特厚砂層地區(qū)MJS成孔施工技術(shù)的應(yīng)用

摘 要：地基加固工程是建筑施工中常用的加固形式之一，尤為突出的是利用鉆孔加注漿的方式加固地基，其成孔施工技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于地基加固深度的質(zhì)量與施工效率至關(guān)重要。本文通過MJS成孔施工技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析，提出了一些提高成孔效率和施工質(zhì)量的方法和建議，介紹了MJS成孔施工的基本流程和主要工藝，分析了MJS成孔施工中可能出現(xiàn)的問題和重難點(diǎn)，并提出了相應(yīng)的解決方案，旨在為建筑工程施工中MJS成孔施工技術(shù)的應(yīng)用提供參考和借鑒，以提升工程的質(zhì)量、安全性及施工效率。

關(guān)鍵詞：特厚砂層，MJS成孔，施工技術(shù)，問題解決，案例分析

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2025.04.038

0 引 言

隨著城市更新迭代以及國家經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，建筑行業(yè)也進(jìn)入了發(fā)展的快車道。在充分利用城市空間的基礎(chǔ)上，深基坑應(yīng)運(yùn)而生。深基坑存在加固、支護(hù)、止水等相關(guān)問題。MJS加固作為建筑工程中常見的一種加固方法，其施工技術(shù)也得到了廣泛的應(yīng)用。MJS成孔是MJS施工中非常重要的一項(xiàng)技術(shù)，對(duì)整個(gè)加固工程的質(zhì)量有著非常重要的影響。在進(jìn)行MJS成孔施工時(shí)，工程技術(shù)人員必須結(jié)合施工現(xiàn)場實(shí)際情況去選擇合適的成孔技術(shù)進(jìn)行施工，保證整個(gè)建筑工程的質(zhì)量、進(jìn)度及安全。

1 MJS成孔施工的基本流程和工藝

1.1 MJS成孔施工的基本流程

M JS成孔施工需要測量定位，這是保證施工精度及質(zhì)量的前提條件[1]。MJS成孔采用HDL180D型多功能復(fù)合鉆機(jī)全套管成孔。成孔過程中要注意做好圍蔽和防護(hù)工作，避免因爆管、泥漿飛濺等原因造成的材料及場地的污染。在成孔鉆機(jī)就位之后，需要對(duì)鉆機(jī)進(jìn)行定位復(fù)測工作。在鉆機(jī)開鉆前應(yīng)進(jìn)行場地平整泥漿池開挖、泥漿制備、設(shè)備調(diào)試、測量放線、導(dǎo)漿槽開挖、PVC管組裝、管線探測等基礎(chǔ)工作[2]，完成MJS成孔施工全部準(zhǔn)備工作之后，開始鉆孔施工?？左w鉆進(jìn)過程中要隨時(shí)對(duì)鉆機(jī)的垂直度以及成孔直徑進(jìn)行復(fù)核，確?？左w垂直度和成孔直徑符合設(shè)計(jì)要求。鉆孔至設(shè)計(jì)深度以后拆除全部鉆桿及套管，快速完成φ200 mmPVC管的安裝工作。PVC管安裝完成后對(duì)孔口進(jìn)行封堵，防止泥漿、渣土落入孔中的具體流程如圖1所示。

1.2 MJS成孔施工的主要工藝

MJS成孔施工需要嚴(yán)格按照工藝流程進(jìn)行，施工方法及施工設(shè)備的選擇對(duì)施工質(zhì)量和施工效果具有直接影響。在MJS成孔施工中，主要施工工藝包括準(zhǔn)備工作、測量工作、設(shè)備調(diào)試、成孔以及PVC管安裝等。上述工作中鉆孔是整個(gè)施工過程中最重要的步驟，也是決定MJS后期施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。鉆孔開始前，需要根據(jù)地質(zhì)條件及孔徑要求來確定成孔設(shè)備，以確保鉆孔工作能順利進(jìn)行。在鉆進(jìn)過程中，要控制好鉆桿的垂直度，防止偏孔，同時(shí)應(yīng)控制好鉆頭的尺寸，防止因鉆頭磨損導(dǎo)致孔徑偏小，從而影響MJS后續(xù)施工。鉆進(jìn)時(shí)還要隨時(shí)觀察孔內(nèi)液面高度及反水情況，一旦發(fā)生漏水，在第一時(shí)間停止鉆進(jìn)并迅速提升鉆桿，避免發(fā)生埋鉆、卡鉆、掉鉆、漏漿、塌陷、塌孔等問題。

