖掘溝槽,在施工之前,首先要弄清楚管線的分類,布局情況。在旋噴樁中心向兩端分別挖500毫米的溝槽,溝槽深度大約為1米,如果地下出現管線的情況下,根據樁位中心將直徑219毫米的鋼管埋入底面500毫米的地方,對鋼管四周填滿至地面1米的地方。
一般在使用MJS施工過程中會產生大量的漿,所以需要處理廢漿就要建設可以排漿的系統。將廢漿導入沉淀池,保證排放的清水環保無公害,同時講泥土挖出,堆放在外面等待外運。另外可以將此系統安裝在水泥倉周邊,不僅可以操作方便對拌制設備和儲存、輸送等設備的組成更加有利。
4.2引孔鉆機就位
鉆機就位之后,需要一系列調整,這也可以確保鉆桿與其高度一致,偏差應該保持在10毫米之內,首先調試泥漿泵更加保證設備的運作,然后使鉆孔垂直誤差要小于百分之零點五,用顯色筆對鉆桿的長度進行標示,這樣確保孔底標高滿足長度,引孔深度設計深度在1米以上。
4.3其他準備
除此之外,還需要將引孔鉆進、引孔垂直度的控制、MJS噴射鉆機就位下放鉆桿、MJS噴射、旋噴提升、鉆孔移位。
5、事前控制
5.1施工前的檢查
通過以下幾個方法來測量施工前的一些準備工作,原材料和設備等檢查項目如下:
在原材料的質檢和攪拌用水規定上應滿足一切國家標準和規定;
對于施工的土質條件應全面了解以配合原漿液在工程中的實施;
在施工前應對所有機械設備進行試機操作,還要保證其他鉆桿和導流裝置暢通無阻;
對于施工地質的情況了解的前提下還要保證噴射的工藝是否適應地質需要,所以還需要檢查噴射工藝的具體參數,試噴的原樁樁位也要至少3個孔。
最后確保所有表的精確值和準確度。
5.2在施工過程中需要的檢查方向
隨時檢查鉆桿的垂直度、鉆機轉速、鉆進深度、提鉆速度以及旋轉的速度,是否與成樁報告一樣;核查水泥漿液配合比以及材料,外加劑等的計量,按照實際的施工情況記錄,還要確保施工的記錄完整,施工記錄也要確保每1米的提升度和土層變化的地方進行記錄,保證留下必要的相關資料。
5.3事后控制
施工完成之后應對加固土進行檢查,整個土地的整體和均勻度是否有差別,整個土地施工后形狀;在施工中心的位置的變化,強度和大概直徑。在施工后檢查的時間段和條件,因為水泥土固化需要一定時間,所以對于技術檢驗,需要在施工結束后,在一定時間之內進行實施。質檢數量、噴漿孔數的百分之十至二十是施工檢驗點的準確位置,假如工程孔數少于20,檢驗點也需要一個點,不合格應該進行補充。旋噴樁的檢驗主要是力學性能檢驗,一般測定水泥抗壓強度指標,會通過另外一種鉆孔的技術來試樣,做成標準試件,符合要求后可以通過在實驗區進行數據的物理監測,從而檢測水泥土體的程度。
結語:
通過相關的施工檢驗,MJS工法樁與其他的類型工法樁相比,效果比較明顯,可以結合插入H型鋼,加入外加劑等材料,使其形成高性能的止水效果止水帷幕,,加上對土質的廣泛的適用性和環保型,隨著我國進一步的對于地下開發投入,各種施工技術與MJS工法樁的配套技術在不斷的發展成熟中,只要對每個施工環節加強控制,施工質量與安全得到充分的保障,特別是軟土地基方面的一些土木工程的方面,相信前景還是比較廣闊的。
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作者簡介:
龐浩然(1992.05-),男,河南省南陽市人,漢族,碩士研究生學歷,中電建路橋集團有限公司,工程師,市政公用工程方向。
王永喜(1981.04-),男,甘肅省蘭州市人,漢族,本科學歷,中電建路橋集團杭州蕭山博風項目公司。