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摘要：杭州地铁4号线3标段联庄站在附属C出入口施工期间，由于地下连续墙混凝土浇筑过程中，导管提升不当，槽壁在混凝土浇筑过程中塌孔，最后导致了地下连续墙出现了几乎全断面的断桩，对基坑开挖造成了巨大的风险，经过专家和多方主体商讨后，在外侧加设了一段MJS工法桩，最后顺利完成基坑开挖。
关键词：地下连续墙；断桩；MJS工法桩
1.工程概况
联庄站为4号线一期工程江南段的最后一个车站，设站前单渡线，位于东信大道与滨盛路十字路口西南侧，沿东信大道南北向布置，车站为地下二层岛式站台车站，车站范围为双柱三跨箱形框架结构，站台宽12.6米，车站总长281.05米，标准段宽19.9米，车站共设6个出入口（其中3个预留）和2个风亭。
车站围护结构采用800mm地下连续墙，深38.9米，采用工字钢接头，附属C出入口为600mm地下连续墙，深度16.1米~23.5米，开挖深度10.9米~13.1米，附属出入口西侧为景江苑沿街商铺，商铺有地下一层的地下室，基础形式为16米~18米预制管桩。
C号出入口与周边建筑平面关系图
地下室边界距离围护结构最近处仅4.4米，地面商铺有台阶，台阶距离地下连续墙外边界最小处仅2.2米，在翻阅小区的建设资料并结合场地的地质勘察资料后，我们发现商铺地坪以下并没有基础，同外侧场地一样，地表以下均是杂填土，这对我们地下连续墙成槽中塌孔的控制和基坑开挖期间围护结构变形的控制提出了更高的要求。
2.地下连续墙缺陷
联庄站C出入口地下连续墙从2018年4月25日开始进场施工，至2018年5月12日完成，在6月22日进行基坑开挖条件验收时，验收小组发现北侧靠近沿街商铺的冠梁以下的地下连续墙，存在不同程度的空洞和露筋问题，遂对地下连续墙的质量提出了质疑。
C出入口地墙施工时，声测管按照50%放置，实际指做了20%，且在冠梁支撑施工过程中已经遭到了破坏，最后，根据杭州市质安监站和杭州市地铁公司的要求，委托第三方检测单位对C出入口的地下连续墙进行钻孔取芯根据取芯结果决定是否采取补强措施再进行开挖，除去已经做过超声波检测的3幅地下连续墙，选择开挖面较深的C3-1、C3-2、C4-1、C4-2、C5、C6、C7、C8、C10这9幅，每幅地下连续墙在导管仓位置取2孔，深度15m。
C号出入口MJS桩位平面布置及地墙分幅图
取芯从6月29日开始，至7月14日结束，根据取芯报告和芯样照片，除西侧C3-2芯样在6-8米处有比较严重的夹泥、断桩，其余芯样均完整连续，强度符合设计要求：
C3-2第一孔C3-2第二孔
C3-2的分幅宽度为6米，两个导管仓孔间距约3米，从两个孔的芯样判断，基本可以断定该幅地下连续墙在6-8米的范围内有全断面的断桩，俗称“脱裤子”。而C出入口位于杭州钱塘江南侧，地质除表层杂填土外，其余均是砂土，渗透系数大，加之基坑距离仅3.3米，就是西侧景江苑的沿街商铺，若基坑发生大断面的透水透砂，则后果不堪设想，经过上层主管部门领导讨论后，决定在C3-2地墙外补设一排MJS工法桩来进行全断面加固。
3.MJS工法桩加固
MJS工法桩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。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、倒吸水压力及流量均能方便管理和控制，可以有效防止水泥浆进入市政管网，对市政管网造成大范围的堵塞，C出入口地下连续墙补强施工面小，地下连续墙至沿街商铺的3-4米范围内还有10KV电力光缆和D400的污水管，用MJS工法正好满足施工需求。
3.1MJS工法桩的布置和参数
3.1.1MJS工法桩布置
根据钻孔取芯的结果，我们决定在距离地下连续墙外边线500mm，按照Ø2400@1700MJS“一”字形布置工法桩，C3-2分幅宽度为6米，布置原则上往工字钢接头两侧各延伸1.5米左右，本次共设置3根全桩和2根半桩，考虑到地表有电力管沟和污水管线，加固深度为地下3米至12米（开挖面以下3米）。
