广州市城市建设工程监理有限公司 广东 广州 510000
摘要:本文详细阐述了 MJS(Metro Jet System)施工技术在工程领域的广泛应用,并深入分析了其相较于传统施工技术所具有的显著优势。通过实际案例和数据对比,充分论证了 MJS 施工技术在提高工程质量、保障施工安全以及降低环境影响等方面的重要价值,为相关领域的工程实践提供了有力的理论支持和技术参考。
关键词:MJS 施工技术;应用领域;优势;工程实践
引言:随着工程建设的不断发展,对施工技术的要求日益提高。MJS 施工技术作为一种先进的地基处理和加固技术,近年来在国内外得到了广泛的应用。其独特的工艺原理和技术特点,使其在解决复杂地质条件和周边环境限制等问题上表现出色。
一、MJS 施工技术概述
1、工艺原理
MJS 施工技术的核心原理是在传统高压喷射注浆工艺的基础上进行了创新和优化。其采用独特的多孔管和前端造成装置(通常被称为 Monitor),通过高压喷射水泥浆液,同时在孔内实现强制排浆和地内压力的实时监测。这种创新的设计使得施工过程中能够根据监测到的地内压力,精准地调整强制排浆量,从而有效地控制地内压力,保障施工的稳定性和可靠性。
2、施工设备
MJS 施工所使用的设备精良且专业化程度高。其中,MJS 主机作为核心控制单元,负责协调和监控整个施工过程;高压泵为浆液喷射提供强大的动力支持,确保喷射压力达到设计要求;泥浆搅拌系统能够高效地制备均匀且符合标准的水泥浆液;而先进的监测系统则实时收集和反馈施工中的各项关键数据,如地内压力、喷射流量等,为施工人员及时调整施工参数提供依据。
这些设备的协同运作,使得 MJS 施工技术能够在复杂的工程环境中实现精准、高效、安全的施工操作。
二、MJS 施工技术的应用
1、地基基础处理
在软弱地基的处理中,MJS 施工技术展现出卓越的效能。对于那些承载能力不足、沉降风险较大的软弱地基,该技术能够通过高压喷射水泥浆液,与地基土充分混合并固化,形成高强度的复合地基。这不仅显著提高了地基的承载能力,大幅减少了后续的沉降量,还为建筑物或基础设施的稳定提供了坚实的基础。例如,在某大型商业综合体的建设中,由于其所在区域的地基土性质较差,采用 MJS 施工技术进行处理后,地基承载力从原本的不足 80kPa 提升至 180kPa 以上,有效保障了建筑物的安全使用。
2、基坑围护止水帷幕
在基坑工程中,地下水的渗透是一个常见且棘手的问题。MJS 施工技术在构建止水帷幕方面发挥着关键作用。其能够形成连续、密实且具有良好隔水性能的帷幕墙体,有效阻挡地下水的侵入。例如,在某深基坑项目中,周边存在丰富的地下水资源,采用 MJS 施工技术构建的止水帷幕,成功将地下水的渗透量控制在设计允许范围内,保证了基坑施工的安全和顺利进行。
3、盾构端头加固
对于盾构施工而言,端头加固至关重要。MJS 施工技术能够在盾构端头区域形成高强度、均匀的加固土体,增强端头土体的稳定性和止水效果。这有助于减少盾构进出洞时的风险,如坍塌、涌水涌砂等。以某城市地铁盾构隧道施工为例,通过 MJS 施工技术对盾构端头进行加固,盾构进出洞过程中未出现任何安全事故,确保了地铁施工的顺利推进。
4、隧道超前加固
在隧道施工中,尤其是在地质条件复杂的区段,如破碎带、软弱岩层等,MJS 施工技术可用于超前加固隧道围岩。通过预先对前方围岩进行加固处理,提高其自稳能力,预防坍塌等事故的发生。在某山区隧道工程中,采用 MJS 施工技术进行超前加固后,隧道开挖过程中的围岩变形量得到了有效控制,施工安全得到了有力保障。
三、MJS 施工技术的优势
1、全方位施工能力:可以进行水平、倾斜、垂直各方向以及任意角度的施工,最大有效加固深度可达100米。这种全方位的施工能力使其能够适应各种复杂的工程环境和施工要求。
2、桩径大且桩身质量好:喷射流初始压力高达40MPa,流量约90~130L/min,采用单喷嘴喷射,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。再加上稳定的同轴高压空气的保护和对地内压力的调整,使得成桩直径较大,可达2~2.8m(砂土 N<70,粘土 C<50)。而且直接采用水泥浆液进行喷射,桩身质量较好,强度指标大于1.5MPa。
