MJS工法在隧道下穿人行涵洞加固施工中的应用

刘文华，李有缘

（广东华隧建设集团股份有限公司，广东 广州 510308）

随着城市建设的不断发展，地铁作为高效便捷的城市公共交通工程得到越来越多的青睐。然而，随着地铁线网的不断完善，下穿既有地下建筑物的工程、交叉穿越施工日益普遍。目前针对既有建筑物基础加固措施主要有压密注浆法、双轴搅拌法、三轴搅拌法、高压旋喷法等，然而对于难度和复杂程度越来越大的工程项目已较难适用，从日本引进的MJS 工法逐渐崭露头角。

MJS 工法自2008 年引进我国，越来越多地应用于地铁项目建设中。目前，MJS 工法已成功应用于天津地铁6 号线文化中心站、无锡地铁1号线新光路站、广州地铁9 号线下穿京广铁路及武广高铁的水平加固项目、长沙地铁4 号线下穿既有2 号线水平加固等工程项目中。

本文以广州地铁8 号线北延段同德围站～上步站盾构区间为项目背景，采用MJS 工法对人行涵洞桩基进行加固，对人行涵洞桥台的沉降位移进行数据监控，分析MJS 工法的实用性。

1 工程概况

广州地铁8 号线北延段同德围站～上步站盾构区间，单线长度约为617m，位于全线中段。北环高速平面与区间隧道约呈75°交叉，线路在距同德围站北端约85m 区间隧道下穿广州北环高速西槎人行涵洞。西槎人行涵洞是一座长13m 的跨空心板梁简支结构桥梁，位于北环高速上。承台厚度为1.0m，桩基进入粗砂层约5m，桩长约7.5m，两侧桥台为悬臂式钢筋混凝土挡墙，桥台基础采用∅480mm 灌注桩。北环高速桥涵与区间隧道剖面关系如图1 所示。

图1 北环高速公路西槎人行涵洞与隧道剖面关系图

隧道顶位于＜3-2＞粗砂层，仰拱位于＜9C-2＞微风化灰岩中，两侧桥台桩基位于＜3-2＞粗砂层。隧道洞顶距离桥台框架涵桩基底部的厚度在1.4～2.0m 范围内，最小处约1.4m。

2 MJS工法加固方案

考虑到盾构下穿过程西槎人行涵洞上方北环高速路面的行车安全，并结合涵洞本身的结构特点，决定以MJS 工法斜向旋喷桩封边施工作为桥涵的加固方案。

2.1 MJS桩施工

MJS 桩施工场地主要位于涵洞内西侧位置，在MJS 施工前对涵洞西侧场地进行围蔽，禁止通行，涵洞内东侧通道保持通行能力。由于MJS桩施工需作业面高度约5m，对MJS 进行分块分区域施工，每块施工区域施工前地面平整标高至2.2m，可满足MJS 桩作业面高度。每块施工区域完成MJS 桩施工后，场地面标高恢复至桥台承台底，并进行下一步工序施工（图2）。

图2 MJS旋喷桩剖面图

由于北环高速人行桥涵桥台桩基与MJS 桩交叉冲突，在MJS 施工前，用钎探探明人行桥台桩基的位置，MJS 桩施工下钻杆前避开桩基位置。

MJS 桩共66 根，加固至岩面，桩机位摆放角度与隧道平面成14°夹角。MJS 桩的施做主要使用型号MJS-60VH 全液压可旋转式地基改良设备，可进行最大360°全方位喷射成桩，喷射压力最大可达40MPa。通过调整喷射的角度和压力，控制成桩的形状和直径。

