MJS工法介绍.ppt

全方位高压喷射工法 (Metro Jet System -MJS工法) 全方位高压喷射工法 （MJS工法） v常规高压旋喷桩施工的不利影响 vMJS工法的特点 vMJS工法的适用范围 vMJS工法的工艺组成 vMJS工法应用 v天津市的MJS工法应用方向 1、常规高压旋喷桩施工的不利影响 1.1 环境污染 u施工现场地面污染 通过气升作用，废弃泥浆通过钻杆周边的间隙， 从地面自然排出。 u土与地下水污染 无法控制喷射注浆形成的较高地内压力，水泥 浆沿地层缝隙向四周无规则游走，易在较大范 围内造成对地下水与深部土层的污染。（譬如， 地墙外侧接缝处施工旋喷桩时，坑内降水井内冒浆，表 明水泥浆的水平游走距离大） 常规高压旋喷桩的排泥方法 1、常规高压旋喷桩施工的不利影响 1.2 加固效果与可靠度差 u加固深度有限 目前，常规高压旋喷桩加固深度不超过40m。 u深部土层的加固效果与可靠性差 （1）深部排泥困难：随施工深度加大，气升效 果减弱； （2）喷射效率下降：无法消除超深处排泥困难 ，产生较高的地内压力，导致喷射效率下降； 深部喷嘴堵塞，降低喷射效率。 随施工深度增加，喷射效率下降 孔 壁 缝 隙 封 闭 性 提 高 地 内 压 力 增 加 1、常规高压旋喷桩施工的不利影响 1.3 相邻地面隆起量大、影响周边建筑环境 u地基内部的泥水压力偏高，是导致地面隆起的 主要原因。 u地基内部的泥水压力偏高，易导致毗邻地下结 构物的侧向变形。 u地内压力偏高的原因：排泥不畅；钻孔四周的 空隙被泥浆封闭，地内压力无释放途径；无控 制地内压力的专用设备。 2、MJS工法的特点 2.1 全方位施工（垂直、水平、倾斜） 垂直施工 2、MJS工法的特点 2.1 全方位施工（垂直、水平、倾斜） 水平施工 2、MJS工法的特点 2.1 全方位施工（垂直、水平、倾斜） 倾斜施工 2、MJS工法的特点 2.2 施工对环境影响小 1）废弃泥浆通过专用排泥管，输送至地面排泥箱或泥 浆池内，经处理后运出场地，避免场地环境污染。 2）通过调整排泥量，控制地内压力，控制喷射注浆引 起的地基隆起与下沉，有效控制施工对相邻建构筑 物的影响。 3）通过集中排泥与控制地内压力，保证水泥浆在加固 范围内扩散，避免对地下水与土体的污染。 2、MJS工法的特点 2.3 有效加固深度大、加固效果可靠 1）最大有效加固深度可达100m。上海施工案例表明， 有效加固深度可达62m（约50m深度处，开挖外露桩 径达2.5m，qu1.5MPa）。 2）喷射条件始终处于最佳状态：前端切削装置配备了 地内压力传感器、多功能多孔管（强制排泥）。 3）加固体直径大、强度高。 2、MJS工法的特点 2.3 有效加固深度大、加固效果可靠 加固体性质 2、MJS工法的特点 2.3 有效加固深度大、加固效果可靠 松散 、稍 密 中密 2、MJS工法的特点 2.4 加固截面形状多变 加固体截面形状可任意设定，对施工条件的适应性 强（任意角度的扇形截面:5O-360O）。 3、MJS工法的适用范围 3.1 水平施工 地基加固 构筑物与现有轨道 线路保护 隧道顶部先期加固 、 3、MJS工法的适用范围 3.2 倾斜施工 既有轨道线路的地 基加固 （避开既有管线） 地下构筑物（地铁 、共同沟）保护 盾构进出洞加固 3、MJS工法的适用范围 3.3 垂向施工 河流、湖沼下 的地基加固 地下隔离墙（保护 现有构筑物） 4、MJS工法的工艺组成 4.1 前端切削搅拌装置专用工具管 水泥浆 喷射口 排泥口： 强制排泥 压 力 传感器 前端高压水喷嘴 ：预钻孔切削 4、MJS工法的工艺组成 4.1 前端切削搅拌装置专用工具管 