2 MJS成孔施工中的問題和難點(diǎn)分析

2.1 MJS成孔施工中可能出現(xiàn)的問題

2.1.1 地質(zhì)條件復(fù)雜

根據(jù)地質(zhì)報(bào)告和鉆探結(jié)果，結(jié)合該區(qū)域地質(zhì)資料綜合分析，施工區(qū)域內(nèi)地層巖性及成因多樣，按其成因和時(shí)代劃分為：第四系全新統(tǒng)人工堆積層（Q4ml）雜填土；第四系全新統(tǒng)海積層（Q4m）淤泥、粉質(zhì)黏土、粉砂、細(xì)砂及淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土；第四系上更新統(tǒng)海陸相沉積層（Q3mc）淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)細(xì)砂、細(xì)砂、中砂。車站區(qū)域內(nèi)地下水類型主要為潛水、承壓水。

地質(zhì)條件的復(fù)雜多變直接影響施工質(zhì)量及施工進(jìn)度?；诘刭|(zhì)資料揭露的地質(zhì)條件和相關(guān)的參數(shù)對(duì)施工方法及機(jī)械選擇進(jìn)行可行性分析，確保施工質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

2.1.2 MJS鉆孔泥漿處理問題

MJS鉆孔施工中常用膨潤土、氫氧化鈉和水來制備泥漿，根據(jù)地下水水位高低、水流速度及地質(zhì)情況，調(diào)整泥漿的濃度，以達(dá)到泥漿護(hù)壁的作用。

2.1.3 施工設(shè)備和工藝問題

地質(zhì)條件的復(fù)雜多變，導(dǎo)致M JS成孔施工過程中難度極大，設(shè)備的選擇不當(dāng)可能會(huì)導(dǎo)致鉆進(jìn)困難、塌孔、塌陷、卡鉆、埋鉆等一系列的問題。施工過程中要嚴(yán)格控制孔位偏差，及時(shí)根據(jù)地質(zhì)條件變化等因素調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù)，確保成孔的垂直度[3]。

2.2 MJS成孔施工的難點(diǎn)

2.2.1 MJS成孔的深度問題

揭陽南站位于廣東省揭陽市榕城區(qū)，車站起點(diǎn)位于蓮花大道與順興路交會(huì)處，沿蓮花大道自南向北敷設(shè)，至梅兜停車場旁結(jié)束。為先期實(shí)施工程，屬地下三層側(cè)式車站，車站兩端盾構(gòu)井下沉段設(shè)置夾層，車站采用地下三層雙柱三跨的結(jié)構(gòu)形式，全長138.70 m，標(biāo)準(zhǔn)段寬度為29.2 m，標(biāo)準(zhǔn)段結(jié)構(gòu)總高度為27.45 m，結(jié)構(gòu)底板埋深約27.7 m。車站主體采用明挖法施工，主體基坑開挖深度約為30.0 m。基坑安全等級(jí)為一級(jí)，主體基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用120 0mm地下連續(xù)墻。

該項(xiàng)目地下工程自身?xiàng)l件復(fù)雜多變，具有一定的不確定性。為確保工程安全順利實(shí)施，需要保證各個(gè)分部分項(xiàng)工程的精度和質(zhì)量，并采用動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的方法，加強(qiáng)監(jiān)控量測。

加固成孔的深度和孔壁的穩(wěn)定性是決定MJS后續(xù)施工的強(qiáng)有力保障，選定合適的施工工藝和施工設(shè)備是加固成孔質(zhì)量保證的重中之重。首先，地質(zhì)條件、施工要求和施工場地會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)備提出一定的要求，如何在滿足這些要求的前提下確定合適的施工參數(shù)是一個(gè)復(fù)雜的問題。MJS成孔的深度和成孔直徑也受到施工工藝、地質(zhì)條件和設(shè)備等因素的限制，這就要求施工作業(yè)人員在實(shí)際施工中進(jìn)行綜合考慮，以滿足設(shè)計(jì)要求。

2.2.2 MJS成孔的質(zhì)量控制問題

在MJS成孔的施工過程中，可能會(huì)遇到一些常見的問題，如塌孔、埋鉆、塌陷、掉鉆、卡鉆、孔位偏斜、涌水等問題。這些問題不僅影響工程的質(zhì)量，還會(huì)增加施工風(fēng)險(xiǎn)、難度及成本，同時(shí)也會(huì)影響工期。

