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MJS工法在淮海中路地铁站的倾斜施工研究实验

超高压旋喷 2021年1月8日 项敏 63
研究背景

MJS工法引入中国已有10余年之久,已经得到了市场的认可,在国内的施工方式主要为垂直施工工艺的应用,但是在倾斜、水平施工工艺的应用领域还未得到全方位的成熟应用,为了探索MJS工法倾斜施工工艺可行性、适用性,由此上海市基础工程集团有限公司于上海市轨道交通13号线淮海中路站进行了一次经典的MJS工法倾斜施工实验。

工程实验

试验依托轨道交通13号线淮海中路站工程,地址位于卢湾区瑞金一路以东,淮海中路以北的地块内。试桩计划1根桩,桩身设计直径2400mm,垂直深度26.5m,倾斜13°,桩身长度27.197m。桩体所在深度土质良好,均为粘性土质,可视为不透水层。

桩体深度内土层组成如下:第①1层人工填土;第②层褐黄~灰黄色粉质粘土;第③层灰色淤泥质粉质粘土;第④层灰色淤泥质粘土;第⑤1-1层灰色粘土;第⑤1-2层灰色粉质粘土;第⑤2层灰色粉质粘土与粉土互层;第⑤3层灰色粉质粘土。

施工参数

1、桩径:2200mm,提升速度:40min/m;

2、水泥:P.O 42.5,水灰比:1:1,水泥掺量:40%;

3、注浆压力:40MPa,浆液流量:90L/min;

4、倒吸水压力:20MPa,倒吸水流量:60L/min;

5、主空气压力:0.8MPa,主空气流量:1.0~2.0Nm3/min;

6、地内压力:1.3~1.6*深度系数,转速 3~4rpm;

工艺流程

MJS工法在淮海中路地铁站的倾斜施工研究实验

工艺流程图

MJS工法在淮海中路地铁站的倾斜施工研究实验

现场照片

MJS工法在淮海中路地铁站的倾斜施工研究实验

现场照片

施工难点及措施

与垂直施工不同,倾斜桩体误差更难控制,比较突出的难点包括:桩心点位偏差、倾斜度偏差,检测方法。

1、桩心点位偏差受桩体倾斜和设备调平影响,倾斜施工桩心点位难以控制。针对这一难点,施工中,设计加工了一套倾斜施工平台,首先利用平台进行倾斜角度调整,再通过MJS工法主机滑动行程纠正桩心点位偏差。

2、倾斜度偏差倾斜度偏差,除受土质影响外,受钻杆自重影响,会产生一定的下偏角,倾斜度偏差难以控制。针对这一难点,施工中,首先保证初始角度,其次选用2m长圆心筒钻头,减小偏差,最后在引孔结束和下钻杆结束后,分别对倾斜度进行测斜分析。

3.检测方法对于MJS倾斜试桩来讲,评价其对周边的影响,有重要意义,但选用什么样的方法,进行数据获取分析,是一个难题。由此,根据现场条件及需要,在桩位中心前方15m、两侧3m的范围内设置了9个测量点。考虑对土体变形的客观反映,测量点选用2m长钢筋,插入土体,钢筋顶与地面留一定距离,避免破坏。测量初始数据根据施工前,三次测量平均值获取。施工期间测量频率为2小时1次,起止时间为MJS正式喷浆开始至完成。

试桩结果

1.由于施工区域急需他用,在施工喷射过程中仅喷射两端:27.197m~23.697m和13.5m~ 3m,总计9根钻杆,长度13.5m。
2.成孔倾斜度偏差;引孔后,通过仪器进行孔位的倾斜度测量,测量结果深度28.7m,偏心距696.45cm,角度最小值为13.22°,最大角度为17.27°,平均14.88°。

3.MJS钻杆倾斜度偏差;下完钻杆,通过排泥管进行钻杆倾斜度测试,测试结果显示:深度:28.05m,偏心距:663.77cm,最小倾斜角12.75°,最大倾斜角16.41°,平均倾斜度14.59°。

4.根据监测数据报表,最大累计变化量为4mm。说明MJS工法在倾斜施工中,仍能保持工法优势,有效控制对周边土体的影响。

MJS工法在淮海中路地铁站的倾斜施工研究实验

实验测试曲线图(1)

MJS工法在淮海中路地铁站的倾斜施工研究实验

实验测试曲线图(2)

MJS工法在淮海中路地铁站的倾斜施工研究实验

结论

通过试桩,可以看出,MJS工法桩倾斜施工相比垂直施工难度增加,质量控制难度加大,但仍能保证MJS工法桩优势,说明MJS工法桩倾斜施工具有可操作性,对周边环境影响具有可控性,能较好的适应现在工程需求。

来源:MJS工法信息网