MJS工法介绍 (课堂PPT)

全方位高压喷射工法(MetroJetSystem-MJS工法),1,全方位高压喷射工法（MJS工法）,常规高压旋喷桩施工的不利影响MJS工法的特点MJS工法的适用范围MJS工法的工艺组成MJS工法应用天津市的MJS工法应用方向,2,1、常规高压旋喷桩施工的不利影响,1.1环境污染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。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）,3,常规高压旋喷桩的排泥方法,4,1、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加固深度有限目前，常规高压旋喷桩加固深度不超过40m。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。,5,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,6,1、常规高压旋喷桩施工的不利影响,1.3相邻地面隆起量大、影响周边建筑环境地基内部的泥水压力偏高，是导致地面隆起的主要原因。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。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。,7,2、MJS工法的特点,2.1全方位施工（垂直、水平、倾斜）垂直施工,8,2、MJS工法的特点,2.1全方位施工（垂直、水平、倾斜）水平施工,9,2、MJS工法的特点,2.1全方位施工（垂直、水平、倾斜）倾斜施工,10,2、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。,11,2、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。,12,2、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,13,2、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,14,2、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）。,15,3、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、,16,3、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,17,3、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）,18,4、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,19,4、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,20,4、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,10,10,10,10,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,10,10,10,4,21,4、MJS工法的工艺组成,4.3MJS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,22,4、MJS工法的工艺组成,4.3MJS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,23,4、MJS工法的工艺组成,4.3.1MJS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,24,4、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,25,4、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,26,4、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,27,4、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,28,4、MJS工法的工艺组成,4.4MJS设计施工流程,设计,施工,29,4、MJS工法的工艺组成,4.5MJS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）,30,5、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）,31,5、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,32,5、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：2400mm3）浆压力：38MPa4）空气压力：0.50.7MPa5）空气流量：1.02.0m3/min6）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：1/1008）水泥用量：约3.3吨/米9）提升速度：40min/m10）浆液流量：85100L/min,33,5、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）,34,5、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）,35,5、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。,36,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15m1.2m2.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),37,4.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),38,6.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),39,5、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,40,5、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,41,5、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,42,5、MJS工法应用（日本）,5.3应用调查（日本）,43,6、天津市的MJS工法应用方向,6.1地基加固方法比较,44,6、天津市的MJS工法