两种先进的高压喷射注浆工艺处理(MJS和RJP工法)
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MJS、 RJP和普通高压旋喷桩的优缺点和工程适用范围研究摘要:本文结合本人在上海长宁区临空慢行系统天山西路节点工程MJS、RJP 和高压旋喷桩工艺选型时的比较数据,结合本工程的实践经验,简要介绍分析高压旋喷桩、RJP、MJS工法的优缺点和工程适用范围,为后续同类工程设计和施工提供参考依据。
关键词:高压旋喷桩、RJP、MJS、构筑物保护、复杂施工环境0 引言长宁区临空地区慢行系统是长宁区特色慢行系统网络的重要组成部分,系统位于长宁区西部,紧邻虹桥机场,串联虹桥临空经济园区与七大特色主题公园。
慢行系统规划以“城市内的绿野仙踪,机场边的天空之城”为愿景,主要包括“4+1”建设系统,即:绿带休闲慢行道、滨江休闲慢行道、城市休闲慢行道和天空之城慢行道四大部分,以及以休闲驿站、标识系统等功能为主的一个慢行配套服务系统。
本次天山西路节点工程位于外环西河与天山西路交叉口,拟在此新建一条地下慢行通道,同步实施配套变电所与水泵房,本工程是整个外环林带生态绿道二期工程的重要节点。
地道工程在轨道交通2号线盾构结构外边线一倍底埋深范围内,坑底加固深度为坑底下5m,其中最下部分2米采用MJS施工工法,其余RJP旋喷桩工法。
RJP/MJS工法桩水泥掺量≥45%,水灰比为0.7~1.0,28天龄期无侧限抗压强度≥1.2Mpa。
本工程中部地道敞开段(K2+358~K2+393)基坑施工区域位于天山西路跨线桥下,该段跨线桥为上坡段,净空较低,且敞开段基坑(挖深约5.5m)边线与跨线桥承台最小净距仅为3.2m,故施工难度大,高架保护要求高。
为了减少基坑围护与开挖时对临近跨线桥带来的不利影响,确保桥梁本身以及过往车辆通行安全,需采取针对性的施工保护措施。
1 工艺选型高压旋喷桩系利用高压泵将水泥浆液通过钻杆端头的特制喷头,以高速水平喷入土体,借助液体的冲击力切削土层,同时钻杆一面以一定的速度旋转,一面低速徐徐提升(10cm~25cm/min),使土体与水泥浆充分搅拌混合凝固,形成具有一定强度(0.5~8.0MPa)的圆柱固结体(即旋喷桩),从而使地基得到加固。
S-RJP工法在地下连续墙接缝处止水的运用深基坑地下连续墙结构施工过程中,如果地连墙墙深过深,为了保证止水效果,可以采用S-RJP工法桩在接缝处进行止水。
结合上海市杨浦区新江湾城23-5地块益田假日广场项目中的S-RJP工法在地下连续墙接缝处止水的运用,总结相关的施工工艺和方法,实践证明,地连墙使用S-RJP工程桩进行墙深超过40m 的地连墙接缝处的止水,是一种行之有效而且易于施工的施工方法。
标签:S-RJP工法;地下连续墙;接缝处止水;深基坑目前,高压喷射注浆工艺主要由MJS和RJP两种,是从日本引进的新技术,现在主要用于①地墙接缝处的止水强化。
②地墙的加固补强。
③盾构的始发以及到达口加固、反力墙的耐力提升。
④盾构掘进穿越线路保护。
⑤防止基坑底板隆起以及提升土压平衡。
针对地下连续墙接缝止水的问题,结合本项目施工环境狭窄,周边环境复杂的情况,选用S-RJP工法进行施工。
1、工程概况1.1建设概况本工程位于上海市杨浦区新江湾城23-5 地块,东至淞沪路、南至三门路、西至国霞路、北侧为已建成泰宝大厦。
东侧紧邻地铁10号线直线距离约为47.1m。
周边环境复杂,临近地铁十号线,对止水质量要求高;施工过程对周边环境的变形控制要求高。
