MJS工法在基坑加固中的運(yùn)用與監(jiān)理控制

屈秋芳

摘要：MJS工法作為一種全方位壓力平衡高壓旋噴的新技術(shù)，因其微擾動(dòng)、可控性的特性，近年在基坑土體加固施工中得到越來(lái)越多的關(guān)注和運(yùn)用，本文描述了MJS工法樁施工的特點(diǎn)和監(jiān)理工作要點(diǎn)。通過(guò)工程實(shí)例，介紹了作者對(duì)MJS工法樁施工監(jiān)理控制的實(shí)踐與探索。

關(guān)鍵詞：MJS工法樁；土體加固；監(jiān)理

在建筑、設(shè)施高密集分布的城市地區(qū)實(shí)施地下工程施工，如何最大限度的降低對(duì)周邊環(huán)境的影響，已越來(lái)越成為工程從業(yè)者們優(yōu)先考慮的建設(shè)理念。就上海地區(qū)而言，其廣泛分布的軟弱土質(zhì)地質(zhì)環(huán)境，在地下工程中采用地基加固以保證基坑安全幾乎必不可少。但傳統(tǒng)的地基加固方法諸如高壓旋噴注漿法、深層攪拌法、注漿法、SMW工法等，都存在一個(gè)因擠土效應(yīng)對(duì)周邊環(huán)境帶來(lái)擾動(dòng)的問(wèn)題，其后果可能會(huì)產(chǎn)生地表隆起或開(kāi)裂，地上構(gòu)建筑物及地下管線、設(shè)施的變形甚至破壞。而具備微擾動(dòng)、可控性特色的MJS工法則很好的解決了這一問(wèn)題。在國(guó)家和民眾對(duì)環(huán)境保護(hù)日益重視的大背景下，MJS工法順理成章的在基坑土體加固施工中得到越來(lái)越多的關(guān)注和運(yùn)用。

工程領(lǐng)域任何一項(xiàng)新技術(shù)的出現(xiàn)，對(duì)背負(fù)工程質(zhì)量監(jiān)督責(zé)任的監(jiān)理方而言都是一項(xiàng)挑戰(zhàn)，監(jiān)理只有深切的領(lǐng)會(huì)新技術(shù)的設(shè)計(jì)理念，掌握工藝的重難點(diǎn)和風(fēng)險(xiǎn)，才能對(duì)施工過(guò)程實(shí)施有效的監(jiān)理控制，從而使新技術(shù)的功能和理念得到充分的體現(xiàn)。本文將結(jié)合工作實(shí)踐，介紹自己對(duì)軟土環(huán)境中MJS工法樁施工監(jiān)理控制的工作體會(huì)，供同行參考借鑒。

一、MJS工法概述

1.1概述

MJS工法（Metro Jet svstem）又稱(chēng)全方位高壓噴射工法，從基本原理而言，屬高壓旋噴樁工藝范疇，是為了解決施工中排漿和環(huán)境影響問(wèn)題而對(duì)傳統(tǒng)高壓旋噴工法進(jìn)行改良和發(fā)展后的產(chǎn)物。

在設(shè)備方面，MJS工法采用獨(dú)特的多孔管和前端強(qiáng)制吸漿裝置。多管由高壓水管、高壓水泥漿管、壓縮空氣管、廢漿排放管、孔內(nèi)壓力測(cè)試管等功能管組成。與傳統(tǒng)高壓旋噴工藝相比，MJS工法在功能上具有如下特色：

1、排泥處理方式

傳統(tǒng)的高壓旋噴施工法是由于氣升效果，廢泥由鉆桿與原狀土之間的間隙排出，另外，如間隙堵塞，會(huì)因地內(nèi)壓力增高而造成地面隆起，高壓噴嘴的噴射效率會(huì)下降，另外，廢漿在地面溢流也污染了周邊環(huán)境。而MJS工法多孔管內(nèi)設(shè)專(zhuān)用的泥漿抽取管，經(jīng)倒吸水和倒吸空氣適配器的作用將地下的廢泥漿強(qiáng)制抽出。通過(guò)專(zhuān)用排泥管可將廢漿輸送到合適的排泥場(chǎng)所集中儲(chǔ)放。這樣在釋放地內(nèi)壓力，提高噴漿效率及改善場(chǎng)地泥漿污染等方面均起到了很大的提升作用。

