中冶建工集团（天津）建设工程有限公司 天津 300300
摘要：MJS工法是全方位高压喷射工法，可以实现水平、竖直、倾斜各个方向、任意角度的施工。施工过程中采用了特定的多孔钻头及钻杆，通过钻杆前端的地内压力监测装置和主动吸泥装置将孔内泥土混合液进行置换排出，保持了加固区土体压力的稳定。从而有效地抑制了地基隆起、沉降等现象，减小了对周边环境的影响，提高了成桩质量和桩体强度。鉴于文章结合实例分析，针对MJS工法桩施工质量控制要点内容进行了分析，以供借鉴。
关键词：MJS工法桩；施工质量；控制要点
1工程概况
1.1项目概况
轻轨张贵庄站南侧地块项目位于天津市东丽区轻轨张贵庄站南侧，地块拟建为2幢建筑，1#楼为办公楼+酒店，建筑高度89.8m，2#楼为住宅楼，建筑高度79.95m。地块整体设置两层地下室。基坑支护采用Ø1000mm钻孔灌注桩排桩支护，止水帷幕Ø650mm三轴水泥土搅拌桩+Ø2000mmMJS工法桩。本方案为MJS工法桩止水帷幕编制。
1.2地形地貌及环境条件
场地地处华北平原，属冲积、海积低平原。勘察时，场地大部分为拆迁后空地，局部为堆土，场地东北有一栋供现状设备间。场地地势整体较平坦，各孔孔口标高一般介于4.24～3.71m之间。
1.3不良地质作用及特殊土
1.3.1不良地质作用
根据本次勘察成果及对区域地质条件的分析判定，在本工程拟建场地范围内不良地质作用主要为区域地面沉降。
由于常年进行地下水的开采，天津市的地面沉降较为严重。随着近年来天津市对地下水开采的控制，地面沉降速率呈减小趋势，根据区域监测资料显示，拟建场地区域1985～2018年累计地面沉降量小于800mm，近5年地面年沉降量小于20mm。预计未来5年年沉降量小于20mm。虽然地面沉降为区域沉降，但设计时应引起注意。除此以外不存在其他影响拟建场地整体稳定性的不良地质作用。
1.3.2特殊土
本场地的特殊性土主要为人工填土。
人工填土之杂填土（地层编号①1）厚度一般为1.70～2.20m；在1、2、16号孔附近厚度较大，为2.80～4.30m，呈杂色，松散状态，由砖块、碎石、废土组成。其中在16号孔原孔位钻进困难，杂填土中含混凝土大块，施工孔位较原孔位有所挪动；素填土（地层编号①2）仅局部附近分布。厚度为0.60～1.40m，呈褐色，可塑状态，黏土、粉质黏土质，含砖渣，属中压缩性土，人工填土填垫年限小于十年。人工填土局部厚度较大且局部含大块，设计时应考虑人工填土对本工程基坑支护、止水及桩基施工的不利影响。
2MJS工法桩的原理及特点
2.1MJS工法桩原理
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。
2.2MJS工法桩的特点
第一，可以“全方位”进行高压旋喷注浆施工。MJS工法可以进行水平、倾斜、垂直各方向、任意角度的施工。特别是其特有的排浆方式，使得在富水土层需进行孔口密封的情况下进行水平施工变得安全可行。
第二，桩径大，桩身质量好。喷射流能量大，作用时间长，再加上稳定的同轴高压空气的保护和对地内压力的调整，使得MJS工法成桩直径较大，由于直接采用水泥浆液喷射，桩身质量较好。
第三，对周边环境影响小。传统高压喷射注浆工艺产生的多余泥浆是通过土体与钻杆的间隙，在地面孔口处自然排出。这样的排浆方式往往造成地层内压力偏大，导致周围地层产生较大变形、地表隆起。同时在加固深处的排泥比较困难，造成钻杆和高压喷射枪四周的压力增大，往往导致喷射效率降低，影响加固效果及可靠性。MJS工法通过地内压力监测和强制排浆的手段，对地内压力进行调控，可以大幅度减少施工对周边环境的扰动，并保证超深施工的效果。
第四，泥浆污染少。MJS工法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。同时对地内压力的调控，也减少了泥浆“窜”入土壤、水体或是地下管道的现象。
3MJS工法桩施工要点分析
3.1施工总体流程
本项目合计38根半圆MJS工法桩，拟投入1套设备进行施工。MJS工法桩根据现场情况首先施工北侧轻轨配电房侧MJS工法桩，待北侧施工完毕设备移至南侧居民处施工区域进行MJS工法施工。
3.2工程目标
3.1.1质量目标
