MJS工法樁地基加固工程質量監控探討

摘要：某深基坑開挖工程，在地鐵安保區作業，項目緊鄰地鐵2號線、10號線，基坑開挖對地鐵安全速營影響大。本次施工的內容為基坑加強措施，鄰近地鐵側地連墻接縫處的MJS工法樁。該區域臨地鐵車站地連墻接縫處的MJS工法樁止水工程質量是決定基坑安全的關鍵環節。通過監理嚴格要求，本工程加固止水效果顯著。

關鍵詞：MJS工法樁；高風險；地基加固；噴射注漿；地鐵安全

1 工程概況

某超高層建筑基坑工程于2011年開始施工，開挖約6-7米后于2014年停工。項目影響段對應的地鐵區間為盾構隧道。目前地鐵結構變形及病害狀態如下：一是道床累計沉降35.0mm，出入口最大沉降8.8mm。二是隧道收斂擴張量大于80mm的1環，60-80mm管片達35環。2020年9月起復工，設計上采取了增設隔離樁、地連墻接縫MJS補強、局部增設支護樁等措施，并制訂了地鐵結構加固方案。本項目地基基礎工程是否成功的關鍵施工工序為：鄰近地鐵側地連墻接縫處的MJS工法樁基坑加強工程。項目施工場地狹小，影響作業空間。施工區域已施工三軸攪拌樁、地連墻及鋼筋混凝土導墻。施工區域高度存在高差，影響機器位移。本工程止水加固深度范圍涉及地質土層有淤泥質粉質黏土、粉細砂和中細砂?；用娲罂由?，開挖深度22.75-27.85m，基坑南北長約250m，東西長約150m。開挖與支撐配合對施工進度和周邊環境的影響大。依據已施工情況，對長期未施工情況進行加固處理，增設MJS工法樁（如圖1），深度為-17～-45m（地連墻底標高）。

2 MJS工法的特點

MJS工法樁是在傳統施工旋噴樁施工經過優化、改良的新工法，以解決在砂土及卵石層成樁問題。其基本原理是利用超高壓水泥漿與空氣從兩種材料的自由流動或橫向噴射而出，通過噴射、剪切、沖擊土體，與土體進行相互置換、攪拌、復合而產生混凝土樁體。在超高壓技術的強大壓力漿液及其他外圈環繞空氣的聯合作用下，破碎土體的能力大大提高，最后在土體中產生較大的膠結體。它有以下特點：

（1）設備型號有大有小，可以滿足不同施工現場條件。大的設備可以在地面操作，施工效率高；小的設備可以在狹小的地下空洞操作，便于施工。

（2）滿足環保要求。①抽出的泥漿輸送至地面指定泥漿池內，經硬化處理后運出場地，能夠滿足環保要求。②控制噴射注漿引起的地基隆沉，最大限度地減小臨近構筑物的影響。③通過水泥漿與泥漿的置換，水泥漿在固定的位置加固，可以避免地下水和土體的污染。

（3）加固深度、強度滿足要求，加固質量可靠。①最大加固深度可以達到100m。②MJS噴射管滿足加固深度和強度要求：最前端配有壓力傳感器和多孔管，可以強制排泥。③通過加固后，形成高強度、大范圍的加固體，能夠滿足接縫止水的要求。

（4）全方位施工（垂直、水平、傾斜），加固截面可以隨意設定，滿足不同的施工條件。加固體截面可以根據施工現場具體情況設定，任何扇形界面的加固都能按要求施工完成。

（5）MJS超級旋噴工藝有著很好的經濟效益和社會效益。泥漿回收設備可以有效利用水泥、節約水泥，同時可以減少泥漿排放量。

（6）用途廣泛：適用于各種條件復雜的軟土地基加固、超深地連墻接縫止水、各種止水帷幕的加固補強、各種變形條件的地基加固和管線集中處的地基加固。在日本已經廣泛應用于以下工程中：基坑開挖、盾構施工、頂管施工、隧道施工以及其他工程。