2、地內(nèi)壓力調(diào)節(jié)功能

傳統(tǒng)噴射注漿方法，不能調(diào)節(jié)土內(nèi)壓力，容易產(chǎn)生擠土效應(yīng)，引起地表變形。MJS工法噴頭前端有壓力測(cè)量傳感器和能夠自由控制大小的排泥閥門(mén)，通過(guò)地內(nèi)壓力感應(yīng)器，后臺(tái)管理裝置對(duì)于地內(nèi)壓力、空氣壓力及流量、水泥漿壓力及流量、倒吸水壓力及流量在管理裝置面板上能夠清楚的顯示，當(dāng)?shù)貎?nèi)壓力顯示不正常時(shí)，調(diào)整排泥閥門(mén)的大小可順利的排出泥漿，使地內(nèi)壓力正常。減少了因地內(nèi)壓力不正常導(dǎo)致泥漿侵入土壤、水體、地下管線及設(shè)施，冒上地表或造成地面變形的風(fēng)險(xiǎn)。

3、全方位噴射施工，加固形式可以自由選擇

MJS工法通過(guò)設(shè)定搖擺角度，能隨意的控制施工角度。能向水平方向、傾斜方向、垂直方向等適合的方向進(jìn)行高強(qiáng)度的改良施工。形成各種形狀的加固體。

1.2施工過(guò)程

MJS工法樁施工流程圖如下

MJS工法加固土體施工過(guò)程主要分為兩個(gè)階段：

1、削孔階段：根據(jù)圖紙放樣并進(jìn)行導(dǎo)孔施工。導(dǎo)孔采用護(hù)壁泥漿鉆孔，保證MJS鉆桿能順利下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高。鉆頭到達(dá)預(yù)定深度后，將鉆桿和前端裝置連接，頂出多孔管，直到計(jì)劃施工深度；

2、搖擺噴射階段，先開(kāi)回流氣和回流高壓泵，再確認(rèn)排漿正常后，打開(kāi)排泥閥門(mén)，開(kāi)啟高壓水泥泵和主空壓機(jī)。在確認(rèn)地內(nèi)壓力正常后開(kāi)始提升。同時(shí)通過(guò)高壓泵等高壓發(fā)生裝置，將硬化材料及空氣從鉆頭底部側(cè)面的特殊噴嘴噴射出去，同時(shí)廢漿通過(guò)多孔管中的排泥管抽出，土體按一定的漿土比例與漿液攪拌混合，漿液凝固后，便在土中形成各種形狀的加固體。施工時(shí)密切監(jiān)測(cè)地內(nèi)壓力并對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，通過(guò)對(duì)排漿流量的控制，來(lái)調(diào)整地內(nèi)壓力。提升1根鉆桿后，對(duì)鉆桿進(jìn)行拆卸，拆卸鉆桿的過(guò)程中，檢查密封圈和地內(nèi)壓力感應(yīng)數(shù)據(jù)傳輸線的情況，看是否損壞，地內(nèi)壓力顯示是否正常。拆卸鉆桿后，及時(shí)對(duì)鉆桿進(jìn)行沖洗及保養(yǎng)。

二、監(jiān)理控制工作要點(diǎn)

2.1準(zhǔn)備階段

1、認(rèn)真研讀設(shè)計(jì)文件是這一階段的重要工作，作為工程監(jiān)理，只有深刻認(rèn)識(shí)設(shè)計(jì)意圖，全面了解工程的特點(diǎn)及難點(diǎn)，才能有的放矢的應(yīng)對(duì)工作中的各類(lèi)問(wèn)題。

2、為確保施工安全，應(yīng)督促施工方現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖樣槽，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)區(qū)域內(nèi)的管線及地下設(shè)施情況予以確認(rèn)。

3、對(duì)施工方施工方案審查，提出審查意見(jiàn)，編制監(jiān)理實(shí)施細(xì)則。

4、見(jiàn)證對(duì)周邊環(huán)境及管線布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)并讀取初始值。

2.2施工階段

1、鉆機(jī)定位

按施工平面圖的孔位及孔號(hào)，將鉆機(jī)定位，必須平穩(wěn)、準(zhǔn)確，使鉆頭對(duì)準(zhǔn)孔位。

2、鉆孔

（1）鉆孔開(kāi)鉆前，監(jiān)理應(yīng)會(huì)同總包對(duì)檢查孔位、孔號(hào)、鉆桿垂直度等進(jìn)行檢查，符合有關(guān)規(guī)定要求并經(jīng)監(jiān)理簽認(rèn)后，方可開(kāi)鉆。

（2）實(shí)際孔位、孔深及每個(gè)鉆孔內(nèi)地下障礙物、洞穴、涌水、漏水及“巖土工程勘察報(bào)告”不符合等情況應(yīng)詳細(xì)記錄并及時(shí)通報(bào)設(shè)計(jì)。

3、置入外套管，所有外套管必須現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量確認(rèn)長(zhǎng)度，滿(mǎn)足鉆孔深度。外套管必須鉆入孔內(nèi)設(shè)計(jì)標(biāo)高，方可回拔。

