1梁海荣 2李镕沣
1杭州凯力得施工设备租赁有限公司,浙江 杭州 310000
2浙江祯祥岩土工程有限公司,浙江 杭州 310000
摘要:高压旋压桩是一种结合高压水力射流切割技术和化学喷射技术来加固地基的施工工艺。1970年代初,一种复合高压喷射器围绕高压面团喷射外压缩空气形成,进一步增加了喷射能量,形成了一种直径更大的放大器,即单管注入变成了双向注入电池。随着技术的不断改进和发展,为了进一步提高强化的效率,日本凝固协会研制了高压水预切割三管喷嘴。该方法产生的桩直径大,施工深度可达30米,加固施工效率高,随着科技的进步和进步,高压桩得到改善,从而产生RJP系列、MJS方法和高压桩。
关键词:MJS工法;高压喷射;地基加固;应用分析;
前言
MJS方法是一种深度增强方法,包括机械混合法和高压注射混合法,其中多孔管高压注射混合法为MJS方法。MJS方法得到广泛应用,特别是在非常深入的改进过程中,并取得了良好的成果。在这方面,本文对于分析MJS方法在地下铁路工程超深井加固中的应用具有重要的实际意义。
一、MJS工法概述
MJS方法也称为高压注射混合法,其特点是单管、双管或三管,因此称为多管高压注射混合法。MJS方法早就没有引入中国,只有6年上海隧道基础注入工程有限公司加强隧道基础和供应。到目前为止,最大施工深度约为31米,工程应用实例有16个,这意味着我国采用MJS方法仍处于发展阶段,尚未成熟。MJS方法在国外得到广泛应用,具有以下特点。MJS执行方法适用于水平、倾斜和垂直执行过程;在采用MJS方法时,基线范围不受影响;对于超深基础,有可能实现更好的整合和改进;可在施工期间进行集中污泥处理;施工期间不污染环境;钢筋体的形状没有限制。中国现行工程实例中引入该方法的主要原因总结如下:施工现场下,基坑在地基加固时同时开挖,施工区内有排污管道和中压燃气管道,深度d周围有很多历史建筑,现场有很多地下元素;施工区内有保护性管道和挖掘水井,电缆不太地质。对这些原因的分析表明,在特定的运行条件下需要MS方法。目前水法的工程应用类型主要有加固盾构结构的出入口、加固坑内的坑壳和土体、密封墙和保护施工隔墙。
二、MJS法技术及施工工艺
1.MJS法原理
MJS方法的原理类似于传统的高压等离子体注入方法,即使用高压流体切割土层,同时喷洒硬化材料,从而形成一定强度的强化桩。MJS方法的基本技术是利用新的前端施工设备进行主动污泥排水和孔压监测。如图1所示,该装置具有以下三个主要特性:三个不同的喷嘴,1-3号喷嘴用于将硬化控制剂、硬化材料、高压空气或水注入土壤层;喷嘴2周围的喷嘴3。硬化控制剂用于调整硬化材料的初始凝固时间。使用压力传感器检测孔中的压力并将其返回控制中心。前端执行装置还配有弹性块,可由孔内高压空气、密封弹性块与孔壁之间的间隙充气。因此,通过调整喷嘴的注射压力和流动速度,孔中的压力可以保持不变。它包含一个主动排泄口,通过高速流体(空气或水)在主动排泄口内产生负压,并可主动吸入多种污泥。主动清除污泥也有助于在所有方向均匀分布硬材料。根据不同作业模式的需要,弹性图块和已启用的泥浆的输出位置可以互换。前端执行装置与多孔管连接,多孔管上的孔与前端执行装置连接,为前端供电并注水。
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2.MJS法特点