确保本分项工程质量100%一次性通过验收合格；产品质量、服务质量、工期守约顾客综合满意率≥90%。
3.1.2安全目标
千人负伤率≤1.5‰；预防、控制和消除职业病危害；杜绝较大及以上安全事故、重大环境污染事件、重大交通事故、重大火灾事故、重大机械设备事故；施工现场安全文明工地合格率100%；职工三级教育：100%：特种作业工作持证率：100%；有毒有害的工种人员的受检率100%；设备受检合格率100%；安全信息化达标；创市级安全文明工地。
3.1.3环境目标
生活与生产污水排放达标率100%；无环境污染和严重扰民事件；扬尘、噪声、职业危害作业点合格率应为100%；施工现场夜间照明光污染零起；社会、顾客、相关方重大投诉零起；
3.2工期目标
本工程拟定总工期为45日历天，具体开工日期以业主方或监理单位书面开工通知书为准。
3.3材料计划
首先，MJS主要材料为水泥，采用P.O42.5级散装普通硅酸盐水泥，根据工期进度安排水泥进场，平均每天进场约30T。现场接入水流量应为2寸以上管道，流量宜不小于10m³/h；其次，对施工使用的材料及零配件，编写材料申请表，由专人负责购买，并做好相关记录；再者，水泥的供应单位必须是具有国家或当地建筑业管理办公室颁发的备案证明的单位；最后，使用的水泥、粗细骨料必须符合有关规定并备有质量证明单、化验单，水泥进场时需提供质量保证书、产品合格证及3天和28天强度报告证明书。500T水泥为一个检验批，现场取样，及时将水泥送实验室进行性能检测复试，检测合格后方可使用。
3.4场地计划
根据现场情况，计划将MJS配套拌浆系统等辅助设备的摆放在现场临时道路上，靠近MJS施工区域，以便于施工车辆出入、材料进场及置换土外运；按要求做好施工区域的清理工作，保持现场内外道路清洁；做好设备安装及调试工作，确保机械在开工后能正常运转。
确保泥浆运输过程中的环保要求；若现场办理好夜间施工许可证后，合理安排夜晚施工照明措施，并且确保照明不影响周围社区，夜间施工照明灯罩的使用率达到100%；场地需求，搅拌系统及高压浆泵、水泵、空压机等设备需求约100平方；泥浆池应满足一天施工的废浆储量100立方，考虑晾晒等，现场设置2个100立方泥浆池循环使用。
3.5MJS施工步骤
3.5.1桩位放样
根据桩中心设计要求，确定MJS桩位置，并放线，沿线挖沟槽。场地遇有地下障碍物时，利用机械将地下障碍物清理干净，如破除后产生过大的空洞，则需回填压实，重新开挖沟槽，确保施工顺利进行。如遇暗浜区埋深较深，应对浜土的有机物含进行调查，若影响成桩质量则应清除及换土。
3.5.2开挖沟槽
桩位中心两侧各500mm开挖沟槽，如有管线，深度需在管线以下。
3.5.3设备就位及引孔
采用主机进行自引孔或采用HDL-150D专用引孔机进行引孔，沟槽上方横铺走道板，保证平整度，钻机就位后对桩机进行调平、对中，调整桩机的垂直度，确保套管与桩位一致，偏差不大于50mm，同步放入外套管；引孔深度大于设计桩深的1~2m，钻进引孔过程中，应详细记录好外套管节数，保证钻孔深度，垂直度控制在1/200。
3.5.4下放钻杆
检查设备的运行情况，确保主机、高压泵、空压机、泥浆搅拌系统、MJS管理装置等都能正常工作状态下进行主机就位，机架放置平稳后开始校零。
引孔至设计深度后，移除套管，将MJS钻杆逐节下放至设计标高，下放钻杆时需检查每节钻杆的密封圈是否完好，如有缺损及时更换；连接数据线、各路管线、钻头和地内压力监测显示器连接，确认在钻头无荷载的情况下清零，管线连接确保密封，使管内没有空气。
钻杆下放，即在引孔内将钻杆下放至设计深度，如果在钻杆下放过程中下放困难，打开削孔水进行正常削孔钻进。严禁下放困难情况下强行下压钻杆。
3.5.5喷射
定位置喷射，先开倒吸水流和倒吸空气，在确认排浆正常时，打开排泥阀门，开启高压水泥泵和主空气空压机。为保证桩底端的施工质量，首先用水向上喷设50cm，压力为10MPa，喷射时间3min，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施工。
3.5.6喷浆提升
在开启高压水泥泵时，压力不可太高，应逐步增压，直到达到指定压力，在达到指定压力并确认地内压力正常后，才可开始提升。水切换成水泥浆时，压力会自动上升，压力有突变时方可调节压力。施工时密切监测地内压力，压力不正常时，必须及时调整排浆阀大小控制地内压力在安全范围以内。