4、MJS設(shè)備就位

（1）鉆頭和地內(nèi)壓力監(jiān)測(cè)顯示器的壓力必須在無(wú)荷載的情況下清零。

（2）MJS旋噴機(jī)定位平穩(wěn)、準(zhǔn)確，應(yīng)滿(mǎn)足樁身中心允許偏差≤50ram要求。

（3）鉆入旋噴鉆機(jī)前，監(jiān)理對(duì)孔位、孔號(hào)、插管設(shè)計(jì)深度及旋噴鉆機(jī)垂直度檢查。

（4）鉆頭到達(dá)設(shè)計(jì)深度后，必須先開(kāi)回流氣和回流高壓泵，排泥閥必須確認(rèn)正常以后才能打開(kāi)。

（5）施工過(guò)程中隨時(shí)檢查地內(nèi)壓力，壓力不正常立即要求施工單位調(diào)整。

（6）拆卸鉆桿之前確認(rèn)鉆桿提升高度，拆除時(shí)注意觀察地內(nèi)壓力，不正常時(shí)應(yīng)及時(shí)排除故障。

5、水泥漿液

（1）水泥漿液的水灰比應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求（由于漿液水灰比可換算成漿液密度，因此，漿液水灰比是否準(zhǔn)確只要控制好漿液密度即可）。

（2）監(jiān)理現(xiàn)場(chǎng)旁站水泥用量情況，確保土體水泥摻量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

（3）噴射注漿前10min前必須攪拌好水泥漿液，攪拌時(shí)間不得小于5min，在30min內(nèi)必須用完，凡超過(guò)30min，該漿液應(yīng)予廢棄。

6、噴射注漿

（1）用吊錘測(cè)量控制樁位誤差，采用水平尺測(cè)量鉆孔設(shè)備平整度；使用測(cè)斜儀控制設(shè)備、外套管即鉆桿的垂直度；在引孔及安放外套管過(guò)程中，每安放10m，用經(jīng)緯儀對(duì)垂直度進(jìn)行一次測(cè)量，保證垂直度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

（2）噴射注漿時(shí)，密切注意高壓泵、泥漿泵、空壓機(jī)的壓力及流量計(jì)指標(biāo)，必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求。如壓力及流量不足時(shí)，應(yīng)立即調(diào)整。并必須保持水泥漿液、水及壓縮空氣的各管路系統(tǒng)不堵、不漏、不串，施工完畢必須立即沖洗干凈。

（3）施工過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)控地內(nèi)壓力，壓力不正常時(shí)應(yīng)立即調(diào)整。

（4）施工過(guò)程中如遇無(wú)法返漿或地內(nèi)壓力低于靜水壓時(shí)，MJS旋噴鉆頭應(yīng)停留在原位繼續(xù)噴漿，直到地內(nèi)壓力正常方可繼續(xù)提升噴漿。

（5）成樁過(guò)程應(yīng)連續(xù)，因特殊原因?qū)е聡姖{中斷，恢復(fù)噴漿時(shí)鉆桿應(yīng)下放500mm，后重新噴漿提升，避免出現(xiàn)斷樁。

（6）注意控制提升速度以保證注漿量足夠；一般提升速度應(yīng)控制在2～5cm/min。

（7）制作漿液及供送漿液、水、氣必須與噴射操作步驟協(xié)調(diào)，督促施工方安排專(zhuān)人負(fù)責(zé)檢查漿液質(zhì)量。

（8）鉆桿連接及鉆桿拆除時(shí)，應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)測(cè)地內(nèi)壓力。

（9）當(dāng)噴射注漿完畢，拔出鉆桿，取出外套管，及時(shí)沖洗、保養(yǎng)。

2.3質(zhì)量驗(yàn)收

1、過(guò)程控制檢查項(xiàng)目如下表

2、質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)如下表

三、結(jié)束語(yǔ)

MJS工法樁于2008年引入國(guó)內(nèi)，其微擾動(dòng)、可控性的特點(diǎn)契合了當(dāng)前重視環(huán)境、保護(hù)環(huán)境的建設(shè)理念潮流，可望成為今后城市內(nèi)土體加固主流工法，對(duì)其在工藝、控制及優(yōu)化方面的及時(shí)總結(jié)、探討具有很大意義。實(shí)際工作中，監(jiān)理在按建設(shè)監(jiān)理規(guī)程實(shí)施常規(guī)控制的同時(shí)，應(yīng)抓住能充分體現(xiàn)MJS工法特性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)重點(diǎn)控制，如排泥狀況，地內(nèi)壓力的實(shí)施監(jiān)控與調(diào)整，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的及時(shí)分析等，使這一新技術(shù)的優(yōu)勢(shì)得以充分體現(xiàn)。

（作者單位：上海市合流工程監(jiān)理有限公司）