地基处理可以沿任何方向进行,除了传统的垂直方向外,还可以沿水平和倾斜方向进行。积极清除淤泥使地基在安全和可行的条件下进行水平处理成为可能。传统的高压注射方法是仅通过空气流动自然排放泥浆,这通常会导致孔内压力过大,容易导致表面膨胀。MJS方法可以通过监测孔内压力和主动清除泥浆来精确管理压力,稳定和控制孔内压力,并大大减少施工对周围层和环境的影响。在处理深基坑时,传统的高压喷射方法可能会造成排泥困难,增加喷嘴附近的压力,降低喷嘴的工作效率,降低硬材料的喷射效果。MJS法的压力管理可确保孔内压力稳定,因此MJS法可改善超深基(40米以上)。MJS喷嘴的高压力和流量,加上稳定的同轴高压空气保护和精确的地面压力管理,直径可达2至2.8米;加固脚的横截面可以是传统的圆,也可以是任意角度的范围。积极清除污泥便于集中管理和收集、储存和处理,有助于减少对周围土壤和水的污染。
3.MJS工法施工流程
将根据施工现场位图和技术交点(施工现场位图必须由封装项目总工程师签署和确认)进行精确的调试;使用钻孔机或MJS方法钻导向孔。孔的深度或长度必须满足喷嘴的要求,才能到达设计销的末端。水平工程期间,应在外墙或结构墙上钻孔,安装灭火器,如地面或基坑出现真空,应清理数据采集仪器,依次打开回水、回气、排气阀、主空气和污泥,并进行确认将钻杆装配成截面,同时连接数据电缆,检查钻杆密封环,确认数据正常;钻杆到达预定位置后,应根据技术要求尽可能打开回水、进气、出泥阀,确认出土压力和出土数据正常后,依次打开主空气和出泥阀;根据缺省参数摆动,再次确认技术参数符合设计要求,地面压力正常,泥浆正常,然后提起或拔出钻杆;在执行过程中出现异常压力时,应及时调整当回油管堵塞时,应及时停止工作以消除堵塞;喷射后立即拉出钻杆并用水冲洗泥浆管道;移动设备进行以下钻孔。为了保护MJS施工设备的钻杆,建议提前钻好施工导孔。
4.施工要点
(1)地面压力控制参数应根据环境监测数据在运行过程中进行调整。一般来说;地面压力控制系数为1.3至1.6。如果周围环境的变形增加;地面压力控制系数可以适当降低;但是不能低于流体静压如果周围环境的变形呈严重下沉趋势,则可以适当调整地面压力控制系数,但不能大于静压。孔位置与设计位置之间的偏差不得大于50 mm,钻杆垂直误差不得大于1%,深度和长度误差不得大于10 cm。注料应在压力开始前用搅拌机妥善更换,搅拌缓慢,搅拌时间不得停止,搅拌时间不得少于注料的初始快照时间。泵送前,必须通过筛分过滤泥浆。混合污泥必须随机取样。污泥密度每班取样两次,并以书面记录。污泥密度误差不得大于0.05。在平均温度低于5℃或最低温度低于-3 c的冬季,必须采取适当措施防止面糊冻结。在炎热的夏天,水温不得超过35暂停注射时,桶和注射管路不得在日光下照射超过两小时。
(2)施工过程中出现异常情况,,必须及时找出原因并采取行动。为了防止泥浆凝结影响桩顶标高和沉降,可以采取超高注入和回孔泥浆注入等措施。对于需要较高板直径的特殊地层和工程,可以采取延长注射时间和增加注射速度等措施来增加板直径。具体参数的实施采用托盘法,托盘间距为4 ~ 6米,相邻桩间距不少于24小时。无条件跳跃桩时,相邻桩的施工间隔必须大于24小时。施工时,应保护管道和邻近施工,根据监测数据严格控制地面压力,严格控制施工进度和顺序,减少对施工和管道的干扰。如果监控数据达到报警值,必须及时停止并分析原因。
结束语
综上所述,由于无法完全凭直觉判断MJS工法桩的执行质量,只能在卸下桩后才能评估桩的强度或完整性。因此,对正在建设的进程的控制尤为重要。只有保证执行质量,确保各种行动之间的有效联系,并及时采取有限措施纠正执行过程中的不正常现象,才能保证MJS工法的执行质量。
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