MJS槽壁加固在周边环境保护中施工技术研究与应用

MJS槽壁加固在周边环境保护中施工技术研究与应用

林恺

上海建工二建集团有限公司  上海 200080

摘要：通过对MJS工法桩槽壁加固配合地连墙施工组合形式的阐述，介绍了采用该种加固形式的原因、施工特点及工艺流程，提出了定角度180°半圆成桩相对于常规360°整圆成桩更为节材不浪费的设计布置形式，总结了MJS工法桩能够有效降低对周边环境影响、成桩均匀、保证地墙施工质量、绿色环保、适应复杂保护环境施工等优点，对未来特殊保护条件下的施工作业起到借鉴作用。

关键词：MJS工法桩；槽壁加固；周边环境保护；定角度喷射

Abstract：Based on the description of the construction combination form of pile groove wall reinforcement and ground wall connection in MJS construction method, the reasons, construction characteristics and technological process of adopting this reinforcement form are introduced, and the design arrangement form of fixed Angle 180° semi-circular pile is more material saving than the conventional 360° full-circular pile is proposed. This paper summarizes the advantages of MJS pile construction method, such as effectively reducing the impact on the surrounding environment, uniform pile formation, ensuring the construction quality of the floor wall, green environmental protection, and adapting to the complex protection environment construction, etc., which can play a reference role in the future construction under special protection conditions.

keyword：MJS construction pile，Groove wall reinforcement，Surrounding environment protection，Fixed Angle injection

引言

随着建筑技术的快速发展与城市建设的不断需求，上海乃至全国涌现了一大批对老城区进行城市更新的工程，这是未来城市发展的主流方向。在老城区开发改造过程中，常常伴随着临近历史保护建筑、地铁隧道、重要市政管线等复杂周边环境，这些环境在工程设计与施工中对采用的工艺类型、方式方法等有着极其重要的影响。其中在深基坑施工中，有一种MJS工法桩作为槽壁加固、内做地连墙的组合围护形式[1-8]，利用MJS工法桩的施工特点，特殊应用于一些需要对复杂周边进行保护、降低施工对周边破坏风险的环境中[9,10]。

常规MJS工法桩为全角度360°整圆喷射，作为槽壁加固时咬合范围较多，水泥浆重叠施工浪费较多；止水面凹凸不齐有薄弱点，止水效果受到影响；且工法桩强度提升快，过早开挖地墙会强度过低无法起到作为槽壁加固的作用，过晚开挖地墙会强度过高无法挖动加固体[11]。故仍需对MJS工法桩的设计布置、与后续工艺衔接时间、对周边保护对象的保护成效等加以研究和解决。

1工程概况

黄浦区豫园社区287A街坊-01地块住宅及商业项目位于上海市黄浦区中华路—跨龙路—东江阴街—糖坊弄形成的围合区域，占地面积为16104㎡，总建筑面积为83080.9㎡。项目主要包含了2栋高层住宅、3栋低层住宅、6栋多层商业楼、1栋KT站、1栋电信机房配套用房楼以及2栋优秀历史保护建筑，地下部分为双层地下室。

图 1豫园社区287A街坊项目效果图

在该工程项目中，主体基坑外侧围护原为800mm厚地下连续墙，成槽前采用Φ850@600三轴水泥土搅拌桩进行槽壁加固。因中华路侧（即项目北侧）原有未拆迁老建筑，导致该侧地下管线未能探明，后老建筑拆除完毕进行了第二次物探补测，在该侧发现了两条市政电信管线、电力管线，据基坑围护外边线普遍距离约0.65m~1.1m，其中电信管线最近处已进入红线内0.24m。根据常规施工经验，三轴搅拌桩施工安全距离为1.5m。为保护管线安全，中华路侧围护形式改为MJS槽壁加固配合地连墙施工，并对MJS工法桩的设计布置进行合理调整。

图 2MJS槽壁加固范围模板

图 3管线及围护剖面位置示意

2MJS工法桩技术工艺

2.1MJS工法桩工艺特点

MJS工法桩工艺特点MJS工法桩是一种施工工法，可进行横向基础加固，可进行360°全角度土体加固。内含硬质料泥料配料，加压输送，喷淋，地层切削，搅拌，强排泥料，浓缩泥料等一系列工艺。

相较于常见的三轴搅拌桩作槽壁加固，MJS工法桩对周边各类构筑物的影响较小；废浆排放较为有序，排放位置选择性较多，污染小；成桩质量好，强度高；形式多样，适用于复杂、高难环境；运用信息化数控，质量容易保证。

2.2MJS工法桩设计布置调整

考虑该项目市政管线距离基坑极近的特殊情况，全角度MJS工法桩无法满足对管线的保护距离，止水加固面的凹凸不平对管线的压力不均容易造成破坏，且整圆桩的咬合会造成水泥浆大量重叠，浪费资源不环保，故对工法桩布置进行了优化。

MJS设备可以定角度喷射，采用两排定角度180°MJS工法桩梅花形交错布置，桩身圆弧相对；地墙外侧桩采用半圆φ2200MJS，咬合间距仅500mm；地墙内侧采用半圆φ2000MJS，咬合间距仅300mm；水泥掺量均为40%；800mm厚地墙在中间开槽施工，两侧各有500mmMJS加固作为止水。这种形式的咬合设计有效降低了整圆桩身咬合设计时的大量重叠，既满足了桩间充分填充效果、密实无缝隙，又减少了泥浆的重复浪费、符合绿色施工的理念。