射流形成 高真空 泥液从排泥 口强力吸入 排泥方向 4、MJS工法的工艺组成 4.2 多孔管（与专用工具管后端连接，每节长1.5m） 1 8 2 5 9 4 4 3 7 6 1、排泥管，内62，外70 2、高压水泥管路 3、备用管路（添加剂管路 ） 4、倒吸水管路2个(射流真 空排泥) 5、主空气管路(切削搅拌) 6、倒吸空气管路(超深时， 辅助射流真空排泥) 7、油压接头2个(控制排泥阀) 8、压力传感器线路管 9、削孔喷水管（预钻孔）10、多孔管连接螺栓孔 10 10 10 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 10 104 4、MJS工法的工艺组成 4.3 MJS施工管理系统集中管理室 主要管理功能： 1、喷浆管理：喷浆量与喷 浆压力、喷气流量与压力 ； 2、喷水管理：喷水量与喷 水压力； 3、地内压力管理：地内压 力监控与控制； 4、排泥管理：排泥量控制 ； 5、施工速度管理：设定与 调整钻杆下沉与提升速度 4、MJS工法的工艺组成 4.3 MJS施工管理系统集中管理室 MJS管理系统主菜单单 MJS施工管理界面 水泥浆数据界面 主空气数据界面 地内压力数据界面 倒吸空气数据界面 流程图界面 请选择 电脑触摸屏面板 4、MJS工法的工艺组成 4.3.1 MJS施工管理界面 MJS施工管理界面单 地内压力 地内压力 动态变化 图 显示当前值 显示报警值 电脑触摸屏面板 水泥浆液 喷浆流量 动态变化图 瞬时喷浆压力 喷浆压力 动态变化图 倒吸空气 空气流量 动态变化图 瞬时空气压力 空气压力 动态变化图 主空气 瞬时喷浆流量瞬时空气流量 空气流量 动态变化图 瞬时空气压力 空气压力 动态变化图 瞬时空气流量 4、MJS工法的工艺组成 4.3.2 地内压力数据界面 地内压力单 电脑触摸屏面板 地内压力 施工时间 地内压力实 时变化曲线 前翻页按钮后翻页按钮 4、MJS工法的工艺组成 4.3.3 水泥浆数据界面 水泥浆单 电脑触摸屏面板 喷浆压力 施工时间 压力实时 变化曲线 喷浆流量 前翻页按钮后翻页按钮 流量实时 变化曲线 4、MJS工法的工艺组成 4.3.4 倒吸空气数据界面 倒吸空气单 电脑触摸屏面板 压 力 施工时间 压力实时 变化曲线 流 量 前翻页按钮后翻页按钮 流量实时 变化曲线 4、MJS工法的工艺组成 4.3.5 主空气数据界面 主空气单 电脑触摸屏面板 压 力 施工时间 压力实时 变化曲线 流 量 前翻页按钮后翻页按钮 流量实时 变化曲线 4、MJS工法的工艺组成 4.4 MJS设计施工流程 设 计施 工 4、MJS工法的工艺组成 4.5 MJS设计参数(上海地区经验) 提升速度：30-40min/m（全圆）、15-20min/m（半圆） 搭接宽度：盾构进出洞加固：700mm 地下隔离墙、止水帷幕：700mm 地基加固、坑底加固：200-300mm 水泥掺量：盾构进出洞加固：40% 地下隔离墙、止水帷幕：40% 地基加固、坑底加固：30%-35% 有效桩径：2400mm-2600mm（根据地质条件确定） 喷射压力：浆液压力约40MPa；空气压力0.5-0.7MPa 地内压力：1.3-1.6（施工过程中按地质条件调整） 5、MJS工法应用 5.1 上海轨交11号线江苏路站北端头井进出洞加固 毗邻2400雨水管线 （玻璃钢） 5、MJS工法应用 5.1 上海轨交11号线江苏路站北端头井进出洞加固 毗邻300煤气管线 5、MJS工法应用 5.1 上海轨交11号线江苏路站北端头井进出洞加固 技术参数： 1）水灰比 2）桩径：2400mm 3）浆压力：38MPa 