MJS 旋喷桩加固 在顶管穿越运营地铁上的应用分析

MJS 旋喷桩加固 在顶管穿越运营地铁上的应用分析

孙麟

身份证号码： 33010419820731****

摘要：城市飞速发展的过程中，用地矛盾日益突出，早期建设的高压输电塔占地问题和影响城市整体美观问题日益凸显，电力架空线整体上改下工程的实施迫在眉睫，由于规划实施建设先后等问题，部分电力隧道建设的过程中遇到一些例如地铁、高速公路、城市高架问题需要从其上或下方穿越，由此带来一些相应的问题，在此以某开发区电力隧道下穿越地铁1号线为案例背景，讨论穿越区域的加固处理等问题。

关键词：地铁穿越 顶管施工 MJS旋喷桩加固

1工程概况

下沙开发区高压线路上改下工程（一期）北起文渊路西-新建河南，南至乔下线-下沙路北，西达德胜东路-恒大路口，路径总长度约12.2km，其中双舱3.8km，单舱8.4km。

本工程（一期一标）三工区起点里程桩号：GL0+050.000（7#工作井后50米处），终点里程桩号：GL2+094.4（一期终点桩号）。地理位置：起点德胜东路与乔下线交叉口南侧，沿乔下线新华河东侧穿金沙大道、金沙湖公园至下沙路，终点乔下线与下沙路北侧。里程总长度2044.4米，其中双线明挖隧道1734.835米，直径3500mm双线顶管285.065米，工作井2座（8#、9#）。

1.1地铁隧道与本工程相对关系

电力顶管隧道与地铁 1 号线盾构区间斜交且上穿，竖向最小净距为2.0m； 9#工作井距离 1 号线下沙西站 C 号出入口结构最近处约 40m，距离区间隧道最近处约 51.6m；电力隧道顶管距离 1 号线主体车站最近处约 45.9m。电力顶管隧道与区间隧道斜交位置处地铁结构外顶标高－3.784 米（绝对标高），电力顶管隧道底标高约-1.784m（绝对标高），路面标高约 6.5m（绝对标高），与地铁盾构最小净距 2.0m，电力顶管隧道上穿位置桩号为K31+503.647~K31+524.547。MJS 加固区与隧道净距 1m， 隧道底板位于砂质粉土中。

1.2地铁隧道结构概况

隧道管片采用装配式钢筋混凝土管片，混凝土强度等级为 C50，管片外径 6200mm， 厚 350mm，宽 1200，环向分 6 块，采用 5.8 级螺栓连接，错缝拼装。区间隧道位于地铁 1 号线，已投入运营，目前运营情况基本稳定。

地铁 1 号线盾构隧道的构造如图 4所示，是一系列预制钢筋混凝土管片在纵向和环向通过接头螺栓连接而成的非连续体。

2.MJS施工过程与要点

1、MJS加固平面图，见图

2、MJS施工前应先探明地下管线、不良地质、障碍物等的范围、埋深及性质，对场地内影响施工连续性和质量的杂填土、障碍物等进行换填，然后用素土分层回填夯实，确保加固的施工质量及连续性，应对影响施工的管线进行迁改或改造。

3、顶管穿越地铁时，应该结合地铁运营时间，选择地铁停运时间。

4、临近地铁的MJS钻孔可在精探仪器的辅助下进行引孔施工，引孔时应采取有效的防止破坏地铁盾构隧道的措施。

5、为提高施工效率与确保隧道结构安全，先施工地铁上方距盾构顶1m的桩位，严格控制钻杆总长度，并根据现场实际施工情况进行调整，东西向跳桩顺序如下图

1→4→7,2→5→8。

_{1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12}

6、MJS施工前，进行2颗试打桩试验，试桩选择在具有代表性的部位M319、M353，根据不同桩长的MJS旋喷桩施工不同程度对隧道的影响，试桩施工结合地铁停运期间进行施工，掌握合理的参数后方可进行下一步施工并且根据监测数据及时调整有关工艺。

7、MJS和顶管施工过程中，委托第三方监测单位根据相应规范及地铁管理部门的要求对运营地铁进行保护性监测。监测单位需针对地铁1号线等控制保护区区域，隧道预先布置自动化监测点，确定沉降、变形监测初始值，并结合施工时的变化量，24h跟踪监测。为MJS施工提供参考指导，保证施工及周边环境安全。

