MJS工法（全方位高压喷射法）桩在老城厢区域深基坑围护施工中的应用

摘　要：上海老城厢露香园路旧改地块商品房及配套公建项目一期（B4、B5地块及实验小学）工程位于上海市中心地段，周边环境复杂，围护施工难度大。为使基坑围护施工对周边环境影响降到最小，在重点控制的方浜中路区域，采用了MJS工法桩应用于围护体系中，通过认真策划与严格实施，最大程度减少了对周边环境的影响，证明了该项措施是成功的。
关键词：深基坑；MJS工法桩；围护；老城厢

1　工程概况
　　上海老城厢露香园路旧改地块商品房及配套公建项目一期（B4、B5地块及实验小学）位处上海市中心地段，地块坐落于南起方浜中路，东临露香园路，西靠青莲街，北至大境路四路环抱之内（图1）。

　　B4、B5地块及实验小学占地面积约27520m2，总建筑面积分为小学部分及别墅住宅部分。其中B5地块实验小学部分用地面积为10259m2，地下2层、地上最高为3层，地上建筑面积为12310m2，地下建筑面积为14488m2。别墅住宅部分为小别墅，地下2层、地上3层，地上建筑面积为27085m2，地下建筑面积为25389m2。
　　工程结构形式为框架结构。工程基坑总体呈不规则多边形，基坑面积约为26000m2，周长约为774m，基坑分为北侧B4、B5地块住宅部分和南侧B5地块实验小学部分2个区域。B4、B5地块住宅部分基坑面积约为16760m2，基坑开挖深度为8.1m；B5地块实验小学部分基坑面积约为9240m2，基坑开挖深度为9.4m。
2　基坑施工重点
　　本工程位于上海黄浦区老城厢，周边环境复杂，管线众多。特别是南侧方浜中路侧，隔方浜中路对面为大片的老式居民小区，围护设计考虑到该侧居民楼房多为上世纪中叶建造，结构为砖木结构且年久失修，距离场地红线最近为8.9m左右，受深基坑施工的影响较为明显。因此，最初决定采用钻孔灌注桩+三轴搅拌桩止水帷幕的围护形式。三轴搅拌桩对周边环境影响较小，但采用的三轴搅拌桩桩架非常高大，由于方浜中路上方存在高度距离地面仅12m的高压线和高度距离地面仅8m的380V的电线。电线杆距离现场红线最近处仅有12m，高压电线距离基坑边最近处仅有2.2m，而导致三轴搅拌桩的桩架无法在此位置上安全施工。如果采用桩架较矮的高压旋喷桩作止水帷幕，虽然高压旋喷桩桩架能安全地在高压线下施工，但是由于高压旋喷桩压力过大，将对方浜中路对面的老式居民区造成很大的影响。
　　实验小学南面方浜中路侧围护结构靠近居民区，围护施工对周边居民区老式建筑影响较为明显，且受限于上部高压线净空限制。通过对各项施工技术的对比和分析研究，最终采用MJS工法桩作为止水帷幕，应用于围护体系中。、
3　MJS工法桩在工程中的应用
　　整个基坑围护体系共3种形式，MJS工法桩主要应用在南侧的区域。南侧方浜中路部分围护体系采用内侧单排Φ850mm、Φ900mm钻孔灌注桩作挡土结构，外侧为单排Φ1200mm的MJS工法桩作为止水帷幕的形式，图2为南侧MJS工法桩布置。


　　3.1MJS工法主要参数与桩机性能
　　工程中MJS工法的设计桩径为2400mm，搭接长度为700mm，截面大部分为180°半圆形，在转角及与原灌注桩搭接处采用360°MJS工法施工[1-3]。桩身设计长度为16m。施工采用的水泥采用P.O42.5，水灰比为1.0。
本工程在采用了多用途专用钻机，该设备机高3.8m、机长3.5m、机宽2.02m。能够适合水平、倾斜、垂直等任意角度施工（图3）。


　　3.2MJS施工流程
　　本工程围护体系的MJS工法桩桩径为2400mm，搭接长度为700mm，桩身长度为16m。桩体截面角度为180°，在部分转角部位及与原灌注桩搭接处桩体截面角度为360°。施工前采用工程钻机施工导孔，图4为工艺流程。
　　3.3施工困难与解决

　　3.3.1周边环境保护
　　露香园项目一期南侧方浜中路区域局部围护结构靠近居民区，距离仅8.9m，且受限于上部高压线净空限制。施工难度大，周边环境保护要求高。针对上述情况采取如下措施：
　　（a）MJS工法桩施工过程中必须严格控制地内压力；
　　（b）施工中，配合相关监测单位加强周边重点构（建）筑物的监测；
　　（c）利用监测数据为MJS工法提供指导，通过监测数据不断修正MJS工法地内压力控制数据和施工节奏，减小对周边环境的影响，顺利实施该工程。如监测数据出现异常，则采用桩机的控制界面及时调整施工措施。
　　3.3.2排泥量大
　　MJS工法旋喷桩，1台设备1h的排浆量约10m3（厚浆），施工排泥量大，文明施工要求高。针对上述情况采取如下措施：
　　（a）现场配备每小时能处理10m3泥浆以上的泥浆处理设备，同时预留了设立100m3左右的泥浆池。
　　（b）严格监控泥浆的排放量，及时进行泥浆外运；
　　（c）加强泥浆处理设备或泥浆池周边的防护工作，安排专人进行施工区域保洁，避免发生扬尘污染。
4　工程实施效果
　　本工程在围护施工过程中，专门应用到了信息化施工技术对周边环境、管线的变化进行实时监测。由具体监测数据并结合实际施工情况分析，地下管线监测点在MJS工法桩施工期间变化情况可归纳为表1。
　　监测数据显示，方浜中路侧MJS工法桩施工期间对周边环境影响都在正常范围以内，土方开挖后，围护的整体挡土和隔水体系安全可靠。因此施工对周边环境影响的控制是非常成功的，取得了良好的社会效益。
5　结语
　　随着我国城市的发展，市中心必将会有更多的深基坑旧改工程，在复杂的市中心环境中，确保质量、安全和文明施工已是我们的施工理念，这就要求我们在施工中以人为本，向着绿色工地方向发展，将施工对周边环境的影响降到最低。特别是在周边环境复杂的情况下，充分引进和利用先进的施工技术，来解决市中心深基坑施工的各种难点，满足工程建设的需求。
　　MJS工法桩技术虽然施工的成本相对较高，但是其采取的先进工艺能够有效地减少施工对周边环境影响，而且特殊的机械性能满足低净空施工要求。