MJS工法在基坑加固中的运用与监理控制

屈秋芳

摘要：MJS工法作为一种全方位压力平衡高压旋喷的新技术，因其微扰动、可控性的特性，近年在基坑土体加固施工中得到越来越多的关注和运用，本文描述了MJS工法桩施工的特点和监理工作要点。通过工程实例，介绍了作者对MJS工法桩施工监理控制的实践与探索。

关键词：MJS工法桩；土体加固；监理

在建筑、设施高密集分布的城市地区实施地下工程施工，如何最大限度的降低对周边环境的影响，已越来越成为工程从业者们优先考虑的建设理念。就上海地区而言，其广泛分布的软弱土质地质环境，在地下工程中采用地基加固以保证基坑安全几乎必不可少。但传统的地基加固方法诸如高压旋喷注浆法、深层搅拌法、注浆法、SMW工法等，都存在一个因挤土效应对周边环境带来扰动的问题，其后果可能会产生地表隆起或开裂，地上构建筑物及地下管线、设施的变形甚至破坏。而具备微扰动、可控性特色的MJS工法则很好的解决了这一问题。在国家和民众对环境保护日益重视的大背景下，MJS工法顺理成章的在基坑土体加固施工中得到越来越多的关注和运用。

工程领域任何一项新技术的出现，对背负工程质量监督责任的监理方而言都是一项挑战，监理只有深切的领会新技术的设计理念，掌握工艺的重难点和风险，才能对施工过程实施有效的监理控制，从而使新技术的功能和理念得到充分的体现。本文将结合工作实践，介绍自己对软土环境中MJS工法桩施工监理控制的工作体会，供同行参考借鉴。

一、MJS工法概述

1.1概述

MJS工法（Metro Jet svstem）又称全方位高压喷射工法，从基本原理而言，属高压旋喷桩工艺范畴，是为了解决施工中排浆和环境影响问题而对传统高压旋喷工法进行改良和发展后的产物。

在设备方面，MJS工法采用独特的多孔管和前端强制吸浆装置。多管由高压水管、高压水泥浆管、压缩空气管、废浆排放管、孔内压力测试管等功能管组成。与传统高压旋喷工艺相比，MJS工法在功能上具有如下特色：

1、排泥处理方式

传统的高压旋喷施工法是由于气升效果，废泥由钻杆与原状土之间的间隙排出，另外，如间隙堵塞，会因地内压力增高而造成地面隆起，高压喷嘴的喷射效率会下降，另外，废浆在地面溢流也污染了周边环境。而MJS工法多孔管内设专用的泥浆抽取管，经倒吸水和倒吸空气适配器的作用将地下的废泥浆强制抽出。通过专用排泥管可将废浆输送到合适的排泥场所集中储放。这样在释放地内压力，提高喷浆效率及改善场地泥浆污染等方面均起到了很大的提升作用。

2、地内压力调节功能

传统喷射注浆方法，不能调节土内压力，容易产生挤土效应，引起地表变形。MJS工法喷头前端有压力测量传感器和能够自由控制大小的排泥阀门，通过地内压力感应器，后台管理装置对于地内压力、空气压力及流量、水泥浆压力及流量、倒吸水压力及流量在管理装置面板上能够清楚的显示，当地内压力显示不正常时，调整排泥阀门的大小可顺利的排出泥浆，使地内压力正常。减少了因地内压力不正常导致泥浆侵入土壤、水体、地下管线及设施，冒上地表或造成地面变形的风险。

3、全方位喷射施工，加固形式可以自由选择

MJS工法通过设定摇摆角度，能随意的控制施工角度。能向水平方向、倾斜方向、垂直方向等适合的方向进行高强度的改良施工。形成各种形状的加固体。

1.2施工过程

MJS工法桩施工流程图如下

MJS工法加固土体施工过程主要分为两个阶段：

1、削孔阶段：根据图纸放样并进行导孔施工。导孔采用护壁泥浆钻孔，保证MJS钻杆能顺利下沉至设计标高。钻头到达预定深度后，将钻杆和前端装置连接，顶出多孔管，直到计划施工深度；

2、搖摆喷射阶段，先开回流气和回流高压泵，再确认排浆正常后，打开排泥阀门，开启高压水泥泵和主空压机。在确认地内压力正常后开始提升。同时通过高压泵等高压发生装置，将硬化材料及空气从钻头底部侧面的特殊喷嘴喷射出去，同时废浆通过多孔管中的排泥管抽出，土体按一定的浆土比例与浆液搅拌混合，浆液凝固后，便在土中形成各种形状的加固体。施工时密切监测地内压力并对监测数据进行分析，通过对排浆流量的控制，来调整地内压力。提升1根钻杆后，对钻杆进行拆卸，拆卸钻杆的过程中，检查密封圈和地内压力感应数据传输线的情况，看是否损坏，地内压力显示是否正常。拆卸钻杆后，及时对钻杆进行冲洗及保养。