喷浆过程应连续进行，不得中断，如遇钻机故障或排泥不畅等因素时，应立即停止喷浆。
3.5.7钻杆拆卸
当提升一根钻杆后，对钻杆进行拆卸，需把水泥浆切换成水后方可拆卸，先泄压后将水泥浆液切换成水，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。注意在拆卸钻杆的过程中，认真检查密封圈和数据线的情况，看是否损坏。
3.5.8钻机移位
为确保桩顶标高及质量，浆液喷嘴提升至设计桩顶标高以上10cm时，停止旋喷，拆卸钻杆后，需及时对钻杆、高压注浆泵、管路进行冲洗及保养。
4MJS工法桩质量控制措施
4.1遵循总则
建立健全质量保证体系，强化现场技术管理和质量管理各方面的规章制度和措施；强化员工质量意识，推行“全员、全方位、全过程”的全面质量管理；认真做好图纸会审、设计交底、施工技术交底、技术资料档案和技术培训等方面的技术管理工作，为工程质量提供技术保证；严格把好原材料质量关，收集各类质保单，做好规定的原材料试验及检验工作；内业资料，尤其是质量验收资料与实际同步完成，并有专人保管；现场施工每道工序结束后，按规范或设计要求认真验收，若不符合质量标准，应及时整改，验收合格后方能进行下道工序施工；严格按指定的规范标准进行自验、验收，按经审核的专项施工方案指导施工。
4.2工程安全保证措施
加强对现场施工人员的安全、文明施工的宣传教育，提高其安全文明施工及自身保护意识；加强现场泥水管理，指定专人负责及时开挖和回填各种排浆沟，杜绝泥水外溢，保持场地干燥、平整；注意安全用电，电线应理顺并架空，不得乱拉乱挂。统一使用标准安全电箱，教育职工自觉遵守安全用电制度和持证上岗制，防止用电事故发生；严格按照安全生产的有关条例进行施工作业，正确操作使用机械设备。对机械操作人员进行施工前培训，组织其熟悉设备性能、操作要点；专人负责现场安全值班，加强设备材料保管，严格保证水泥质量，减少水泥浪费，做好防偷盗等保卫工作；施工现场必须做到安全生产，生产不忘安全。进入施工现场必须正确戴好安全帽；所有施工人员进入施工现场正确佩戴安全帽、现场严禁吸烟、严禁酒后上岗。加强施工现场的场地清洁工作，每班设专职保洁员一人，场地内有泥浆，立即处理，严禁泥浆流入电缆井、下水道；施工时加强设备间连接的高压管路、接头的安全检查，严防高压管路、接头爆管、拖丝；分析管线资料，同时进行现场调查，采用开挖探沟等方式摸清管线材质、位置、埋深、管径、用途等情况，采取有效措施进行保护。
4.3MJS工法桩质量检查与验收
第一，水泥、外加剂等原材料的技术指标和检验项目应符合设计要求和国家现行标准的规定。检验方法：查产品合格证及复试报告。检验数量：按检验批检查。水泥复试时，以同批次进场的水泥不超过500t为一批，每批抽样称取12kg作为检验试样，检验水泥的细度、凝结时间、强度、安定性等指标。当对水泥质量有怀疑或出厂超过3个月时，应进行复检。第二，水泥浆水灰比、水泥掺量应符合设计和施工工艺要求，浆液不得离析。检验方法：浆液水灰比用比重计检查，水泥掺量用计量装置检查。检查数量：按台班检查，每台班不得少于3次。第三，MJS工法桩水泥土强度和抗渗性能应符合设计要求。桩身水泥土强度和抗渗性能可采用试块强度和渗透试验判定，如有要求可抽芯取样检验。检验方法及数量：按总桩数的1%，且不少于3根桩的要求进行抽芯检验，桩体渗透系数不大于1×10-8cm/s。
结束语
总之，MJS工法桩施工不同于地上建构筑的施工。地上建构筑施工时，施工和养护看得见，摸得着，验收可以在直观之下进行，施工管理也比较容易。而MJS工法桩施工和养护都不能直观，施工在一根桩连一根桩地进行，工程质量却要到基坑开挖出来之后才有定论，因为不能把日常所做的试验和检查的结果及时反馈到当前的施工中去，所以施工管理就比较困难。因此，只有在掌握MJS工法桩施工质量控制要点的基础上，把原材料质量、各道工序的施工质量等有机地结合起来，并对施工中出现的各种意外变故及时采取补救措施，才能做好MJS工法桩的施工质量控制。
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