MJS 搭配三軸攪拌樁的非對稱槽壁加固工藝適用性研究

上海市中心地區(qū)存在大量保護(hù)建筑，當(dāng)保護(hù)建筑距離施工區(qū)域較近時，需要視情況更改施工方法對其進(jìn)行保護(hù)，確保其在施工期間不產(chǎn)生超出設(shè)計要求的位移值[1]。本研究所依托的工程為保護(hù)一臨近建筑，在靠近該建筑的區(qū)域更改槽壁加固方式，使用對周邊環(huán)境影響更小的 MJS（Metro Jet System） 工法樁[2-3]。一般情況下都會將另一側(cè)槽壁加固也更改為 MJS，我們稱之為對稱槽壁加固。MJS 造價偏高，在基坑內(nèi)側(cè)依舊使用三軸攪拌樁作為槽壁加固可以一定程度上減少成本，是一種更為經(jīng)濟(jì)的選擇，而目前國內(nèi)對于槽壁兩側(cè)使用不同槽壁加固形式，即非對稱槽壁加固時成槽質(zhì)量的研究較少[4-6]。

因此，本文以上海市某綠地及地下空間開發(fā)項目為例，研究了地下連續(xù)墻外側(cè) MJS 旋噴樁加固、內(nèi)側(cè)三軸攪拌樁加固情況下成槽的質(zhì)量與施工工藝的關(guān)系。

1 工程概況

本工程依托工程項目為上海城市中心某綠地及地下工程開發(fā)項目。項目為一綠地及其下方的地下停車場。距離基坑僅 2 m 處有一嚴(yán)重破損建筑，基坑面積約 4 866 m2，開挖深度 14.15 m，采用明挖順作法施工，圍護(hù)結(jié)構(gòu)為 1 m 厚地下連續(xù)墻。

破損建筑名為水舍，原始建設(shè)時間不詳，在使用過程中，經(jīng)過多次結(jié)構(gòu)性改造加固，且存在多處違章搭建。目前該建筑按結(jié)構(gòu)縫可分為 9 個區(qū)域，建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，損壞嚴(yán)重且經(jīng)過多次改造加固，根據(jù)專業(yè)房屋檢測單位評估后，判定為有嚴(yán)重安全隱患，有必要進(jìn)行施工方法調(diào)整以對其進(jìn)行保護(hù)。

2 設(shè)計概況

由于基坑南側(cè)與建筑物“水舍”的距離極小，南側(cè)地下連續(xù)墻外側(cè)（近水舍一側(cè)）槽壁加固采用 MJS 工法，樁型為 2 400 mm@1 700 mm，截面形狀為半圓，加固深度為 19.15 m，水泥摻量≥35%。地下連續(xù)墻內(nèi)側(cè)為Ф850 mm @600 mm 三軸水泥土攪拌樁工藝，加固深度 19.15 m，水泥摻量≥22%，采用套打的方式。圖1 為非對稱段加固平面圖，圖2 為非對稱加固詳圖。

圖1 非對稱段加固平面圖

圖2 非對稱加固詳圖

地下連續(xù)墻厚度為 1 000 mm，標(biāo)準(zhǔn)段槽段長度 6 m，深度 42 m，垂直度要求≤3/1 000，槽寬要求偏差 0～+50 mm，槽深要求偏差 0～+100 mm。

3 工程實施與研究

（1）MJS 施工參數(shù)如表1、表2 所示。成樁垂直度誤差：樁體垂直度偏差≤1/200。施工完 MJS-1 后間隔 3 根施工 MJS-4，待施工至 MJS-22 后返回 MJS-2，以此類推。

表1 MJS 施工參數(shù)

表2 加固泥漿配比

（2）三軸攪拌樁施工參數(shù)：攪拌下沉速度 0.5～0.8 m/min，提升速度≤1 m/min，噴漿壓力不大于 0.8 MPa。采用 P.O42.5 級普通硅酸鹽水泥，槽壁加固水泥摻量均≥22%，水灰比宜為 1.2～2.5；三軸施工時采用跳打方式。