二、监理控制工作要点

2.1准备阶段

1、认真研读设计文件是这一阶段的重要工作，作为工程监理，只有深刻认识设计意图，全面了解工程的特点及难点，才能有的放矢的应对工作中的各类问题。

2、为确保施工安全，应督促施工方现场开挖样槽，对现场相关区域内的管线及地下设施情况予以确认。

3、对施工方施工方案审查，提出审查意见，编制监理实施细则。

4、见证对周边环境及管线布设监测点并读取初始值。

2.2施工阶段

1、钻机定位

按施工平面图的孔位及孔号，将钻机定位，必须平稳、准确，使钻头对准孔位。

2、钻孔

（1）钻孔开钻前，监理应会同总包对检查孔位、孔号、钻杆垂直度等进行检查，符合有关规定要求并经监理签认后，方可开钻。

（2）实际孔位、孔深及每个钻孔内地下障碍物、洞穴、涌水、漏水及“岩土工程勘察报告”不符合等情况应详细记录并及时通报设计。

3、置入外套管，所有外套管必须现场测量确认长度，满足钻孔深度。外套管必须钻入孔内设计标高，方可回拔。

4、MJS设备就位

（1）钻头和地内压力监测显示器的压力必须在无荷载的情况下清零。

（2）MJS旋喷机定位平稳、准确，应满足桩身中心允许偏差≤50ram要求。

（3）钻入旋喷钻机前，监理对孔位、孔号、插管设计深度及旋喷钻机垂直度检查。

（4）钻头到达设计深度后，必须先开回流气和回流高压泵，排泥阀必须确认正常以后才能打开。

（5）施工过程中随时检查地内压力，压力不正常立即要求施工单位调整。

（6）拆卸钻杆之前确认钻杆提升高度，拆除时注意观察地内压力，不正常时应及时排除故障。

5、水泥浆液

（1）水泥浆液的水灰比应符合设计要求（由于浆液水灰比可换算成浆液密度，因此，浆液水灰比是否准确只要控制好浆液密度即可）。

（2）监理现场旁站水泥用量情况，确保土体水泥掺量达到设计要求。

（3）喷射注浆前10min前必须搅拌好水泥浆液，搅拌时间不得小于5min，在30min内必须用完，凡超过30min，该浆液应予废弃。

6、喷射注浆

（1）用吊锤测量控制桩位误差，采用水平尺测量钻孔设备平整度；使用测斜仪控制设备、外套管即钻杆的垂直度；在引孔及安放外套管过程中，每安放10m，用经纬仪对垂直度进行一次测量，保证垂直度满足设计要求。

（2）喷射注浆时，密切注意高压泵、泥浆泵、空压机的压力及流量计指标，必须达到设计要求。如压力及流量不足时，应立即调整。并必须保持水泥浆液、水及压缩空气的各管路系统不堵、不漏、不串，施工完毕必须立即冲洗干净。

（3）施工过程中应严密监控地内压力，压力不正常时应立即调整。

（4）施工过程中如遇无法返浆或地内压力低于静水压时，MJS旋喷钻头应停留在原位继续喷浆，直到地内压力正常方可继续提升喷浆。

（5）成桩过程应连续，因特殊原因导致喷浆中断，恢复喷浆时钻杆应下放500mm，后重新喷浆提升，避免出现断桩。

（6）注意控制提升速度以保證注浆量足够；一般提升速度应控制在2～5cm/min。

（7）制作浆液及供送浆液、水、气必须与喷射操作步骤协调，督促施工方安排专人负责检查浆液质量。

（8）钻杆连接及钻杆拆除时，应严密监测地内压力。

（9）当喷射注浆完毕，拔出钻杆，取出外套管，及时冲洗、保养。

2.3质量验收

1、过程控制检查项目如下表

2、质量检验标准如下表

三、结束语

MJS工法桩于2008年引入国内，其微扰动、可控性的特点契合了当前重视环境、保护环境的建设理念潮流，可望成为今后城市内土体加固主流工法，对其在工艺、控制及优化方面的及时总结、探讨具有很大意义。实际工作中，监理在按建设监理规程实施常规控制的同时，应抓住能充分体现MJS工法特性的关键环节重点控制，如排泥状况，地内压力的实施监控与调整，监测数据的及时分析等，使这一新技术的优势得以充分体现。

（作者单位：上海市合流工程监理有限公司）