龐浩然 王永喜
【摘要】最近幾年,隨著經(jīng)濟水平的不斷發(fā)展,城市建設(shè)也隨之高速地發(fā)展起來,地上樓層高度和地下室深度不斷地被刷新,在各個城市中,投資興建地鐵、隧道等地下市政設(shè)施,在當前的情況下,地基土的加固成為了保證工程安全和迅速施工必不缺少的措施。當前,主要的地基加固法有高壓旋噴注漿法、深入地層攪拌方法、深入注漿方法、SMW工方法等,這些加固方法在施工過程中有一個共同點,就是會對周邊產(chǎn)生很大的擠土效應(yīng),會產(chǎn)生地面不平,地表開裂等情況,嚴重的會對周邊的建筑物、市政的管線產(chǎn)生較為嚴重的破壞。目前許多大城市的地下建筑物結(jié)構(gòu)復雜,但是城市仍然需要不斷地發(fā)展和擴大,適應(yīng)人口的發(fā)展和生活的需求,地下建筑物仍然在不斷地開發(fā)。
【關(guān)鍵詞】MJS工法;擠土效應(yīng);可控制性強
【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.28.046
運用超高壓得加固注漿技術(shù)最早用于1970年日本,在當時的技術(shù)發(fā)展下這項加固技術(shù)被大量的應(yīng)用于工程領(lǐng)域并得到很好的發(fā)展,在當今技術(shù)水平和設(shè)備的完善之下,這項經(jīng)典的加固技術(shù)也逐漸成熟化。在我國的發(fā)達城市中都有很高的利用率,取代了以前的注漿加固技術(shù),并且我們發(fā)現(xiàn)超高壓的加固注漿技術(shù)更加的環(huán)保甚至對周邊得基地起到了保護的作用,制作精良,工藝也簡單,對于固有的結(jié)體形狀也可以做到完全控制。雖然這項技術(shù)仍然缺乏一套真正的實驗研究結(jié)果但是仍然可以肯定的是在粉土、黏土、粉細沙則三中顆粒底層中使用不會有任何弊端。本文根據(jù)相關(guān)資料對這項技術(shù)進行了試驗研究,主要的意義如下:
在施工的過程中為了提供更加安全環(huán)保的可行性方案需要對加固技術(shù)進行了解并采取安全措施,通過本次試驗對超高壓注漿加固技術(shù)的軟土地區(qū)是否通過加固以及止水等施工操作的變化進行研究。
對于在淤泥以及黏土以及粉質(zhì)粘土等各層的加固結(jié)果進行實驗研究,從而達到在類似土層進行施工的時候可以得到更加可靠的技術(shù)和施工方案。
在施工時高壓的加工技術(shù)是否會對周邊的環(huán)境有影響,需要通過實驗進一步的研究這項技術(shù)的合理應(yīng)用,對此項技術(shù)進行深入研究和應(yīng)用后續(xù)如有類似的工程也可以更加適應(yīng)國家的大規(guī)模應(yīng)用,此實驗不僅可以降低成本還可以保障施工以及人員的安全,提供了實踐與理論基礎(chǔ)。
1、MJS的特點
與固有的高壓噴射加工技術(shù)對比發(fā)現(xiàn)如下幾點:
1.1排漿的方式不同
MJS工法具有很強的吸漿裝置,強制性的排走施工過程中產(chǎn)生的廢漿,可以通過吸漿管選擇較好的排漿場所,對周邊環(huán)境污染比較小。而傳統(tǒng)的高壓噴射注漿廢漿是利用氣升的效果,通過研究兩者地表自流的不同數(shù)據(jù),受排漿場所的限制,這樣不利于環(huán)境的保護。
1.2對周邊環(huán)境的影響比較小
MJS工法鉆頭在前面安裝一種傳感器裝置專門針對壓力設(shè)計,通過調(diào)整孔內(nèi)的壓力可以控制排漿量的多少。而傳統(tǒng)的高壓噴射注漿法沒有配備壓力傳感器,沒有辦法調(diào)節(jié)孔內(nèi)的壓力,這就導致擠土效應(yīng)對周邊的環(huán)境產(chǎn)生很大的影響。
1.3成樁直徑大、質(zhì)量比較好