2.2.3 樁基礎(chǔ)施工中的環(huán)境保護(hù)問題

MJS成孔施工過程中可能會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的影響，如噪聲、振動(dòng)、粉塵、泥漿、光照、地下水流失等。特別是在城市建設(shè)中，MJS成孔施工大多數(shù)情況下都與周圍居民和環(huán)境密切接觸，因此需要采取相應(yīng)的環(huán)保隔離、圍蔽、降（防）塵、降噪措施，從而降低施工對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生的影響。

3 樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的解決方案

3.1 問題解決的方法和技術(shù)

3.1.1 地質(zhì)條件不確定性的解決方案

在MJS成孔施工前，需要對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)勘察，探明地下管線、地質(zhì)情況，并對(duì)地質(zhì)條件進(jìn)行詳細(xì)的分析和研究，了解地層變化和埋深情況，劃定分布范圍，并根據(jù)地質(zhì)資料及相關(guān)參數(shù)確定施工方案。根據(jù)地質(zhì)資料、周邊環(huán)境及其他相關(guān)因素進(jìn)行項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)，另外還要分析，結(jié)合分析結(jié)果制定相應(yīng)的處置措施。

3.1.2 泥漿問題的解決方案

MJS成孔施工過程中，泥漿的質(zhì)量是影響成孔的重要因素[4]。在MJS成孔施工中，泥漿制備采用水、膨潤土、氫氧化鈉三者混合，泥漿制備的時(shí)候在泥漿罐內(nèi)依次加入水、膨潤土，待水和膨潤土形成均勻混合物后再加入氫氧化鈉，攪拌均勻后完成泥漿制備工作。每立方泥漿配合比為280：28：1 。根據(jù)地質(zhì)條件的不同，在該配合比的基礎(chǔ)上調(diào)整水的用量達(dá)到最佳配合比。泥漿制備材料的選擇要嚴(yán)格把控，確保材料質(zhì)量。

3.1.3 施工設(shè)備和工藝問題的解決方案

機(jī)械設(shè)備和施工工藝等問題會(huì)直接影響施工進(jìn)度及施工質(zhì)量，所以要及時(shí)更新和升級(jí)機(jī)械設(shè)備，淘汰老舊落后設(shè)備，采用新設(shè)備、新工藝、新材料、新技術(shù)，提高施工效率和施工質(zhì)量，保證施工安全。并且要建立規(guī)范的施工工藝流程：制定規(guī)范化的操作規(guī)程，確保施工過程的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、程序化?；谏鲜銮闆r，MJS成孔采用HDL180D型多功能復(fù)合鉆機(jī)全套管成孔。該設(shè)備動(dòng)力頭帶有大功率震動(dòng)功能，不需要潛孔錘和空氣壓縮機(jī)就可以達(dá)到?jīng)_擊鉆進(jìn)的效果。該設(shè)備成孔效率高，效果好。鉆具從外至內(nèi)均參與沖擊力傳遞，不容易發(fā)生卡鉆、埋鉆等問題，從而降低施工成本，提高施工效率。大扭矩、高轉(zhuǎn)速、大功率沖擊的特點(diǎn)使得該設(shè)備適用于大部分地層施工。

3.2 解決問題的方法和措施

3.2.1 MJS成孔深度問題的解決方法

該項(xiàng)目靠近榕江北河，地下水位穩(wěn)定埋深一般為1.6～3.2 m，砂層較厚，最厚的位置有38～41.5m，設(shè)計(jì)孔深最大為52.7 m，設(shè)計(jì)孔徑為200 mm。富水地層、大直徑成孔、特厚砂層、超深鉆孔成為MJS成孔的重難點(diǎn)。

對(duì)MJS成孔質(zhì)量進(jìn)行有效控制是奠定后續(xù)MJS樁身施工質(zhì)量的基礎(chǔ)。在MJS成孔施工前，應(yīng)注意對(duì)地質(zhì)條件、施工參數(shù)及設(shè)計(jì)要求的變化進(jìn)行分析，了解地質(zhì)條件的實(shí)際情況，從而制定符合該項(xiàng)目的施工方法及施工工藝。同時(shí)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場的地質(zhì)情況，選擇合適的施工機(jī)械及熟練的操作工人。在實(shí)際施工中，應(yīng)杜絕使用不合格的鉆頭、鉆桿進(jìn)行施工，保證鉆具和設(shè)備的質(zhì)量。

