MJS工法加固成桩施工质量控制与检测

庞浩然 王永喜

【摘要】最近几年，随着经济水平的不断发展，城市建设也随之高速地发展起来，地上楼层高度和地下室深度不断地被刷新，在各个城市中，投资兴建地铁、隧道等地下市政设施，在当前的情况下，地基土的加固成为了保证工程安全和迅速施工必不缺少的措施。当前，主要的地基加固法有高压旋喷注浆法、深入地层搅拌方法、深入注浆方法、SMW工方法等，这些加固方法在施工过程中有一个共同点，就是会对周边产生很大的挤土效应，会产生地面不平，地表开裂等情况，严重的会对周边的建筑物、市政的管线产生较为严重的破坏。目前许多大城市的地下建筑物结构复杂，但是城市仍然需要不断地发展和扩大，适应人口的发展和生活的需求，地下建筑物仍然在不断地开发。

【关键词】MJS工法;挤土效应;可控制性强

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.28.046

运用超高压得加固注浆技术最早用于1970年日本，在当时的技术发展下这项加固技术被大量的应用于工程领域并得到很好的发展，在当今技术水平和设备的完善之下，这项经典的加固技术也逐渐成熟化。在我国的发达城市中都有很高的利用率，取代了以前的注浆加固技术，并且我们发现超高压的加固注浆技术更加的环保甚至对周边得基地起到了保护的作用，制作精良，工艺也简单，对于固有的结体形状也可以做到完全控制。虽然这项技术仍然缺乏一套真正的实验研究结果但是仍然可以肯定的是在粉土、黏土、粉细沙则三中颗粒底层中使用不会有任何弊端。本文根据相关资料对这项技术进行了试验研究，主要的意义如下：

在施工的过程中为了提供更加安全环保的可行性方案需要对加固技术进行了解并采取安全措施，通过本次试验对超高压注浆加固技术的软土地区是否通过加固以及止水等施工操作的变化进行研究。

对于在淤泥以及黏土以及粉质粘土等各层的加固结果进行实验研究，从而达到在类似土层进行施工的时候可以得到更加可靠的技术和施工方案。

在施工时高压的加工技术是否会对周边的环境有影响，需要通过实验进一步的研究这项技术的合理应用，对此项技术进行深入研究和应用后续如有类似的工程也可以更加适应国家的大规模应用，此实验不仅可以降低成本还可以保障施工以及人员的安全，提供了实践与理论基础。

1、MJS的特点

与固有的高压喷射加工技术对比发现如下几点：

1.1排浆的方式不同

MJS工法具有很强的吸浆装置，强制性的排走施工过程中产生的废浆，可以通过吸浆管选择较好的排浆场所，对周边环境污染比较小。而传统的高压喷射注浆废浆是利用气升的效果，通过研究两者地表自流的不同数据，受排浆场所的限制，这样不利于环境的保护。

1.2对周边环境的影响比较小

MJS工法钻头在前面安装一种传感器装置专门针对压力设计，通过调整孔内的压力可以控制排浆量的多少。而传统的高压喷射注浆法没有配备压力传感器，没有办法调节孔内的压力，这就导致挤土效应对周边的环境产生很大的影响。

1.3成桩直径大、质量比较好

经过研究得知MJS工法技术大约在40Mpa的超高压喷射，注浆数据约在90-130min，逐渐加速在2.5-4CM/min，一般可形成直径2.5m的加固桩体。因为是直接采用超高压水泥浆液喷射成桩的，这样有效保证了成桩质量非常。

1.4加固深度大

根据相关的厂方的资料显示，MJS工法最大有效的加固深度可以达到100米，在上海地区做试验，大约50米深度处开挖外露桩径可以达到2.5米。

1.5可在净高3.5米以上的隧道内。室外以及相对较狭窄的空间进行施工，适应性也比较强。

1.6使喷射更加全面

MJS工法可以进行多角度甚至垂直个方向、5-360度的施工。

2、MJS工法原理

（1）MJS工法是在原来高压喷射注浆法的基础身上将多孔管和前头的高强度吸浆的装置结合，通过孔内的固有排浆和地层内的压力监测来进行控制，最后对排浆量的比例进行强制控制可以让地层内的压力不仅合理调整稳定对地面的形状也减少了变形，这也使成桩直径也通过压力而降低。MJS工法是通过综合性的角度出发，将硬化的材料水泥直接加压输送、喷射、地层切削、混合、集中泥浆这一系列作为监控对象，MJS设备可以根据施工的现场加固区域的要求进行水平或者倾斜的方式全角度全方面的进行加固，这样加固的效果就比较明显，对周边的环境影响小，环境污染小。