8、顶管时采用触变泥浆或其他减阻措施，顶管完成后注入1:2水泥砂浆，置换顶管施工注入的减阻泥浆。

9、MJS旋喷桩尺寸为φ200cm@160cm，定向摆喷桩圆心角为60°，桩位和桩径可结合顶管，MJS等机械的工艺要求和地层情况适当优化，但应确保满堂加固。强加固水泥掺量40%，弱加固20%。

10、MJS旋喷桩尺寸为300cm@250cm，定向摆喷桩的圆心角为180°，桩位和桩径可结合顶管、MJS等机械的工艺需求和地层情况适当的优化，但应确保加固厚度不小于2m。水泥掺量为40%。

11、施工前根据精探单位提供的探测报告在现场道路上精确放样测好两条地铁1号线盾构边线，在地面上将两条地铁1号线进行喷涂红色油漆的明显标记，并对作业人员进行交底与设立警示告知牌，严格控制钻杆下钻深度，杜绝引孔施工直接对地铁1号线管片造成危害。

12、MJS工法喷浆过程对周边环境的影响，主要原因为孔内置换土浆液无法及时排出，造成挤压周边土体，因此喷浆过程中要确保倒吸泥浆管道的通畅；施工过程中，严格控制地内压力，排泥不畅应立即停止喷浆，排除堵塞后方可继续喷浆作业。

13、本工程MJS工法桩作为对地基加固，下有地铁1号线，施工难度较大。成孔深度和垂直度是成桩质量的重点,成孔深度误差控制在50mm内，钻杆垂直度控制在1/150，为保证成孔深度误差控制在50mm内，施工前对钻杆长度、钻机高度、地面标高精确测量并记录，施工过程中做到每桩一测量。

14、为了保证成孔垂直度，MJS施工前先用钻机引孔，引孔直径不小于250mm，引孔机就位时使用水平仪检查引孔钻机平整度和钻杆垂直度，以满足成孔垂直度要求，起到对地铁结构保护。

15、施工期间作用于城市轨道交通地下结构上方的附加荷载不大于20KPa。

3.MJS 施工计划与工艺流程

（一）计划投入2套MJS进口设备施工，采用专用引孔设备以提高施工工效，实际工期根据现场施工条件，在过程中进行调整。

1. 施工准备阶段：MJS备的组装、材料进场等准备工作，计划3-4天。

2. 根据工程的施工难点以及设计桩型及深度，考虑设备下钻、喷浆过程、提钻、设备就位时间过长，1套MJS工法施工频率约为8根/天，共354根桩，施工时长为22-25天左右（不可抗力因素除外）。

3. 出场时间为3-4天， 共计时长28天。

（二）钻机就位-套管安放-MJS主机就位-下放钻杆-定位喷射-提升注浆-（高压浆液空气）-喷射结束-清洗（套管）钻杆-完成后移机

4.MJS施工过程中注意事项

1、组织由施工经验丰富及责任性强的专业施工队伍进场施工，MJS施工一般尽量连续集中作业，线深后浅，先强桩，后弱桩，顶进作业原则上安排在地铁停运后进行，并在次日地铁运营恢复前停止作业，把控好顶进作业风险，杜绝顶进中的运营风险。

2、地铁1号线控制保护区内各阶段施工作业前由技术人员编制详细的地铁1号线保护方案经相关人员审批后报地铁1号线运营管理部门批准后方可施工。

3、施工前根据精探单位提供的探测报告在现场道路上精确放样测好两条地铁1号线盾构边线，在地面上将两条地铁1号线进行喷涂红色油漆的明显标记，并对作业人员进行交底与设立警示告知牌，严格控制钻杆下钻深度，杜绝引孔施工直接对地铁1号线管片造成危害。

结束语：顶管穿越运营中的地铁存在一定的风险，但是采取了有关的设计加固等技术方案，严格按照专家论证要求和施工方案组织实施，并做好施工监测和过程保障，按照制定的应急预案，处理突发问题，相信风险是可控的，并顺利完成MJS加固和顶管顶进作业，为以后类似的项目提供有关技术经验等。

参考文献：

1. 建筑施工安全管理规范，浙江省工程建设标准，中国计划出版社；

2. 城市地下综合管廊工程施工及质量验收规范，中国计划出版社。