MJS工法樁地基加固工程質(zhì)量監(jiān)控探討

摘要：某深基坑開挖工程，在地鐵安保區(qū)作業(yè)，項(xiàng)目緊鄰地鐵2號(hào)線、10號(hào)線，基坑開挖對(duì)地鐵安全速營(yíng)影響大。本次施工的內(nèi)容為基坑加強(qiáng)措施，鄰近地鐵側(cè)地連墻接縫處的MJS工法樁。該區(qū)域臨地鐵車站地連墻接縫處的MJS工法樁止水工程質(zhì)量是決定基坑安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過監(jiān)理嚴(yán)格要求，本工程加固止水效果顯著。

關(guān)鍵詞：MJS工法樁；高風(fēng)險(xiǎn)；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(xiàng)目影響段對(duì)應(yīng)的地鐵區(qū)間為盾構(gòu)隧道。目前地鐵結(jié)構(gòu)變形及病害狀態(tài)如下：一是道床累計(jì)沉降35.0mm，出入口最大沉降8.8mm。二是隧道收斂擴(kuò)張量大于80mm的1環(huán)，60-80mm管片達(dá)35環(huán)。2020年9月起復(fù)工，設(shè)計(jì)上采取了增設(shè)隔離樁、地連墻接縫MJS補(bǔ)強(qiáng)、局部增設(shè)支護(hù)樁等措施，并制訂了地鐵結(jié)構(gòu)加固方案。本項(xiàng)目地基基礎(chǔ)工程是否成功的關(guān)鍵施工工序?yàn)椋亨徑罔F側(cè)地連墻接縫處的MJS工法樁基坑加強(qiáng)工程。項(xiàng)目施工場(chǎng)地狹小，影響作業(yè)空間。施工區(qū)域已施工三軸攪拌樁、地連墻及鋼筋混凝土導(dǎo)墻。施工區(qū)域高度存在高差，影響機(jī)器位移。本工程止水加固深度范圍涉及地質(zhì)土層有淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、粉細(xì)砂和中細(xì)砂?；用娲罂由?，開挖深度22.75-27.85m，基坑南北長(zhǎng)約250m，東西長(zhǎng)約150m。開挖與支撐配合對(duì)施工進(jìn)度和周邊環(huán)境的影響大。依據(jù)已施工情況，對(duì)長(zhǎng)期未施工情況進(jìn)行加固處理，增設(shè)MJS工法樁（如圖1），深度為-17～-45m（地連墻底標(biāo)高）。

2 MJS工法的特點(diǎn)

MJS工法樁是在傳統(tǒng)施工旋噴樁施工經(jīng)過優(yōu)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(dòng)或橫向噴射而出，通過噴射、剪切、沖擊土體，與土體進(jìn)行相互置換、攪拌、復(fù)合而產(chǎn)生混凝土樁體。在超高壓技術(shù)的強(qiáng)大壓力漿液及其他外圈環(huán)繞空氣的聯(lián)合作用下，破碎土體的能力大大提高，最后在土體中產(chǎn)生較大的膠結(jié)體。它有以下特點(diǎn)：

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

（2）滿足環(huán)保要求。①抽出的泥漿輸送至地面指定泥漿池內(nèi)，經(jīng)硬化處理后運(yùn)出場(chǎng)地，能夠滿足環(huán)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(gòu)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(qiáng)度滿足要求，加固質(zhì)量可靠。①最大加固深度可以達(dá)到100m。②MJS噴射管滿足加固深度和強(qiáng)度要求：最前端配有壓力傳感器和多孔管，可以強(qiáng)制排泥。③通過加固后，形成高強(qiáng)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(shè)定，滿足不同的施工條件。加固體截面可以根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)具體情況設(shè)定，任何扇形界面的加固都能按要求施工完成。

（5）MJS超級(jí)旋噴工藝有著很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。泥漿回收設(shè)備可以有效利用水泥、節(jié)約水泥，同時(shí)可以減少泥漿排放量。

（6）用途廣泛：適用于各種條件復(fù)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(bǔ)強(qiáng)、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(jīng)廣泛應(yīng)用于以下工程中：基坑開挖、盾構(gòu)施工、頂管施工、隧道施工以及其他工程。

3 施工前準(zhǔn)備工作

（1）設(shè)備進(jìn)場(chǎng)：設(shè)備的堆放場(chǎng)地合理選擇，考慮場(chǎng)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(shè)備安裝及調(diào)試工作，確保機(jī)械在開工后能正常施工運(yùn)轉(zhuǎn)。

（3）按施工平面圖要求做好施工區(qū)域的清理工作，保持場(chǎng)內(nèi)內(nèi)外道路清潔。

（4）待散裝水泥罐就位后，散裝水泥馬上進(jìn)場(chǎng)，并做好原材料復(fù)試工作。

（5）對(duì)所有參加施工作業(yè)的人員進(jìn)行技術(shù)、質(zhì)量及安全的交底工作。

（6）高壓噴射施工的主要機(jī)具參數(shù)見表1。

（7）為保證工程質(zhì)量，所有建筑施工機(jī)械應(yīng)當(dāng)配備正確的測(cè)量?jī)x器成孔鉆具。

（8）鉆頭直徑不小于設(shè)計(jì)孔徑。鉆孔設(shè)備上報(bào)監(jiān)理部批準(zhǔn)方可使用，更換設(shè)備也應(yīng)上報(bào)監(jiān)理部批準(zhǔn)。