1.2地下连续墙概况基坑围护结构东侧(靠近地铁10号线)采用厚度均为1000mm厚地下連续墙,基坑围护结构西侧和南侧以及ⅠA区和ⅠB区与Ⅱ和Ⅲ区分隔墙、Ⅱ与Ⅲ区分隔墙地下连续墙厚度800mm,地下连续墙混凝土设计等级为水下C35,混凝土抗渗设计等级为P8。
1.3 RJP工法桩概况在A型,B1型,B4型,B4s型这四种墙深达42.55m的地连墙接缝处位置在-26.00~-45.00标高范围内设置φ2400定角度180°S-RJP大直径高压旋喷桩进行止水。
同时在北侧利用泰宝大厦800厚地下连续墙,故在新施工的地连墙与泰宝大厦原有地连墙交接的位置在-19.200~-30.900标高范围内设置φ2400定角度180°S-RJP大直径高压旋喷桩。
MJS全方位高压喷射法MJS工法是从综合角度出发,将硬化材料泥浆的配料直至加压输送、喷射、地层切削、混合、强制排泥、集中泥浆这一系列工序作为监控对象。
是一种能进行水平地基加固和360°全方位地基加固的施工工法,对于周边环境及地基扰动影响积极微小;能实施大深度地基加固及水面下的施工,并且可以选择排泥场所。
可以实施全方位施工的因素就是具有优秀的排泥处理能力,传统的施工法是由于气升效果,废泥由钻杆与原状土之间的间隙排出,但是,随着施工深度的增加,气升效果会越来越弱,另外,当间隙堵塞的时候,地基压力会增加,高压喷嘴的喷射效率会下降,会造成地面隆起等负作用。
MJS工法能够克服这个难题,它采用多孔管钻进,多孔管中间有一个 60mm的泥浆抽取管,在倒吸水和倒吸空气适配器的作用下,能将地下的废泥浆强制抽出。
钻头上装有地内压力感应器和排泥阀门,并且能够自由控制排泥阀门大小,当地内压力显示不正常时,调整排泥阀门的大小可顺利的排出泥浆,使地内压力正常。
MJS工法配有后台管理装置,对于地内压力、空气压力及流量、水泥浆压力及流量、倒吸水压力及流量在管理装置面板上能够清楚的显示,这样有便施工的管理和控制,而且还可以作为后期材料保存起来。
对比传统高压旋喷桩可以发现MJS工法有以下几个特点:1、装有专用排泥管,因此可以略去排泥槽。
2、排泥量可以调节。
3、可以量测调整地层内泥水的压力。
MJS工法加固土体分为两个阶段:第一阶段为削孔阶段:削孔时将1.5m的钻杆和前端装置连接,顶出多孔管,直到计划施工深度。
若地基较硬,需要长距离施工时,可用多层双孔管施工,成孔过程也可采用G2-A工程钻机或阿特拉斯钻至设计深度,预先成孔,成孔直径为200mm左右。
第二阶段为摇摆喷射阶段,通过安装在钻头底部侧面的特殊喷嘴,置入土体深度后,用高压泵等高压发生装置,以40Mpa左右的压力将硬化材料及空气从喷嘴喷射出去,并一边将多孔管抽回。
由于高压喷射流具有强大的切削能力,因此,喷射的浆液一边切削四边土体,土体在喷射流的冲击力、离心力和重力等作用下,与浆液搅拌混合,并按一定的浆土比例及质量大小有规律地重新排列,浆液凝固后,便在土中形成各种形状的加固体。
MJS全方位高压喷射法MJS工法是从综合角度出发,将硬化材料泥浆的配料直至加压输送、喷射、地层切削、混合、强制排泥、集中泥浆这一系列工序作为监控对象。
是一种能进行水平地基加固和360°全方位地基加固的施工工法,对于周边环境及地基扰动影响积极微小;能实施大深度地基加固及水面下的施工,并且可以选择排泥场所。
可以实施全方位施工的因素就是具有优秀的排泥处理能力,传统的施工法是由于气升效果,废泥由钻杆与原状土之间的间隙排出,但是,随着施工深度的增加,气升效果会越来越弱,另外,当间隙堵塞的时候,地基压力会增加,高压喷嘴的喷射效率会下降,会造成地面隆起等负作用。