（3）成槽施工方式。成槽作業(yè)使用 1 臺 G50 成槽機(jī)，采用先挖兩側(cè)，后挖隔墻的成槽方式。待槽壁加固樁養(yǎng)護(hù) 28 d 后，由兩側(cè)交替向中間施工，最后于中間施工閉合幅槽段。施工過程中，取非對稱槽壁加固區(qū)域的全部地下連續(xù)墻與其余對稱槽壁加固的地下連續(xù)墻進(jìn)行對比研究，分析采用 MJS-三軸攪拌樁形式的非對稱槽壁加固工藝的適用性。

4 結(jié)果與分析

圍護(hù)施工結(jié)束后，對過程數(shù)據(jù)進(jìn)行整理匯總，分析了非對稱區(qū)域成槽時所需要的時間，槽段垂直度與偏斜方向，槽段寬度及形態(tài)。分析結(jié)果如下.

（1）成槽效率。整理所有槽段成槽時間并匯總后，結(jié)果如表3 所示。數(shù)據(jù)顯示，非對稱區(qū)域成槽時間分布在 12～14 h 之間，而一般區(qū)域成槽時間分布在 9～10 h 之間。由此可以得出結(jié)論：采用 MJS-三軸非對稱槽壁加固將會一定程度的增長成槽時間，主要原因為非對稱槽壁加固情況下，成槽過程需要緩慢成槽并觀測槽段形態(tài)。但非對稱槽壁加固不影響地下連續(xù)墻的正常抓土成槽。

表3 成槽時間匯總表

（2）成槽垂直度及偏移。施工完成后，通過超聲波測槽報告，將其中的成槽垂直度以及墻趾偏移方向整理并匯總，結(jié)果如表4 所示。

表4 垂直度及偏移方向匯總表

根據(jù)數(shù)據(jù)，非對稱區(qū)域垂直度分布在 0.23%～0.25% 之間，而一般區(qū)域垂直度分布在 0.18%～0.20% 之間；非對稱區(qū)域的墻趾均向坑內(nèi)偏斜，即墻趾侵入了三軸攪拌樁方向側(cè)，而非對稱區(qū)域則未表現(xiàn)出明顯偏斜趨勢。

可以得出結(jié)論：采用 MJS-三軸非對稱槽壁加固將會影響槽壁垂直度，且由于 MJS加固時部分加固體侵入槽段，會導(dǎo)致墻趾向三軸方向偏移，但最終槽段成槽后路垂直度仍然可以滿足設(shè)計要求。

（3） 1～19 m 深槽壁范圍內(nèi)槽段厚度。同樣利用超聲波測槽報告進(jìn)行槽段寬度數(shù)據(jù)的整理匯總，結(jié)果如表5 所示。

表5 槽段寬度匯總表

根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，可以看出非對稱區(qū)域的槽壁寬度相較于對稱區(qū)域沒有明顯差距，成槽完成后，1～19 m 槽壁加固范圍內(nèi)對應(yīng)的槽段寬度范圍在 1 020～1 100 mm 之間。

可以得出結(jié)論：采用 MJS-三軸非對稱槽壁加固對于槽壁寬度沒有明顯影響，與普通三軸攪拌樁對稱槽壁加固下成槽情況基本一致。

5 結(jié) 語

（1）采用 MJS-三軸非對稱槽壁加固將會使成槽時間有所增加，但不影響正常的抓土成槽。

（2）采用 MJS-三軸非對稱槽壁加固將會影響槽壁垂直度，且地下連續(xù)墻墻趾會向三軸攪拌加固側(cè)偏移，但最終成槽的垂直度依舊可以滿足設(shè)計要求。

（3）采用 MJS-三軸非對稱槽壁加固對于槽壁寬度沒有明顯影響，與普通三軸攪拌樁對稱槽壁加固下成槽情況基本一致。

（4）使用 MJS-三軸非對稱槽壁加固方案可以在必要的情況下進(jìn)行推廣應(yīng)用，對 50 m 范圍內(nèi)的地下連續(xù)墻成槽影響不大，施工結(jié)果能夠滿足相關(guān)規(guī)范的要求。