2.2 MJS旋喷桩施工流程

MJS 旋喷桩施工流程如图3 所示。

图3 MJS旋喷桩施工工艺流程图

2.3 MJS施工技术措施

1）基座导轨（托台）高程、中线位置应正确，并固定牢固；施工过程中根据确定的设计图纸进行现场放样，准确测量注浆孔位置，控制孔位误差小于50mm。

2）成孔过程注意掘进深度和地层情况，严格控制地内压力、削孔水压力，保证地内压力在可控范围之内。

3）引孔完成后，灌入稠度高的泥浆进行护孔。每钻进一个回次的单根钻杆要及时进行扫孔，保证钻孔直径满足要求。钻孔过程应分班连续进行，不得中途长时间停止。

4）成桩过程应注意控制水泥浆、倒吸水、主空气和倒吸空气的压力和流量，调节排泥阀门等。

5）成桩过程如因特殊情况中断喷浆，恢复旋喷时必须钻杆重新成孔50cm，再开始旋喷水泥浆；每次回拔拆解钻杆，钻杆都必须重新成孔10cm，再开始旋喷水泥浆。

6）随时注意控制地内压力，正常排泥时排泥口阀门不宜开启过大，保持在30mm 左右即可，地内压力高于设定压力时要将排泥口阀门不断进行开启闭合操作，以防止大的泥块堵住排泥口，避免压力过大时地面发生隆起。

7）成桩过程进行强制排泥浆，必须保证排泥管道通直，以防排泥不畅而引起地内压力过高甚至地面隆起。

8）多孔管拼装过程，注意检查两侧的O 型圈完整性，保证多孔管拼装的紧接。

9）做好施工过程、各项技术参数和工程以外情况等详细记录；当班值班工程师（主机操作手和高压泵操作手）和主要负责人要组织劳务人员检查好各条线路（包括高压水管、水源进水管、数据线）的连接情况，务必确保正确无误。

2.4 MJS斜向桩加固效果

在北环高速桥涵保护加固工程中，MJS 斜向桩需要根据现有桥涵桩基的实际分置情况进行MJS 桩位布置，以保证MJS 斜向桩在桥桩基间进行加固施工。MJS 桩在回拔喷浆加固时，高压浆液能绕流到桥桩基四周，将桥桩基包裹起来，形成一个整体。

3 现场监测

在进行MJS 旋喷加固施工的同时，需要对人行通道涵洞进行桥台沉降及位移的量测监控。

3.1 监测点布置

沉降监测点布置在桥台底部，采用精密水准仪进行观测，每幅桥每个桥台布置5 个测点。监测点位置在地面标高以上10cm 处钻孔，将带有端头的钢筋（或膨胀螺栓）斜向插入，再以植筋胶固定测点。全桥共计20 个沉降测点。

同时对桥台台后搭板及10m 范围内路基段进行沉降测试，沿两幅桥外侧路缘石沿线布置，纵向每5m布置1个测点，共布置12个测点，详见图4。

图4 桥台及路基段沉降测点平面布置示意图

3.2 监测

若桥台发生不均匀沉降，上部测点首先发生偏移，与沉降测点观测值进行校核，及时发出预警信息，本次在桥台顶布置偏位测点，观测其横桥向及顺桥向（双向）水平位移，采用全站仪进行观测。每幅桥每个桥台布置5 个测点（小棱镜与反射片），全桥共计20 个偏位测点。

由监测结果可知，桥台沉降值均在2mm 以内波动，桥台沉降未出现持续下沉或上抬倾向。桥台横桥向位移最大值为-1.6mm（向南侧位移）；桥台顺桥向偏位最大值为-2.25mm（往南侧位移）。桥台的沉降位移均在2mm 内，证实了MJS工法对人行涵洞的加固效果很好，有效控制了桥台的沉降位移。

4 结语

广州地铁8 号线北延段下穿广州北环高速西槎人行涵洞盾构施工在进行MJS 加固措施后，人行涵洞的各项沉降位移监测值均在合理范围内，这证实了MJS 工法是一种富有成效的加固方法，并为MJS 工法在今后地铁施工中的应用提供了一个成功的借鉴案例。通过以上分析得出以下结论。

1）作为一种超高压旋喷工艺，MJS 工法能够适应复杂地铁施工区域的施工需求，为安全高效的施工提供保障。

2）将MJS 施工与现场监测相结合可以实时掌握施工动态，观察施工效果，能及时调整施工措施，规避风险。