3 施工前準備工作

（1）設備進場：設備的堆放場地合理選擇，考慮場地堆放不影響自己和其他施工單位，還要充分考慮接電、接水的方便性。

（2）做好設備安裝及調試工作，確保機械在開工后能正常施工運轉。

（3）按施工平面圖要求做好施工區域的清理工作，保持場內內外道路清潔。

（4）待散裝水泥罐就位后，散裝水泥馬上進場，并做好原材料復試工作。

（5）對所有參加施工作業的人員進行技術、質量及安全的交底工作。

（6）高壓噴射施工的主要機具參數見表1。

（7）為保證工程質量，所有建筑施工機械應當配備正確的測量儀器成孔鉆具。

（8）鉆頭直徑不小于設計孔徑。鉆孔設備上報監理部批準方可使用，更換設備也應上報監理部批準。

（9）施工單位應逐項檢查MJS高壓噴射注漿設備。連接好設備，試運轉滿足要求，由總承包單位報監理部驗收合格后方可正式施工。

4 MJS施工相關參數

4.1MJS工法控制參數

4.2樁機定位

樁位在總承包單位放線并復測后，由監理工程師復核驗收。樁位驗收，總承包單位須提前一天書面通知監理部。

4.3MJS施工機械、設備

MJS高壓噴射注漿施工設備應經監理、總包單位聯合驗收合格后，懸掛聯合驗收合格證明后方準使用。

4.4監理部工作要求

（1）要熟悉MJS施工管理系統電腦面板的操作，通過電腦面板可以了解噴漿、噴水、地內壓力、排泥、施工速度等的實時管理。重點巡查泥漿相對密度并做好記錄。

（2）MJS高壓噴射注漿施工中實施巡視監理，值班監理每天工作時間與施工單位施工時間同步。如監理過程中發現問題，應及時指出，要求施工單位立即糾正。當問題嚴重時，值班監理及時向總監匯報，研究處理措施。

（3）MJS高壓噴射注漿施工進行嚴格的工序質量控制，每道工序值班監理必須檢查，重要工序（鉆孔終孔時的深度、鉆管鉆入深度、噴射注漿前的水泥漿液密度、噴射注漿結束的樁頂標高）在施工單位自檢合格的基礎上，由總包組織施工和監理單位進行驗收，驗收合格后才能進入下道工序施工。

（4）要求施工單位在施工中自覺執行設計文件、有關規范及規程的規定和要求，確保成樁施工質量；及時組織自檢，并向監理提供各項施工資料及驗收單據。

（5）MJS高壓噴射注漿的檢查應嚴格按設計要求進行。

（6）值班監理對地基工程按當班施工噴射注漿樁數的20%做好抽查記錄，填寫在“MJS高壓噴射注漿質量抽查記錄表”上。

（7）監理工程師組織施工單位項目專業質量負責人進行檢驗批及分項工程驗收。

（8）值班記錄內容：值班期間設備運轉工作情況及驗收情況。

4.5注漿量的控制

要求總承包單位對所有進場材料現場驗收合格后才能進場使用。注漿量的大小是工程質量的關鍵環節，水泥進場后由建設、監理、總承包單位三方進行車車過磅，核對數量，共同控制水泥注漿量，確保MJS工法樁工程質量。

5 管理要點

監理重點：噴漿管理、噴水管理、地內壓力管理、排泥管理、施工速度管理。這些關系施工質量要嚴格控制。

5.1鉆機位置驗收

重點驗收鉆機的位置和標高，鉆頭位置要均勻、精確，先對準孔深，且水平孔位誤差≤50mm，而垂直角度誤差則控制在樁高0.5%的范圍內。

5.2鉆孔

（1）引孔流程：破孔－引孔－鉆孔－測斜－放PVC管道－成孔－移動鉆機。

（2）啟動鉆機邊旋轉邊鉆進，鉆孔深度不小于設計深度。高壓水成孔時的水壓控制在30－35MPa之間，采用合金鉆頭鉆進時控制泥漿相對密度在1.05～1.2之間，保證孔壁的完整性。在插管過程中，為防止泥沙堵塞噴嘴，高壓水噴嘴邊射水、邊插管，水壓不超過1MPa，至設計標高后停止鉆進。

