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1、全方位高压喷射工法(Metro Jet System-MJS工法),2023/3/25,1、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),2023/3/25,常规高压旋喷桩的排泥方法,2023/3/25,1、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
2、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。,2023/3/25,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,2023/3/25,1、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。,2023/
3、3/25,2、MJS工法的特点,2.1 全方位施工(垂直、水平、倾斜)垂直施工,2023/3/25,2、MJS工法的特点,2.1 全方位施工(垂直、水平、倾斜)水平施工,2023/3/25,2、MJS工法的特点,2.1 全方位施工(垂直、水平、倾斜)倾斜施工,2023/3/25,2、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
4、污染。,2023/3/25,2、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。,2023/3/25,2、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,2023/3/25,2、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,2023/3/25,2、MJS工法的特点,2.4 加固截面形状多变 加固
5、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)。,2023/3/25,3、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、,2023/3/25,3、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,2023/3/25,3、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),2023/3/25,4、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
6、,前端高压水喷嘴:预钻孔切削,2023/3/25,4、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,2023/3/25,4、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
7、,10,10,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,10,10,10,4,2023/3/25,4、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,2023/3/25,4、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,
8、2023/3/25,4、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,2023/3/25,4、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,2023/3/25,4、MJ
9、S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,2023/3/25,4、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,2023/3/25,4、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,2023/3/25,4、MJS工法的工艺组成,4.4 MJS设
10、计施工流程,设 计,施 工,2023/3/25,4、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),2023/3/25,5、MJS工法应用,5.1
11、 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),2023/3/25,5、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,2023/3/25,5、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:0.50.7 MPa5)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/m
12、in,2023/3/25,5、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),2023/3/25,5、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),2023/3/
13、25,5、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。,2023/3/25,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
14、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),2023/3/25,4.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),2023/3/2
15、5,6.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),2023/3/25,5、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
16、,2023/3/25,5、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,2023/3/25,5、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,2023/3/25,5、MJS工法应用(日本),5.3 应用调查(日本),2023/3/25,6、天津市的MJS工法应用方向,6.1 地基加固方法比较,2023/3/25,6、天津市的MJS工法应用方向,6.2 MJS工法应用方向,2023/3/25,6、天津市的MJS工法应用方向,6.3 MJS工法的应用特性适用于粘性土、砂性土等软土层中的地基加固;变形条件苛刻的复杂施工环境中的各类软基加固;空间狭小的复杂施工场地条件下的各类软基加固;深厚砂性土层中的止水帷幕补强(超深地墙外接缝处止水帷幕补强;各类受损止水帷幕的修补,等);地面无施工条件的各类软基加固(水平与倾斜施工),2023/3/25,Metro Jet System 全方位高压喷射工法,谢谢!,2023/3/25,