4）空气压力：0.50.7 MPa 5）空气流量：1.02.0m3/min 6）地内压力：1.3-1.6的系数（视地质情况适当进行调节和控制 ） 7）成桩垂直度误差：1/100 8）水泥用量：约3.3吨/米 9）提升速度：40min/m 10）浆液流量： 85100L/min 材料名称水水泥 规规格自来水PC32.5级级 重量比11 5、MJS工法应用 5.2 上海轨交9号线二期6标 徐家汇地下商场向下加层围护及加固(兴建1、9、11换乘大厅) 为减小施工期间对虹 桥路的地面交通和管线的 影响，考虑利用地铁商城 的顶板作为天然盖板对1 号线徐家汇站西侧的地铁 商城进行向下加层后形成 1、9、11号线付费区换乘 大厅。 兴建换乘大厅 （原地下室向下加层 ） 运营中的1号线 徐家汇站（一墙之隔） 5、MJS工法应用 5.2 上海轨交9号线二期6标 徐家汇地下商场向下加层围护及加固(兴建1、9、11换乘大厅) 地铁设备用房 （已建两层地 下室） 地铁1号线徐家汇站 （运营中） 已建两层 地下室） 5、MJS工法应用 5.2 上海轨交9号线二期6标 徐家汇地下商场向下加层围护及加固(兴建1、9、11换乘大厅) 施工条件 地质条件差：加层处于淤泥质粘土内， 上海典型的软土地质，施工风险高 环境要求高：紧靠运营地铁1号线车站， 仅一墙之隔 施工空间小：地下室层间净高4.1m 原无梁楼盖：顶板和底板600厚结构单薄 向下增加层：暗挖净尺寸6731m，面积 2077m2，暗挖5.15m，地铁车站底板比向下 加层深5.38m。 MJS工法在该工程中的应用： 1.先底板开孔，分节压入700*300H型钢，桩长 15m1.2m 2.H型钢间采用MJS旋喷止水，桩径2600mm，桩 深16m，采用全圆和半圆两种桩型。 3. MJS工法可水平、垂直、斜向360度旋喷，依 靠独有的排泥系统，在旋喷过程中设定地层内应 力，从而减少了对1号线结构的影响。 5、MJS工法应用 5.2 上海轨交9号线二期6标 徐家汇地下商场向下加层围护及加固(兴建1、9、11换乘大厅) 4.机架满足了低净空的要求，机架树立高度3.85m，适合地下加 层净空4.1m的要求。平面尺寸2.02m3.5m。 5.土方开挖后确认加固直径达到2.6m，加固土体自立性好，加 固体强度满足设计要求。 5、MJS工法应用 5.2 上海轨交9号线二期6标 徐家汇地下商场向下加层围护及加固(兴建1、9、11换乘大厅) 6.经MJS施工阶段监测分析，完工后由MJS施工引起的地下商场结构最大抬 升2.9mm，1号线上行线抬升0.64mm，下行线沉降0.36mm。 7.MJS施工方量9800立方米左右，外排泥浆110000 立方左右，每小时排浆量约18方。通过配套压滤机 的处理将泥浆分离为水和土渣，将土渣装车外运， 保证了商业区的环境卫生。 5、MJS工法应用 5.2 上海轨交9号线二期6标 徐家汇地下商场向下加层围护及加固(兴建1、9、11换乘大厅) 5、MJS工法应用 5.2 上海轨交9号线二期6标 徐家汇地下商场向下加层围护及加固(兴建1、9、11换乘大厅) 搭接宽度200 桩径2600mm 5、MJS工法应用 5.2 上海轨交9号线二期6标 徐家汇地下商场向下加层围护及加固(兴建1、9、11换乘大厅) 桩径2600mm，搭接宽度300mm 桩径2600mm 搭接宽度250mm 5、MJS工法应用 5.2 上海轨交9号线二期6标 徐家汇地下商场向下加层围护及加固(兴建1、9、11换乘大厅) 小角度摆喷 补强止水帷幕 5、MJS工法应用（日本） 5.3 应用调查（日本） 6、天津市的MJS工法应用方向 6.1