經(jīng)過研究得知MJS工法技術(shù)大約在40Mpa的超高壓噴射,注漿數(shù)據(jù)約在90-130min,逐漸加速在2.5-4CM/min,一般可形成直徑2.5m的加固樁體。因為是直接采用超高壓水泥漿液噴射成樁的,這樣有效保證了成樁質(zhì)量非常。
1.4加固深度大
根據(jù)相關(guān)的廠方的資料顯示,MJS工法最大有效的加固深度可以達到100米,在上海地區(qū)做試驗,大約50米深度處開挖外露樁徑可以達到2.5米。
1.5可在凈高3.5米以上的隧道內(nèi)。室外以及相對較狹窄的空間進行施工,適應(yīng)性也比較強。
1.6使噴射更加全面
MJS工法可以進行多角度甚至垂直個方向、5-360度的施工。
2、MJS工法原理
(1)MJS工法是在原來高壓噴射注漿法的基礎(chǔ)身上將多孔管和前頭的高強度吸漿的裝置結(jié)合,通過孔內(nèi)的固有排漿和地層內(nèi)的壓力監(jiān)測來進行控制,最后對排漿量的比例進行強制控制可以讓地層內(nèi)的壓力不僅合理調(diào)整穩(wěn)定對地面的形狀也減少了變形,這也使成樁直徑也通過壓力而降低。MJS工法是通過綜合性的角度出發(fā),將硬化的材料水泥直接加壓輸送、噴射、地層切削、混合、集中泥漿這一系列作為監(jiān)控對象,MJS設(shè)備可以根據(jù)施工的現(xiàn)場加固區(qū)域的要求進行水平或者傾斜的方式全角度全方面的進行加固,這樣加固的效果就比較明顯,對周邊的環(huán)境影響小,環(huán)境污染小。
(2)土體加固技術(shù)本質(zhì)上就是通過高壓噴射水流進行切割原位的基土層,再通過噴射水泥或者水泥等固化的材料來改良土體,這樣就可以使土體的比重增大,強度增強。與傳統(tǒng)的高壓旋噴工藝相比,MJS工法在原有的基礎(chǔ)之上可以減少水泥的使用量,同時還能產(chǎn)生廢棄的泥漿減少,這樣能節(jié)約材料,起到環(huán)保的作用。
3、施工流程
4、施工準備
4.1樁位的放樣
在施工前期需要測量MJS施工的控制點,同時做好標記,經(jīng)過不斷測試之后,用鋼尺和測線進行布設(shè),并且做好控制點,確保樁孔的失誤差不超過50mm,樁中心離開管線300-700毫米挖掘溝槽,在施工之前,首先要弄清楚管線的分類,布局情況。在旋噴樁中心向兩端分別挖500毫米的溝槽,溝槽深度大約為1米,如果地下出現(xiàn)管線的情況下,根據(jù)樁位中心將直徑219毫米的鋼管埋入底面500毫米的地方,對鋼管四周填滿至地面1米的地方。
一般在使用MJS施工過程中會產(chǎn)生大量的漿,所以需要處理廢漿就要建設(shè)可以排漿的系統(tǒng)。將廢漿導入沉淀池,保證排放的清水環(huán)保無公害,同時講泥土挖出,堆放在外面等待外運。另外可以將此系統(tǒng)安裝在水泥倉周邊,不僅可以操作方便對拌制設(shè)備和儲存、輸送等設(shè)備的組成更加有利。
4.2引孔鉆機就位
鉆機就位之后,需要一系列調(diào)整,這也可以確保鉆桿與其高度一致,偏差應(yīng)該保持在10毫米之內(nèi),首先調(diào)試泥漿泵更加保證設(shè)備的運作,然后使鉆孔垂直誤差要小于百分之零點五,用顯色筆對鉆桿的長度進行標示,這樣確??椎讟烁邼M足長度,引孔深度設(shè)計深度在1米以上。
4.3其他準備
除此之外,還需要將引孔鉆進、引孔垂直度的控制、MJS噴射鉆機就位下放鉆桿、MJS噴射、旋噴提升、鉆孔移位。
5、事前控制
5.1施工前的檢查
通過以下幾個方法來測量施工前的一些準備工作,原材料和設(shè)備等檢查項目如下:
在原材料的質(zhì)檢和攪拌用水規(guī)定上應(yīng)滿足一切國家標準和規(guī)定;
對于施工的土質(zhì)條件應(yīng)全面了解以配合原漿液在工程中的實施;
在施工前應(yīng)對所有機械設(shè)備進行試機操作,還要保證其他鉆桿和導流裝置暢通無阻;
對于施工地質(zhì)的情況了解的前提下還要保證噴射的工藝是否適應(yīng)地質(zhì)需要,所以還需要檢查噴射工藝的具體參數(shù),試噴的原樁樁位也要至少3個孔。