（9）施工單位應(yīng)逐項(xiàng)檢查MJS高壓噴射注漿設(shè)備。連接好設(shè)備，試運(yùn)轉(zhuǎn)滿足要求，由總承包單位報(bào)監(jiān)理部驗(yàn)收合格后方可正式施工。

4 MJS施工相關(guān)參數(shù)

4.1MJS工法控制參數(shù)

4.2樁機(jī)定位

樁位在總承包單位放線并復(fù)測(cè)后，由監(jiān)理工程師復(fù)核驗(yàn)收。樁位驗(yàn)收，總承包單位須提前一天書面通知監(jiān)理部。

4.3MJS施工機(jī)械、設(shè)備

MJS高壓噴射注漿施工設(shè)備應(yīng)經(jīng)監(jiān)理、總包單位聯(lián)合驗(yàn)收合格后，懸掛聯(lián)合驗(yàn)收合格證明后方準(zhǔn)使用。

4.4監(jiān)理部工作要求

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

（2）MJS高壓噴射注漿施工中實(shí)施巡視監(jiān)理，值班監(jiān)理每天工作時(shí)間與施工單位施工時(shí)間同步。如監(jiān)理過程中發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)及時(shí)指出，要求施工單位立即糾正。當(dāng)問題嚴(yán)重時(shí)，值班監(jiān)理及時(shí)向總監(jiān)匯報(bào)，研究處理措施。

（3）MJS高壓噴射注漿施工進(jìn)行嚴(yán)格的工序質(zhì)量控制，每道工序值班監(jiān)理必須檢查，重要工序（鉆孔終孔時(shí)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(jié)束的樁頂標(biāo)高）在施工單位自檢合格的基礎(chǔ)上，由總包組織施工和監(jiān)理單位進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后才能進(jìn)入下道工序施工。

（4）要求施工單位在施工中自覺執(zhí)行設(shè)計(jì)文件、有關(guān)規(guī)范及規(guī)程的規(guī)定和要求，確保成樁施工質(zhì)量；及時(shí)組織自檢，并向監(jiān)理提供各項(xiàng)施工資料及驗(yàn)收單據(jù)。

（5）MJS高壓噴射注漿的檢查應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。

（6）值班監(jiān)理對(duì)地基工程按當(dāng)班施工噴射注漿樁數(shù)的20%做好抽查記錄，填寫在“MJS高壓噴射注漿質(zhì)量抽查記錄表”上。

（7）監(jiān)理工程師組織施工單位項(xiàng)目專業(yè)質(zhì)量負(fù)責(zé)人進(jìn)行檢驗(yàn)批及分項(xiàng)工程驗(yàn)收。

（8）值班記錄內(nèi)容：值班期間設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)工作情況及驗(yàn)收情況。

4.5注漿量的控制

要求總承包單位對(duì)所有進(jìn)場(chǎng)材料現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收合格后才能進(jìn)場(chǎng)使用。注漿量的大小是工程質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，水泥進(jìn)場(chǎng)后由建設(shè)、監(jiān)理、總承包單位三方進(jìn)行車車過磅，核對(duì)數(shù)量，共同控制水泥注漿量，確保MJS工法樁工程質(zhì)量。

5 管理要點(diǎn)

監(jiān)理重點(diǎn)：噴漿管理、噴水管理、地內(nèi)壓力管理、排泥管理、施工速度管理。這些關(guān)系施工質(zhì)量要嚴(yán)格控制。

5.1鉆機(jī)位置驗(yàn)收

重點(diǎn)驗(yàn)收鉆機(jī)的位置和標(biāo)高，鉆頭位置要均勻、精確，先對(duì)準(zhǔn)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(nèi)。

5.2鉆孔

（1）引孔流程：破孔－引孔－鉆孔－測(cè)斜－放PVC管道－成孔－移動(dòng)鉆機(jī)。

（2）啟動(dòng)鉆機(jī)邊旋轉(zhuǎn)邊鉆進(jìn)，鉆孔深度不小于設(shè)計(jì)深度。高壓水成孔時(shí)的水壓控制在30－35MPa之間，采用合金鉆頭鉆進(jìn)時(shí)控制泥漿相對(duì)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(shè)計(jì)標(biāo)高后停止鉆進(jìn)。