3、对周边环境影响小:通过地内压力监测和强制排浆的手段,可有效调控地内压力,大幅度减少施工对周边环境的扰动。与传统高压喷射注浆工艺相比,避免了因地层内压力偏大导致的周围地层较大变形和地表隆起,同时也解决了加固深处排泥困难的问题,保证了超深施工的效果。例如在某紧邻轨交8号线的项目中,采用 MJS 工法将地铁侧土体及建筑物的变形精确控制在12毫米之内。
4、泥浆污染少:该工法采用专用排泥管进行排浆,有利于泥浆的集中管理,使施工场地保持整洁。并且通过对地内压力的控制,减少了泥浆“窜”入土壤、水体或地下管道的现象,降低了环境污染风险。
5、自动化程度高:操作人员可预先设置好施工时的转速、提升、角度等关键操控数据,设备能实时记录并精确控制,减少了人为因素造成的不良影响,保证了施工的准确性和稳定性。
6、适用范围广:能广泛应用于地基基础处理、基坑围护止水帷幕、盾构端头加固、隧道超前加固等工程领域,有效解决各种工程难题,如在富水土层、需孔口密封的情况下进行水平施工,以及处理软弱地基、构建止水帷幕、增强端头土体稳定性等。
7、保证超深施工效果:可有效调控地内压力,解决传统工艺在加固深处排泥困难和压力增大导致喷射效率降低的问题,从而保证超深施工的加固效果及可靠性。
8、可跨越障碍物施工:成桩直径较大,能够跨越部分障碍物形成连续桩体,在一些存在地下管线等障碍物的区域也能进行施工。
四、案例分析
以某市地铁建设中的盾构隧道施工项目为例,该项目所处地质条件复杂,周边建筑物密集,地下管线众多。
在盾构始发和接收端的加固工程中,最初考虑采用传统的高压旋喷桩施工技术。然而,经过详细的地质勘察和风险评估,发现传统技术在这种复杂环境下存在诸多潜在问题。例如,可能导致较大的地表隆起,影响周边建筑物的安全;加固效果可能不均匀,难以满足盾构进出洞的要求;施工过程中产生的泥浆可能对地下管线造成污染。
鉴于此,最终决定采用 MJS 施工技术进行盾构端头加固。在施工过程中,通过实时监测地内压力,精准调整强制排浆量,有效地控制了地表隆起,最大隆起量仅为 5 毫米,远远低于规范允许值,确保了周边建筑物的稳定。同时,MJS 技术形成的加固土体均匀且强度高,经检测,加固区的土体强度均达到了设计要求的 2.0MPa 以上,为盾构的顺利进出洞提供了可靠保障。
此外,由于 MJS 施工技术采用专用排泥管进行排浆,泥浆得到了有效的集中处理,未对周边地下管线造成任何污染。而且,该技术的施工速度较快,相比传统高压旋喷桩施工技术,缩短了约 30%的施工周期,为整个地铁项目的顺利推进赢得了宝贵的时间。
通过这个案例可以清晰地看到,MJS 施工技术在复杂地质条件和周边环境限制下,展现出了卓越的性能和显著的优势,为类似工程提供了极具价值的参考和借鉴。
五、结论
MJS 施工技术作为一种先进且高效的施工方法,在现代工程建设中展现出了无可比拟的优势和广阔的应用前景。
从提高工程质量的角度来看,其能够精准控制施工参数,形成均匀、高强度的加固土体或桩体,为建筑物和基础设施提供稳固可靠的基础支撑,有效延长了工程的使用寿命。
在保障施工安全方面,通过对周边环境影响的有效控制,减少了地表隆起、周边建筑物变形等潜在风险,降低了施工过程中的安全隐患,为施工人员和周边居民创造了安全的环境。
从环境保护和可持续发展的视角出发,MJS 施工技术显著减少了泥浆污染,降低了对地下水资源和土壤环境的破坏,符合当下绿色施工的理念和要求。
尽管 MJS 施工技术在应用中已经取得了显著的成果,但在实际操作中仍需根据具体工程情况,进一步优化施工参数,加强施工管理和质量监控。同时,持续的技术研发和创新将有助于进一步提升 MJS 施工技术的性能和适用范围,使其更好地服务于各类复杂工程建设需求。
综上所述,MJS 施工技术在工程领域的广泛应用和不断发展,必将为推动整个建筑行业的进步发挥重要作用,为构建更加安全、高效、环保的现代化基础设施贡献力量。
参考文献:
[1] 王卫东, 邸国恩. MJS 工法及其在深基坑工程中的应用[J]. 岩土工程学报, 2012, 34(增刊 2): 776-779.
[2] 徐中华. 上海地区基坑工程中的新技术及其应用[J]. 岩土工程学报, 2010, 32(增刊 2): 456-460.