MJS工法桩施工技术及质量控制

MJS工法桩施工技术及质量控制
目前,MJS工法桩广泛应用到地基基础处理、基坑围护止水帷幕渗漏与质量问题的处理、地下室结构外墙渗水及应急抢险等工程中,也越来越得到工程界的认可,且发挥着不可估量的作用,本公司所监理的不少工程已经得到了成功的应用,本文就MJS工法桩施工技术及质量控制等方面进行介绍,部分观点不一定准确,供大家参考。
1、MJS工法桩施工技术的原理与特点
1.1MJS工法桩施工技术的原理
MJS工法桩(Metroensp;Jetensp;System)又称全方位高压喷射工法,最初是为了解决水平旋喷施工过程中的排浆和环境影响问题而开发出来的,目前多用于地基基础处理、基坑围护止水帷幕渗漏与质量问题的处理、地下室结构外墙渗水处理等,由于采用了独特的多孔管和前端强制吸浆装置,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,使深处排泥和地内压力得到合理控制,使地内压力稳定,也就降低了在施工中出现地表变形的可能性,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的直径。
1.2MJS的工艺特点
1.2.1可以全方位进行高压喷射注浆施工。MJS工法可以进行水平、倾斜、垂直各方向、任意角度的施工,其最大有效加固深度可达100m。
1.2.2桩径大,桩身质量好。喷射流初始压力达40MPa,流量90~130L/min,使用单喷嘴喷射,每米喷射时间30~40min(平均提升速度2.5~3.3cm/min),喷射流能量大,作用时间长,再加上稳定的同轴0.7MPa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,可达2~2.8m(砂土N<70,粘土C<50)。直接采用水泥浆液进行喷射,其桩身质量较好。
1.2.3对周边环境影响小,超深施工有保证。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。
1.2.4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。
2、MJS桩工艺流程与施工方法
2.1MJS桩工艺流程
2.2MJS施工方法
2.2.1施工准备
2.2.1.1桩位放样。施工前用全站仪测定MJS桩施工的控制点,埋设标记,经过复测验线合格后,用钢尺和测线实地布设桩位,并用打设木桩做好控制点,保证桩孔中心移位偏差小于50mm。桩中心离开管线300~700mm。
2.2.1.2探挖沟槽。正式进场施工前,先弄清楚地下管线的种类、分布状况等,在旋喷桩中心向两侧各500mm左右探挖沟槽,沟槽开挖深度一般1m左右,如有地下管线,则应挖至管线以下,根据桩位中心将直径219mm的钢管埋入至管线底面以下500mm,对钢管四周回填密实至地面以下1m。
2.2.1.3修建排污和灰浆拌制系统。一般MJS工法桩施工过程中将会产生100~130%的返浆量,将废浆液引入沉淀池中,沉淀后的清水根据场地条件可进行无公害排放。沉淀的泥土挖出堆放在集土坑集中外运。沉淀和排污统一纳入全场污水处理系统,对于无场地建立沉淀池的,可采用泥水处理装置,将泥水分离后土方外运及废水直接排放。
灰浆拌制系统主要设置在水泥仓附近,便于作业,主要由灰浆拌制设备、灰浆储存设备、灰浆输送泵设备组成。
2.3引孔钻机就位
钻机就位后,对桩机进行调平、对中,调整桩机的垂直度,保证钻杆应与桩位一致,偏差应在10mm以内,钻孔垂直度误差小于0.5%;钻孔前应调试泥浆泵,使设备运转正常;校验钻杆长度,并用红油漆在钻塔旁标注深度线,确保孔底标高满足设计深度,引孔深度略比设计深度深100cm以上,即设计喷浆深度20m,引孔深度大于21m,以此类推。
2.4引孔钻进
钻机施工前,在钻孔机械试运转正常后,开始引孔钻进。钻孔过程中要详细记录好钻杆节数,
保证钻孔深度的准确,引孔过程中需加强泥浆护壁,在泥浆中加入适量膨润土,确保引孔结束后孔内无沉渣;为防止MJS旋喷喷浆过程在地质较差的土层中坍塌抱死钻杆,造成拔管困难,在空钻段埋设套管(对地层土质特别差的需埋设至桩底以上2~3m),一般钻杆直径为142mm,故埋设的外套管内径不宜小于219mm(见图2)。
图2
为防止旋喷施工期间出现穿孔,引孔及旋喷喷浆需有一定的间距,间隔3个孔位施工或间隔36小时后施工。
2.5引孔垂直度的控制
引孔垂直度是控制旋喷桩偏差的关键,引孔必须满足1/200要求,在引孔过程中需确保钻机水平状态及钻杆垂直,引孔采用导向钻头,经常检查钻杆垂直度,当钻杆偏差过大时,上提钻杆至垂直度较好部位开始扫孔,无法扫孔时需回填后重新引孔。
2.6MJS喷射钻机就位下放钻杆
引孔至大于设计深度1m以上后并埋设套管后,移除引孔钻机,将MJS全方位超高压旋喷钻机就位对中并调整水平度,根据设计孔深计算好下放钻杆的节数,逐节下放钻杆使喷嘴位置至设计标高,下放过程中做好下放钻杆节数记录,并需检查钻杆的密封件是否完好,对密封件有磨损的及时更换。
2.7MJS喷射
钻杆下至设计标高后(喷嘴部位),开始喷浆,喷浆时采用高压泵及高压空气喷射,为保证桩底端的质量,喷嘴下沉到设计深度时,在原位置旋转60秒以上,待地内压力达到设计值后开启倒吸水及开始旋喷步距提升,图3为试喷。
图3
2.8旋喷提升
开启高压喷射泵及高压空气后,由下向上旋喷,同时将泥浆倒吸排出。喷射时,先应达到预定的喷射压力后再逐渐提升旋喷管,以防扭断旋喷管,钻杆的旋转和提升应连续进行,不得中断,钻机发生故障,应停止提升钻杆和旋转,以防断桩,并立即检修排除故障,为提高桩
底端质量,在桩底部1.0m范围内应适当增加钻杆喷浆旋喷时间。在旋喷提升过程中,可根据不同的土层,调整旋喷参数。
一般当深度超过30m时,其有效直径减少300mm。
2.9钻机移位
为确保桩顶标高及质量,浆液喷嘴提升到设计桩顶标高以上100mm时停止旋喷,提升钻杆逐节拆除出孔口,清洗钻杆、注浆泵及输送管道,然后将钻机移位至下一孔。
图4MJS大直径超高压旋喷机
图5高压注浆泵
图6搅浆系统
为确保桩顶标高及质量,浆液喷嘴提升到设计桩顶标高以上100mm时停止旋喷,提升钻杆逐节拆除出孔口,清洗钻杆、注浆泵及输送管道,然后将钻机移位至下一孔。

本文发布于:2024-09-20 12:36:23,感谢您对本站的认可!

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