（3）施工前合理安排土方堆放，后臺(tái)設(shè)備擺放位置，泥漿池采用砌筑形式。

（4）采用炮頭破除導(dǎo)墻后，引孔機(jī)引孔，給MJS提供施工條件，方便施工。

（5）采用制作機(jī)架，消除高差。利用吊車輔助進(jìn)行機(jī)械位移。

（6）鉆孔過程中根據(jù)土層適當(dāng)添加膨潤(rùn)土護(hù)壁泥漿，確?？妆诜€(wěn)定性。

（7）對(duì)具體孔位、孔深等與各個(gè)鉆進(jìn)中的地下障礙物、溶洞、涌水、滲漏等或與“巖土工程勘察報(bào)表”不相符的現(xiàn)象，均應(yīng)有翔實(shí)記載。

5.3預(yù)埋外套筒

每個(gè)外套筒都需要實(shí)地檢測(cè)確定尺寸，以保證鉆進(jìn)深入。

5.4噴射注漿

（1）按照要求參數(shù)進(jìn)行成樁施工，施工時(shí)密切監(jiān)測(cè)地內(nèi)壓力，壓力不正常時(shí)，必須及時(shí)調(diào)整。當(dāng)提升一根鉆桿后，對(duì)鉆桿進(jìn)行拆卸，注意在拆卸鉆桿的過程中，認(rèn)真檢查密封圈和數(shù)據(jù)線的情況，看是否損壞，地內(nèi)壓力顯示是否正常，如有問題及時(shí)排除。拆卸鉆桿后，需及時(shí)對(duì)鉆桿進(jìn)行沖洗及保養(yǎng)。

（2）每埋設(shè)10m，使用測(cè)斜尺對(duì)垂直程度進(jìn)行一次檢測(cè)；同時(shí)，按照設(shè)計(jì)每下鉆10m鉆桿，并須通過LED發(fā)光體對(duì)垂直程度進(jìn)行測(cè)量；確保垂直程度達(dá)到設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)規(guī)定，成樁的垂直角度誤差不能超過樁高的0.5%；地內(nèi)水壓控制在限制系數(shù)內(nèi)。

（4）在施工時(shí)應(yīng)密切監(jiān)測(cè)地內(nèi)水壓，水壓不良時(shí)應(yīng)立即調(diào)節(jié)。

（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(huì)先將水停滯在原地后繼續(xù)進(jìn)行噴漿施工，直至地中壓力正常后方持續(xù)進(jìn)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(chǔ)存池，待泥漿池蓄滿后，由泥漿車運(yùn)輸?shù)街付ǖ臈壨咙c(diǎn)處理。

5.6拔管

邊噴漿邊提升鉆桿，提升速度要按照計(jì)算要求。在拆換鉆桿時(shí)，必須按照操作要求進(jìn)行。拆除和安裝必須迅速準(zhǔn)確，以節(jié)約時(shí)間和提高效率，保證施工質(zhì)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(guān)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(jié)管拆卸后必須進(jìn)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(zhì)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(yàn)批質(zhì)量驗(yàn)收記錄表》對(duì)整個(gè)施工過程、每一道工序?qū)嵤┻^程控制，一樁一個(gè)驗(yàn)收表格，做到每一道工序責(zé)任落實(shí)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(nèi)；

（3）施工過程中檢查機(jī)具設(shè)備是否正常，盡量保證連續(xù)不中斷，如果因特殊原因?qū)е聡姖{中斷的，在恢復(fù)噴漿時(shí)將鉆桿下放50cm以避免出現(xiàn)斷樁；對(duì)于分段提升的搭接長(zhǎng)度宜大于10cm；

（4）漿液配比必須嚴(yán)格控制，安排專人負(fù)責(zé)抽查漿液質(zhì)量，將不合格的漿液作為廢漿處理；

（5）在施工過程中，應(yīng)跳孔施工，滿足24h單樁成樁時(shí)間；

（6）詳細(xì)做好施工過程記錄、各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)和工程以外情況等；

（7）施工過程中地內(nèi)壓力實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，根據(jù)專業(yè)監(jiān)測(cè)單位的監(jiān)測(cè)報(bào)表，調(diào)整地內(nèi)壓力調(diào)整系數(shù)；

（8）詳細(xì)做好施工過程記錄、各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)和工程以外情況等；

（9）施工過程中發(fā)現(xiàn)冒漿、不返漿等不正常情況下，應(yīng)及時(shí)處理，調(diào)整至正常情況，才允許繼續(xù)施工。

7 結(jié)論

為確保工程質(zhì)量，項(xiàng)目監(jiān)理部要逐樁驗(yàn)收，做好MJS工法樁的前臺(tái)和后臺(tái)日常巡視工作。特別是后臺(tái)MJS施工管理系統(tǒng)（集中管理室）的檢查尤為重要。

工程完工后，經(jīng)檢測(cè)，樁體強(qiáng)度及滲透系數(shù)均滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。在后續(xù)的施工中超大基坑監(jiān)測(cè)和臨近地鐵變形監(jiān)測(cè)均證明MJS工藝作為地連墻墻縫加強(qiáng)止水措施，效果顯著。該工法為超高層建筑屬于超過一定規(guī)模的基坑工程而且在臨近地鐵等復(fù)雜地基條件下，為處理高風(fēng)險(xiǎn)軟土地基提供了一定的參考經(jīng)驗(yàn)。

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