MJS工法能够克服这个难题,它采用多孔管钻进,多孔管中间有一个 60mm的泥浆抽取管,在倒吸水和倒吸空气适配器的作用下,能将地下的废泥浆强制抽出。
钻头上装有地内压力感应器和排泥阀门,并且能够自由控制排泥阀门大小,当地内压力显示不正常时,调整排泥阀门的大小可顺利的排出泥浆,使地内压力正常。
MJS工法配有后台管理装置,对于地内压力、空气压力及流量、水泥浆压力及流量、倒吸水压力及流量在管理装置面板上能够清楚的显示,这样有便施工的管理和控制,而且还可以作为后期材料保存起来。
对比传统高压旋喷桩可以发现MJS工法有以下几个特点:1、装有专用排泥管,因此可以略去排泥槽。
2、排泥量可以调节。
3、可以量测调整地层内泥水的压力.4、可以360°全方位施工,加固直径可以自由选择MJS工法加固土体分为两个阶段:第一阶段为削孔阶段:削孔时将1。
5m的钻杆和前端装置连接,顶出多孔管,直到计划施工深度。
若地基较硬,需要长距离施工时,可用多层双孔管施工,成孔过程也可采用G2-A工程钻机或阿特拉斯钻至设计深度,预先成孔,成孔直径为200mm左右。
第二阶段为摇摆喷射阶段,通过安装在钻头底部侧面的特殊喷嘴,置入土体深度后,用高压泵等高压发生装置,以40Mpa左右的压力将硬化材料及空气从喷嘴喷射出去,并一边将多孔管抽回。
岩土钻掘设备课程设计课题名称:高压喷射注浆工艺汇报人:孔海潮小组成员:李立辰张田田孔海潮张继超张良余子烨李洲院系:工程学院班级:051123专业:地质工程(岩土钻掘方向)指导老师:卢春华前言................................. 错误!未定义书签。
第一章高压喷射注浆法的定义与种类.. (3)第一节高压喷射注浆法的定义 3第二节高压喷射注浆法的种类 4第二章高压喷射注浆法旳特点与适用条件 (7)第一节高压喷射注浆法的主要特点7第二节高压喷射注浆法的适用条件7第三章高压喷射注浆法加固机理 (9)第一节喷射流的相关性质10第二节高压喷射流对土体的破坏作用12第三节高压喷射流成桩(壁)机理13第四章高压喷射注浆机械 (15)第一节施工机具15第五章施工工艺............................... (23)第一节高压喷射注浆工艺流程见图23第二节施工要点25第三节常见施工问题与处理27展望27前言1960年日本在中西涉博士发明了单管高压旋喷注浆法(CCP 工法)以后,又相继开发了二重管高压旋喷注浆法(JGS工法)、三重管高压旋喷注浆法(GJG工法),他们在三重管高压旋喷注浆法的基础上,开发的555一MAN施工法(SuPer5011stabilizationManagement)和RJP(超高压旋喷注浆法,RodinJetPile)工法,旋喷直径最大可达4m,其研究的全方位高压旋喷注浆法(MJS工法),是一种全方位(水平和倾斜方向)大孔径旋摆喷技术,该技术包括喷头测试装置和排泥处理装置。
近年来,日本又把高压喷射注浆法与深层水泥浆液搅拌法结合起来,同时发挥机械搅拌和射流搅拌两者的优点,形成了深层喷射搅拌混合法。
高压喷射注浆技术的发明,完善了注浆技术体系,使施工注浆结构体成为现实。
低压的渗透注浆可使土体不变形、浆液充填土颗粒间孔隙、附加地应力较小,中压的压密注浆造成土体变形、浆液与土体共同形成似柱状固结体、附加地应力较大,较高压的劈裂注浆能够破坏土体、产生树状固结体、附加地应力较大,而高压喷射注浆利用高压将土体切割后部分获全部排出、浆液在切割范围内均匀搅拌或置换形成高强度的结构体、附加地应力小,注浆技术成为较完整的技术体系。