最后確保所有表的精確值和準確度。
5.2在施工過程中需要的檢查方向
隨時檢查鉆桿的垂直度、鉆機轉(zhuǎn)速、鉆進深度、提鉆速度以及旋轉(zhuǎn)的速度,是否與成樁報告一樣;核查水泥漿液配合比以及材料,外加劑等的計量,按照實際的施工情況記錄,還要確保施工的記錄完整,施工記錄也要確保每1米的提升度和土層變化的地方進行記錄,保證留下必要的相關(guān)資料。
5.3事后控制
施工完成之后應(yīng)對加固土進行檢查,整個土地的整體和均勻度是否有差別,整個土地施工后形狀;在施工中心的位置的變化,強度和大概直徑。在施工后檢查的時間段和條件,因為水泥土固化需要一定時間,所以對于技術(shù)檢驗,需要在施工結(jié)束后,在一定時間之內(nèi)進行實施。質(zhì)檢數(shù)量、噴漿孔數(shù)的百分之十至二十是施工檢驗點的準確位置,假如工程孔數(shù)少于20,檢驗點也需要一個點,不合格應(yīng)該進行補充。旋噴樁的檢驗主要是力學性能檢驗,一般測定水泥抗壓強度指標,會通過另外一種鉆孔的技術(shù)來試樣,做成標準試件,符合要求后可以通過在實驗區(qū)進行數(shù)據(jù)的物理監(jiān)測,從而檢測水泥土體的程度。
結(jié)語:
通過相關(guān)的施工檢驗,MJS工法樁與其他的類型工法樁相比,效果比較明顯,可以結(jié)合插入H型鋼,加入外加劑等材料,使其形成高性能的止水效果止水帷幕,,加上對土質(zhì)的廣泛的適用性和環(huán)保型,隨著我國進一步的對于地下開發(fā)投入,各種施工技術(shù)與MJS工法樁的配套技術(shù)在不斷的發(fā)展成熟中,只要對每個施工環(huán)節(jié)加強控制,施工質(zhì)量與安全得到充分的保障,特別是軟土地基方面的一些土木工程的方面,相信前景還是比較廣闊的。
參考文獻:
[1]孫克欽.淺析MJS工法樁施工質(zhì)量控制要點[J].城市道橋與防洪,2019,240(04):20+183-187.
[2]彭宇一.MJS工法樁在地鐵工程施工中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導報,2017(15).
[3]王會鋒.在軌道交通換乘通道施工中應(yīng)用MJS工法樁加固[J].建筑施工,2013,35(003):191-192.
[4]梁利,李恩璞,王慶國,等.MJS工法在輕軌車站換乘通道中的工程實踐[J].地下空間與工程學報,2012,08(001):135-139.
[5]金志超.地鐵換乘通道工程中的樁加固施工技術(shù).
[6]朱元清.陳翔路地道MJS工法樁施工技術(shù)分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2017.
[7]孔飛.MJS工法樁在施工中的應(yīng)用及與傳統(tǒng)旋噴樁的對比分析[J].磚瓦世界,2019,000(012):17,19.
[8]趙香山,李春濤,王建華.軟土中MJS工法樁施工環(huán)境效應(yīng)的數(shù)值分析[J].地下空間與工程學報,2016(12):1315-1319.
[9]張?zhí)煊睿钭课?,張秀川,?MJS工法樁在軟土地區(qū)復雜深基坑止水帷幕中的應(yīng)用[J].天津建設(shè)科技,2020(2):49-51.
[10]許金根.MJS法在緊鄰既有建筑深基坑中應(yīng)用研究[C].2019年全國土木工程施工技術(shù)交流會暨施工技術(shù)2019年理事會年會論文集(上冊),2019.
作者簡介:
龐浩然(1992.05-),男,河南省南陽市人,漢族,碩士研究生學歷,中電建路橋集團有限公司,工程師,市政公用工程方向。
王永喜(1981.04-),男,甘肅省蘭州市人,漢族,本科學歷,中電建路橋集團杭州蕭山博風項目公司。