（3）施工前合理安排土方堆放，后臺設備擺放位置，泥漿池采用砌筑形式。

（4）采用炮頭破除導墻后，引孔機引孔，給MJS提供施工條件，方便施工。

（5）采用制作機架，消除高差。利用吊車輔助進行機械位移。

（6）鉆孔過程中根據土層適當添加膨潤土護壁泥漿，確保孔壁穩定性。

（7）對具體孔位、孔深等與各個鉆進中的地下障礙物、溶洞、涌水、滲漏等或與“巖土工程勘察報表”不相符的現象，均應有翔實記載。

5.3預埋外套筒

每個外套筒都需要實地檢測確定尺寸，以保證鉆進深入。

5.4噴射注漿

（1）按照要求參數進行成樁施工，施工時密切監測地內壓力，壓力不正常時，必須及時調整。當提升一根鉆桿后，對鉆桿進行拆卸，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，如有問題及時排除。拆卸鉆桿后，需及時對鉆桿進行沖洗及保養。

（2）每埋設10m，使用測斜尺對垂直程度進行一次檢測；同時，按照設計每下鉆10m鉆桿，并須通過LED發光體對垂直程度進行測量；確保垂直程度達到設計要求樁高的0.5%。

（3）MJS旋噴灌注的高壓混凝土泥漿水壓要符合工程設計規定，成樁的垂直角度誤差不能超過樁高的0.5%；地內水壓控制在限制系數內。

（4）在施工時應密切監測地內水壓，水壓不良時應立即調節。

（5）在施工過程，若遇無法返漿或地中壓力不足的靜水壓力情況，MJS旋噴會先將水停滯在原地后繼續進行噴漿施工，直至地中壓力正常后方持續進行噴漿施工。

（6）成樁流程要連貫。

5.5出泥

由于MJS工法出泥量較多，需磚砌筑專用泥漿儲存池，待泥漿池蓄滿后，由泥漿車運輸到指定的棄土點處理。

5.6拔管

邊噴漿邊提升鉆桿，提升速度要按照計算要求。在拆換鉆桿時，必須按照操作要求進行。拆除和安裝必須迅速準確，以節約時間和提高效率，保證施工質量。

5.7封堵

MJS施工完成后，將鉆桿緩慢拔出，超過蝶閥高度后，關閉蝶閥，而后將鉆桿全部抽出封堵裝置，等水泥土凝固后拆除封堵裝置，清除鉆孔處多余部分的水泥土，采用微膨脹混凝土封孔。

5.8沖洗

每節管拆卸后必須進行沖洗，擺放在清潔位置，保證管路通暢。

6 MJS工法樁地基加固工程質量保證措施

（1）在施工過程中使用《高壓噴射注漿地基工程檢驗批質量驗收記錄表》對整個施工過程、每一道工序實施過程控制，一樁一個驗收表格，做到每一道工序責任落實到人；

（2）施工過程中控制孔位誤差必須小于50mm，把鉆桿垂直度誤差控制在1／100內；

（3）施工過程中檢查機具設備是否正常，盡量保證連續不中斷，如果因特殊原因導致噴漿中斷的，在恢復噴漿時將鉆桿下放50cm以避免出現斷樁；對于分段提升的搭接長度宜大于10cm；

（4）漿液配比必須嚴格控制，安排專人負責抽查漿液質量，將不合格的漿液作為廢漿處理；

（5）在施工過程中，應跳孔施工，滿足24h單樁成樁時間；

（6）詳細做好施工過程記錄、各項技術參數和工程以外情況等；

（7）施工過程中地內壓力實時監測，根據專業監測單位的監測報表，調整地內壓力調整系數；

（8）詳細做好施工過程記錄、各項技術參數和工程以外情況等；

（9）施工過程中發現冒漿、不返漿等不正常情況下，應及時處理，調整至正常情況，才允許繼續施工。

7 結論

為確保工程質量，項目監理部要逐樁驗收，做好MJS工法樁的前臺和后臺日常巡視工作。特別是后臺MJS施工管理系統（集中管理室）的檢查尤為重要。

工程完工后，經檢測，樁體強度及滲透系數均滿足設計及規范要求。在后續的施工中超大基坑監測和臨近地鐵變形監測均證明MJS工藝作為地連墻墻縫加強止水措施，效果顯著。該工法為超高層建筑屬于超過一定規模的基坑工程而且在臨近地鐵等復雜地基條件下，為處理高風險軟土地基提供了一定的參考經驗。

作者簡介：朱克容（1972-），男，漢族，安徽蕭縣人，本科，高級工程師，研究方向：建筑鑒定廈加固改造。