MJS 工法在现有管线保护中的应用

张坤

（中交一航局生态工程有限公司，广东 深圳518106）

1 引言

近年来，随着经济发展及城市建设速度加快，市政排水管道建设及改造完善工程也相应增多。由于老城区的市政管线往往缺少前期规划且埋设密集复杂，在老城区进行排水管道施工期间经常遇到给水、电力及燃气等与居民生活密切相关的现有管线，特别是基坑附近的现有管线保护尤为重要。如果在施工期间不对基坑周边的现有管线采取加固保护措施，不仅会制约基坑及基坑内工程的施工进度，而且可能对附近居民生活造成严重影响。对现有管线进行加固保护时，应避免对现有管线及周边土体产生较大影响，而MJS 工法具有可以全方位喷射注浆、对周边环境影响小、泥浆污染少的特点，完全满足这种需求。

MJS 工法（又称全方位高压喷射工法）是在传统高压喷射注浆工艺基础上改进的微扰动施工注浆技术，采用独特的多孔管和前端造成装置，实现孔内强制排浆和地内压力监测，既能保证加固效果又能有效减少对周边环境的影响。该工法在围护结构、现有建（构）筑物及地基加固等工程施工过程中得到广泛应用。本文通过对公常路污水干管完善工程实际情况的介绍，围绕MJS 工法的具体施工方案展开研究，旨在为类似工程施工设计提供参考。

2 项目概况

公常路污水干管完善工程新建直径1000mm 污水干管约2km，污水干管埋深6～11m，采用顶管施工，其中有5 座顶管井与现有管线距离较近（最近的距离为1.8m）。

1#顶管接收井位于公常路与硕泰路交口，附近现有管线密集，且公常路为城市主干路，交通流量大。接收井内新建直径1000mm 污水管（材质为钢筋混凝土管，埋深约7.67m）连接至现有d1000mm 污水管线（材质为钢筋混凝土管，埋深约8.61m）。接收井施工时破除现有d1000mm 污水管部分管道并采取临排措施，顶管完成后，新建污水井与现有管道进行连接。接收井东侧有一条现有DN400mm 给水管线（材质为球墨铸铁管，埋深约3.50m），南侧有一条现有直径d1200mm 雨水管线（材质为钢筋混凝土管，埋深约7.23m）。

3 主要地质情况

根据勘察资料，现有管线主要埋设在淤泥质土、粉（砂）质黏土、粉细砂等土层中。

鉴于地下管线的保护及现有管道所处的地质条件，常规地质改良工艺（如高压旋喷法、压密注浆法等）会对周边土体产生一定的挤压，导致现有管线移位及地表开裂、起伏，对周边环境影响较大。而MJS 工法具有的可全方位喷射注浆、对周边环境影响小、泥浆污染少的特点完全适合施工作业面较小、路口地下管线密集、地质条件差的施工条件，不仅可以解决现有管线加固保护的问题，并且对周边环境影响小，完全满足施工需求。

4 施工难点及应对措施

公常路为主干路，交通繁忙，施工作业面较小，路口地下管线密集，地质条件差，施工风险较大。

具体应对措施如下：

1）按照道路交通规范要求提前制订交通疏导方案，到有关部门办理相关手续。在规定区域放置交通标志，并安排专人负责交通疏导工作，保证交通畅通及场内施工安全。

2）收集地下管线资料，进行探测、开挖样沟等保护性措施。

3）成孔距离现有管线很近，成孔过程加强精度控制，避免对现有管线造成不利影响，保证成桩质量。

4）MJS 工法施工过程中，采用专用排泥管进行排浆，有利于泥浆集中管理，施工场地干净[1]。严格控制地内压力，避免泥浆“窜”入土壤或地下管道，以减少对周围土体的影响。

5）施工过程中严格控制钻孔位置与设计位置的偏差≤50mm，钻孔处的涌水、漏水、地下障碍物、洞穴及与工程地质勘察报告不符等情况均应详细记录。

5 具体施工方案

5.1 MJS 工法工艺原理

通过以往现场施工发现，排泥吸口容易被较大的土块和密度较大的泥浆堵塞，造成排泥不畅，影响施工质量和施工进度。针对这种情况，现场采用改进型的钻具装置，在钻头吸泥口位置设计高压切削水口[2]。周围泥浆经高压切削水稀释，泥浆密度降低后有助于通过桩孔周围溢流，使排泥达到最佳效果，地内压力也得到有效控制。

5.2 主要材料及设备

MJS 工法采用P·O42.5 级散装水泥。现场水源为清洁水，接入流量＞20m3/h。

设备配置情况详见表1。

表1 MJS 工法施工设备配备表

5.3 技术参数

MJS 施工技术主要参数见表2。

表2 MJS 施工技术参数表

根据现场试桩情况，1#（标准状态下）顶管接收井附近确定桩径为2200mm，水泥掺量为45%（每立方水泥掺量720kg）。

5.4 MJS 工法关键流程

5.4.1 引孔

引孔机采用XY-2 型钻孔机，钻头需配备三叶钻头及金刚石钻头，以便破除局部障碍。引孔须按技术参数进行施工，引孔深度达到设计要求。

5.4.2 安置主机并下钻

安置主机QFJ-150 就位，机架调整平稳，钻孔设备校零后下钻至引孔内的设计深度。钻杆下放困难时，开启高压削孔水进行钻进，直到钻头到达预定深度，钻杆到位。

5.4.3 喷浆

钻头到达预定深度后校零，按照表2 进行施工技术参数设定，然后依次开启倒吸水流、倒吸空气、排泥阀门，在确认排浆正常后，开启高压水泥泵和主空气空压机。先用水向上喷射50cm，压力10MPa，喷射时间5min，然后把水切换成水泥浆，钻杆重新下放到位后开始向上喷射改良。

5.4.4 MJS 工法提钻注浆

高压水泥泵开启后，应逐步增压到指定压力。确认地内压力正常后，开始提升钻杆。水切换成水泥浆时，地内压力会自动上升，地内压力异常时及时调整[3]。钻杆提升后，把水泥浆切换成水后进行拆卸。当水泥浆泵压力有下调趋势，说明水流已经到达喷嘴位置，此时关闭水泥浆泵、主空气、倒吸空气和倒吸水流。

5.4.5 成桩

重复以上步骤，提升施工至设计标高时施工结束。

6 实施效果

6.1 地表情况

周边地层未产生较大扰动，地表未出现冒浆、开裂或隆起等现象。

6.2 现有管线监测

施工结束后，5 座顶管井附近现有管线监测结果如下：

1）垂直、水平位移最大累计变化量为3.15mm，在允许偏差（±7mm）范围内；

2）土体深层位移最大累计变化量为-3.51mm，在允许偏差（±10mm）范围内；

3）土体分层沉降最大累计变化量为5.32mm，在允许偏差（±7mm）范围内。

7 结语

综上所述，施工结束后，5 座顶管井附近现有管线的加固效果良好，表明MJS 工法能够有效减少顶管井支护结构及顶管施工对现有管线的影响，对现有管线的保护是切实可行的，且对周边环境影响较小。