M JS工法在地铁工程中的应用

□文/高书豹 彭显晓

伴随着城市不断扩张，各城市通过立体交通、公共交通来缓解所面临的交通压力，地铁因其载客量大且对地面影响小，而被广泛采用[1～2]，目前我国地铁已由单线向网络化快速发展，换乘站及综合交通枢纽已成为地铁网络化的支点[3]。天津地铁6号线文化中心站位于文化中心地下，与5号线文化中心站、Z1线文化中心站及文化中心公交站一起组成了文化中心交通枢纽。其中5、6号线文化中心站采用换乘通道连接，连接处施工场地狭窄，围护结构采用了MJS工法，可供今后类似工程参考。

1 MJS工法

MJS工法在传统高压喷射注浆工艺的基础上，采用了独特的多孔管和前端造成装置，实现了孔内强制排浆和地内压力监测并通过调整强制排浆量来控制地内压力，大幅度减少对环境的影响，而地内压力的降低也进一步保证了成桩直径，见图1。

图1 MJS工法工艺原理

2 工程概况

天津地铁6号线文化中心站为地下3层岛式站台车站，车站长168 m、标准段宽25 m，与5号线文化中心站采用换乘通道连接，换乘通道长6.4 m、宽28.1 m、深17.8 m，地下2层结构。支护形式为3道混凝土板撑，采用明挖顺做法施工，见图2。由于文化中心站主体围护结构1 000 mm厚地下连续墙与预留换乘通道围护结构800 mm厚地下连续墙已施工完成，换乘通道施工区域场地狭小，开挖深度较深，设计采用MJS大直径旋喷桩+H型钢做为通道围护结构。

基坑开挖深度范围内以粉土、粉质粘土为主，基坑底标高-14.6 m，第一层承压水分布深度为地面下20～32 m，主要为[8] 2-1粉土层和[9]21粉砂层。围护结构截断第一层承压水，换乘通道底板位于第一层承压水上方，距离第一层承压水最小距离1.6 m，见图3。

图2 文化中心站平面

图3 地质剖面

3 MJS设计参数

MJS桩体直径1.6 m、桩长33 m，桩顶标高3.2 m，桩底标高-29.8 m，采用全圆形式，搭接600 mm，搭接处内插700 mm×300 mm型钢，型钢长33 m，见图4。如遇地下连续墙鼓包难以施工，根据现场实际调整MJS桩位，如遇地下连续墙周围回填障碍物及原地下连续墙加固影响造成型钢难以插入，根据现场实际调整型钢位置，同时，根据实际情况调整桩体长度及搭接范围。

图4 MJS桩体平面布置

MJS成桩采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥，H700 mm×300 mm型钢。施工过程中根据成桩范围内的土层特性确定桩体水泥掺量，水泥掺量≮40%，水灰比1∶1。MJS桩体垂直度偏差≯1/200，为确保桩体的垂直度，施工过程中采取引孔、钢套管导向等施工措施；桩机上自带水准气泡，如气泡不能精确表达应架设全站仪对桩机进行调平；桩位中心偏差≯20 mm，桩深偏差≯50 mm，成桩直径应不小于设计直径。MJS无侧限抗压强度标准值在淤泥质土层中≮0.6 MPa，粘性土层中≮0.8 MPa，在砂质土层中≮1.5 MPa；桩体渗透系数≯10-6～10-7cm/s。在高压喷射注浆过程中出现压力骤然下降、上升或冒浆等异常情况时，应查明产生的原因并及时采取措施。当高压喷浆完毕，应迅速拔出喷浆管。MJS施工期间应加强对周边环境的监测，根据监测及时调整施工参数。

4 施工难点及应对措施

已施工的地下连续墙可能存在鼓包情况，影响引孔的垂直度，进而影响MJS工法成桩的效果，同时会严重影响施工进度。为保证施工时的垂直度，采用外套管加专用钻头施工引孔。如障碍物较难处理，可以采取增加桩数绕过障碍物。

地面以下可能存在建筑垃圾、石块等障碍物，导致型钢难以插入或影响型钢插入的垂直度。型钢插入前应先在地面位置开孔，插入过程中采用全站仪监控型钢垂直度。如型钢插入过程中遇障碍物无法插入，可在允许范围内应先对型钢位置进行调整，如调整后仍无法插入，应采用清障机清障后再施工。为减少型钢插入阻力，应严格控制型钢焊缝质量，型钢底部可加工成尖状，打入前应对型钢涂抹减摩剂，压入过程中随时检测型钢的垂直度，一旦有偏差时立即调整、纠偏。型钢顶端打入至槽口位置时，应控制标高符合设计要求。

传统的SMW工法桩内插型钢均为先喷浆搅拌后插入型钢，考虑到MJS工法喷浆时间长且插入型钢的位置在两桩搭接处，水泥浆液凝固将严重影响H型钢的插入，因此采用先插入型钢后喷浆。型钢靠液压振动锤插入后，高压喷射浆液对H型钢进行包裹，从而形成一道内插H型钢的水泥土帷幕墙体。

5 建议

本工程内插型钢长33 m，断面尺寸较大且地下条件复杂，采用先插入型钢再施工MJS桩的方式施工，按上述顺序施工虽导致MJS施工时存在喷射盲区但盲区相对较小且处于整个受力体中部，对群桩整体强度影响不大，由于是先插型钢，不存在内插型钢扰动桩体的问题且高压喷射浆液对H型钢进行包裹，握裹力较大。对于内插型钢尺寸较大，即内插阻力较大，但喷射盲区面积与桩体截面相比较小时，MJS工法桩施工可借鉴该工程施工经验；对于内插型钢尺寸较小，即内插阻力较小，但喷射盲区面积与桩体截面相比较大时，建议先施工MJS桩后插型钢。

[1]梁宁慧，刘新荣，曹学山，等.中国城市地铁建设的现状和发展战略[J].重庆建筑大学学报，2008，30（6）:81-85.

[2]郭 涛，杨 涛.城市轨道交通与可持续发展[J].交通运输研究，2006，（4）:91-92.

[3]闫长安.世界地铁发展趋势和运营安全的保障[J].现代城市轨道交通，2011，（5）:100-104.