3.1.2MJS工法桩的主要参数
MJS工法桩的主要技术参数控制如下：
1）桩径：2400mm；
2）浆压力：≥40MPa；
3）空气压力：0.5~0.7MPa；
4）空气流量：1.0～2.0Nm/min；
5）地内压力：1.3～1.6的系数（视地质和返浆情况适当进行调节和控制）；
6）成桩垂直度误差：≤1/100；
7）水泥用量：约3.3吨/米（直径2.4m全圆）；
以上为横截面全圆桩的水泥用量，半圆则减半。
8）提升速度：40min/m；
以上为横截面全圆桩的提升速度，半圆则减半。
9）浆液流量：85～100L/min；
10）水泥浆水灰比为1：1。
3.2工程难点及应对措施
1）主要难点
（1）本工程施工部位均位于已施工完毕地下连续墙边线外50公分，工程地质以砂性土为主，地墙施工后，迎土面可能存在大量的混凝土鼓包，对MJS工法桩喷浆造成一定的影响，影响成桩质量；
（2）施工场地狭小，设备均布置在靠近施工变道的围挡边，给工程施工带来困难，桩位设置在现状人行道上，表层土又以杂填土为主，内有电力管沟和污水支管，若注浆压力控制不当，水泥浆容易窜进管道，造成管道堵塞，或者大量返浆返至路面，影响社会道路的正常通行；
（3）施工部位土层具有较明显的触变及流变特性，土体受扰动后强度极易降低，土体异动可能影响MJS工法桩成桩质量。
2）针对性措施
（1）在引孔施工过程中，根据引孔所取芯样判断施工部位混凝土塌方情况，并记录所取芯样深度位置，结合施工加固范围判断是否影响，并结合施工方案做相应的桩位调整，做到有效喷浆，保证施工质量；
（2）为了施工期间尽量不占用社会道路，我们在混凝土支撑梁上用4根工字钢搭设临时施工作业平台，并施工过程做好泥浆的外排及相关市政管线安全检查工作，避免施工过程中泥浆外溢，高压管路损坏对周边环境造成影响；
（3）在施工过程中应对施工参数进行实时监控，落实专人对MJS工法自动监测设备进行监控，24小时记录现场施工参数，保证成桩质量。
4.基坑开挖
MJS工法桩施工和养护完成后，项目部重新组织了基坑开挖条件验收，于2018年8月18日正式开挖，至8月30日开挖到底，9月5日完成底板浇筑，顺利封底，整个开挖过程始终遵循“分段、分层、分单元、分块、对称、平行、留土护壁，限时完成开挖与支撑”的原则，每层开挖至下一道支撑底以下0.5米左右，严禁超挖，C出入口基坑与周边商铺的距离非常接近，要求开挖至每一单元的设计标高后，都要求在6小时内完成钢支撑架设和预加轴力，预计轴力控制为设计轴力标准值的120%左右为宜。
C3-2缺陷部分位于出入口斜坡段底板附近处，虽然外排已经做了MJS工法桩加固，在实际开挖过程中，现场预先准备好钢板，根据取芯结果开挖至缺陷部位后，再增加钢板封堵，将钢板焊接了两头工字钢上，缝隙利用高强度灌浆料进行填充。
开挖期间，地下连续墙的测斜变形数据稳定，C3-2地下连续墙在开挖期间的累积变形量最大的点在地下10米处，靠近底板位置，最大累积变形量为11.22mm，单次最大变形速率为2.26mm，均在设计和监测规范的合理控制值之内，这也说明了经过MJS工法桩补强后的地下连续墙，在止水效果和桩体刚度上都满足了基坑开挖和变形控制的要求。
结语
地下连续墙在砂性土质中施工时，易发生墙身夹泥夹砂甚至断桩的情况，影响地下连续墙的止水性和整体刚度，而在市政管网密集的地段不宜采用旋喷，且旋喷桩的桩径受土层条件影响较大，刚度无法保证，一般较多用于接缝止水。用MJS工法桩针对地下连续墙的补强，不仅可以加强接缝的止水效果，还能提升墙体的整体刚度，对基坑开挖中的防透水，防变形都是一种有效的措施。
参考文献：
[1]孔祥明，卢子臣，张朝阳.水泥水化机理及聚合物外加剂对水泥水化影响的研究进展[J].硅酸盐学报，2017，45（02）：274-281.
[2]上海隧道工程有限公司.全方位压力平衡高压喷射注浆法（MJS工法）施工规程[J].2014009-2014：4-20.