图 4MJS槽壁加固布置形式

3施工控制要点

3.1施工流程

MJS槽壁加固技术工艺流程为：成孔→主机就位→试钻头→下方钻杆→清水扫喷→制备浆液→提升喷浆→分段拆杆→清洗钻杆→喷浆结束→泥浆处理→移机就位→预估强度进行后续地墙施工。

3.2施工工艺

3.2.1预成孔

在施工前，需要了解地下管道的深度、位置和方向等相关信息。按照设计蓝图进行沟槽的挖掘，精确放样，并在监督人员的审核之后，使用带有导向切割的钻头进行预钻孔。在钻孔过程中，使用自然泥浆护壁，使得孔洞的深度超过了设计的深度1米。

3.2.2主机就位

图 5MJS槽壁加固主机就位吊放

3.2.3钻具下放、高压喷浆

使用主机的动力头将钻具下放至桩底标高。

钻头在到达设计深度后开回流高压泵后；确认排浆正常后，即可将排泥阀、高压水泥泵和主空压机打开。确认地内压力在达到指定压力时是否正常，若正常则开始提升并摆喷，直到喷到设计桩顶标高。

图 6MJS槽壁加固施工

3.2.4拆卸钻杆、泥浆处理、移机就位

当提升钻杆后，对钻杆进行拆卸。拆装时仔细检查密封圈、数据线有没有损坏，地压有没有正常显示。发现问题，要及时排除。拆杆后要及时冲洗维护杆身。

返浆利用污水泵送入泥浆处理设备；干化出的渣土集中装车外运。

在喷浆过程中，预先进行下一个桩位的预成孔。在喷浆达到设计标高后，移机到下一个桩位，重复上述步骤施工。

3.3技术施工控制要点

3.3.1后台配浆、喷浆及供浆

在喷浆前需按照设计要求制备好水泥浆液，且浆液的搅拌时间必须多于5分钟,但严禁大于2个小时。

喷浆过程中应加强浆液比重检测，根据规范，控制泥浆比重在1.5±0.02g/cm3范围内。

前台主机各项运作参数需提前设定好：每步距为2.5cm，每步距提升时间30s~45s（半圆），钻杆旋转速度4rpm。后台设备设定参数为：喷浆压力40MPa，喷浆流量140L/min,主空气压力0.7MPa,主空气风量1.0Nm3/min，倒吸水、倒吸空气压力及流量应根据前台指令具体调节。

3.3.2地内压力控制

在喷浆过程中，如发现地内压力显示数据突然上升，应立即停止喷浆，将浆液换成水，同时打开排泥阀门，加大倒吸水和倒吸空气的流量和压力，待地内压力显示数据下降到正常水平后，再将水换回浆液，继续进行喷浆提升工作。如发现地面气压显示数据骤降，应立即停止提升，但在关闭或关闭排泥阀的同时仍需继续喷浆，以减弱流量压力，同时对空气进行倒吸。在地内压力显示数据回到正常水平后，才能继续提升工作。

3.4MJS槽壁加固与地连墙工艺衔接要点

MJS工法桩作为槽壁加固，在与地下连续墙衔接施工时，其衔接时间不能过长也不能过短。时间过短，强度尚未形成或达不到设计要求，不能起到槽壁加固的作用；时间过长，强度太大，不易成槽开挖。根据现场试桩得出的经验数值，宜在MJS工法桩完成10天左右进行地下连续墙施工。

4施工成效

4.1地墙及止水质量成效

采用MJS槽壁加固的地连墙成槽通过超声波检测可以看到，槽壁垂直度良好、两侧止水桩身均匀，有效地保证了地墙施工质量。

图 7MJS槽壁超声波检测

在基坑开挖后，可以发现采用MJS槽壁止水的围护段，无肉眼潮湿漏水处，充分做到了基坑开挖零渗漏。

4.2市政管线保护成效

该项目施工过程中未对周边管线产生严重风险威胁，没有造成管线坍塌、沉降等破坏。根据基坑监测数据显示，该侧管线日变形量和累计变形量均稳定发展并未达到报警值。

施工前数据        施工后数据

图 8电力管线施工前后检测数据对比

施工前数据        施工后数据

图 9电信管线施工前后检测数据对比

5结语

城市更新作为当前建筑领域的新热潮，将会有越来越多的老城区、老建筑、老市井在改造时面临周边条件严格限制的问题，作为一种对周边环境影响极小、且能通过改变调整设计与施工参数起到对构筑物保护作用的深基坑施工工艺，MJS工法桩将会得到越来越多的使用机会。通过优化常规MJS工法桩的设计排布，运用定角度喷射咬合的新形式，使得其在自身具备的典型优势上，又做到了绿色环保、节材止水的效果。

当然MJS工法桩也存在一定的缺点，如造价较高、工序相对复杂、对操作人员的技术和管理要求较高等。但这并不影响其在特殊环境下的有效使用，它使得基坑周边环境复杂时与保护构筑物近距离空间施工成为可能，对其进行充分保护。

该技术被实际运用于黄浦区豫园社区287A街坊-01地块住宅及商业项目，这项优化使用，证明了MJS槽壁加固配合地连墙施工的优良保护性，为其他临近各类保护构筑物、老建筑加固等相似类型的工程提供了新思路与新借鉴。

参考文献

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[5]费曜侃.MJS工法在复杂环境下基坑止水帷幕围护缺陷补强加固的应用分析[J].建筑科技,2019.

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[11]孙克钦.浅析MJS工法桩施工质量控制要点[J].城市道桥与防洪,2019(04):153-157+20.