（2）土体加固技术本质上就是通过高压喷射水流进行切割原位的基土层，再通过喷射水泥或者水泥等固化的材料来改良土体，这样就可以使土体的比重增大，强度增强。与传统的高压旋喷工艺相比，MJS工法在原有的基础之上可以减少水泥的使用量，同时还能产生废弃的泥浆减少，这样能节约材料，起到环保的作用。

3、施工流程

4、施工准备

4.1桩位的放样

在施工前期需要测量MJS施工的控制點，同时做好标记，经过不断测试之后，用钢尺和测线进行布设，并且做好控制点，确保桩孔的失误差不超过50mm，桩中心离开管线300-700毫米挖掘沟槽，在施工之前，首先要弄清楚管线的分类，布局情况。在旋喷桩中心向两端分别挖500毫米的沟槽，沟槽深度大约为1米，如果地下出现管线的情况下，根据桩位中心将直径219毫米的钢管埋入底面500毫米的地方，对钢管四周填满至地面1米的地方。

一般在使用MJS施工过程中会产生大量的浆，所以需要处理废浆就要建设可以排浆的系统。将废浆导入沉淀池，保证排放的清水环保无公害，同时讲泥土挖出，堆放在外面等待外运。另外可以将此系统安装在水泥仓周边，不仅可以操作方便对拌制设备和储存、输送等设备的组成更加有利。

4.2引孔钻机就位

钻机就位之后，需要一系列调整，这也可以确保钻杆与其高度一致，偏差应该保持在10毫米之内，首先调试泥浆泵更加保证设备的运作，然后使钻孔垂直误差要小于百分之零点五，用显色笔对钻杆的长度进行标示，这样确保孔底标高满足长度，引孔深度设计深度在1米以上。

4.3其他准备

除此之外，还需要将引孔钻进、引孔垂直度的控制、MJS喷射钻机就位下放钻杆、MJS喷射、旋喷提升、钻孔移位。

5、事前控制

5.1施工前的检查

通过以下几个方法来测量施工前的一些准备工作，原材料和设备等检查项目如下：

在原材料的质检和搅拌用水规定上应满足一切国家标准和规定;

对于施工的土质条件应全面了解以配合原浆液在工程中的实施;

在施工前应对所有机械设备进行试机操作，还要保证其他钻杆和导流装置畅通无阻;

对于施工地质的情况了解的前提下还要保证喷射的工艺是否适应地質需要，所以还需要检查喷射工艺的具体参数，试喷的原桩桩位也要至少3个孔。

最后确保所有表的精确值和准确度。

5.2在施工过程中需要的检查方向

随时检查钻杆的垂直度、钻机转速、钻进深度、提钻速度以及旋转的速度，是否与成桩报告一样;核查水泥浆液配合比以及材料，外加剂等的计量，按照实际的施工情况记录，还要确保施工的记录完整，施工记录也要确保每1米的提升度和土层变化的地方进行记录，保证留下必要的相关资料。

5.3事后控制

施工完成之后应对加固土进行检查，整个土地的整体和均匀度是否有差别，整个土地施工后形状;在施工中心的位置的变化，强度和大概直径。在施工后检查的时间段和条件，因为水泥土固化需要一定时间，所以对于技术检验，需要在施工结束后，在一定时间之内进行实施。质检数量、喷浆孔数的百分之十至二十是施工检验点的准确位置，假如工程孔数少于20，检验点也需要一个点，不合格应该进行补充。旋喷桩的检验主要是力学性能检验，一般测定水泥抗压强度指标，会通过另外一种钻孔的技术来试样，做成标准试件，符合要求后可以通过在实验区进行数据的物理监测，从而检测水泥土体的程度。

结语：

通过相关的施工检验，MJS工法桩与其他的类型工法桩相比，效果比较明显，可以结合插入H型钢，加入外加剂等材料，使其形成高性能的止水效果止水帷幕，，加上对土质的广泛的适用性和环保型，随着我国进一步的对于地下开发投入，各种施工技术与MJS工法桩的配套技术在不断的发展成熟中，只要对每个施工环节加强控制，施工质量与安全得到充分的保障，特别是软土地基方面的一些土木工程的方面，相信前景还是比较广阔的。

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作者简介：

庞浩然（1992.05-），男，河南省南阳市人，汉族，硕士研究生学历，中电建路桥集团有限公司，工程师，市政公用工程方向。

王永喜（1981.04-），男，甘肃省兰州市人，汉族，本科学历，中电建路桥集团杭州萧山博风项目公司。