3.2.2 MJS成孔質(zhì)量控制問題的解決措施

針對(duì)以上施工質(zhì)量問題的控制，可以通過以下措施來解決。施工前，制備符合施工現(xiàn)場要求的泥漿，對(duì)孔位進(jìn)行精準(zhǔn)的測量定位，了解作業(yè)范圍內(nèi)的地質(zhì)情況、熟悉機(jī)械設(shè)備及施工工藝的操作流程。施工中，嚴(yán)格鉆機(jī)鉆進(jìn)速度、鉆進(jìn)角度、鉆孔直徑，注意孔內(nèi)液面及孔口返漿情況。鉆桿接長前要采用上下拉動(dòng)，充分清洗孔內(nèi)泥渣。鉆進(jìn)過程中要經(jīng)常測量鉆機(jī)液壓支腿及鉆塔垂直度，將孔位及孔徑偏差控制在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)。鉆孔完成后，拆除鉆桿及套管，因鉆孔較深，孔壁壓力較大，因此套管拔出后要迅速在孔內(nèi)安裝PVC塑料套管，以起到護(hù)壁的作用。PCV管安裝完成后，采用廢舊水泥袋或編織袋對(duì)PVC管外壁和孔內(nèi)壁間隙進(jìn)行封堵，PVC管應(yīng)高出地面200～300 mm。高出地面部分應(yīng)采取覆蓋措施，避免泥渣進(jìn)入孔內(nèi)導(dǎo)致鉆孔淤積。

3.2.3 MJS成孔施工中的環(huán)境保護(hù)策略

在MJS成孔施工過程中，環(huán)境污染是一個(gè)非常重要的問題。由于MJS成孔施工會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成一定的影響，因此在施工過程中要做好環(huán)境保護(hù)工作。一是要優(yōu)化施工方案，盡可能降低對(duì)周邊環(huán)境的影響。例如，在成孔時(shí)盡量使用噪聲較小的機(jī)械設(shè)備。二是在成孔過程中應(yīng)合理規(guī)劃施工場地，盡量減少圍蔽范圍從而降低對(duì)周圍居民生活環(huán)境的影響。三是要做圍蔽工作，確保施工范圍以外的場地及環(huán)境不被污染；四是在鉆孔工作結(jié)束后應(yīng)做好相應(yīng)的環(huán)境保護(hù)工作。例如，對(duì)于施工范圍內(nèi)的建筑垃圾、生活垃圾要及時(shí)清理，做到工完場清。

4 結(jié) 語

隨著我國經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展，建筑行業(yè)的不斷壯大，相關(guān)的施工技術(shù)也在不斷進(jìn)步，但是在實(shí)際的施工過程中，仍然存在很多主觀和客觀的問題，如施工質(zhì)量不符合要求、設(shè)計(jì)參數(shù)不合理、施工條件有局限性等。對(duì)此，施工單位要結(jié)合實(shí)際情況及時(shí)分析、反饋并解決這些問題，嚴(yán)格把控因施工工藝、設(shè)備、材料、人員等原因?qū)е碌馁|(zhì)量及安全問題。地基加固是建筑施工中的重要組成部分，地基加固質(zhì)量將直接影響工程項(xiàng)目的整體質(zhì)量和結(jié)構(gòu)安全。因此，施工單位要在施工中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，加強(qiáng)對(duì)施工技術(shù)的創(chuàng)新和研究，提高自身的施工能力及水平。

參考文獻(xiàn)

[1]宋永杰.引孔輔助施工技術(shù)對(duì)高壓旋噴樁成樁質(zhì)量的提升效果分析[J].福建交通科技，2024（2）：66-69.

[2]袁衛(wèi)國，陳志健，陳海英.富水厚砂層引孔旋噴施工技術(shù)研究[J].廣州建筑，2023（5）：25-28.

[3]張宗超.蘇州富水軟弱地層長距離水平MJS樁引孔關(guān)鍵技術(shù)[J].鐵道建筑技術(shù)，2023（3）：143-147.

[4]戴連雙，姚譽(yù)清，魏文康，等.厚砂層泥漿護(hù)壁引孔預(yù)制樁施工技術(shù)[J].建筑施工，2023（8）：1507-1509.

作者簡介

文生豪，本科 ，工程師 ，研究方向?yàn)槭┕ぜ夹g(shù)。

（責(zé)任編輯：劉憲銀）