技术专题 | 上海轨道交通全方位高压喷射注浆法（MJS）应用实践研究

图1 MJS工法与传统高压喷射注浆法的区别示意图

MJS工法在日本取得了广泛的应用，引入中国已经有将近十年时间。随着上海市及其他城市的轨道交通工程、地下建筑的大规模新建、改建和扩建，周边环境越趋复杂、施工空间严重受限，保护要求越来越高，普通加固土体方法有时已无法满足施工要求。MJS工法成功解决了施工区域狭小、跨越较大障碍及对已有建（构）筑物的保护等难题，应用领域广泛。

图2 MJS工法垂直、水平施工设备图

上海轨道交通建设工程应用MJS工法桩结合内插型钢作为围护结构的工程主要为徐家汇站站内换乘大厅工程和宜山路站换乘通道工程，本文以徐家汇站站内换乘大厅工程作为案例。

为实现徐家汇站三线（1、9、11号线）换乘，需对1号线站厅西侧商场(-1F)向下加层（-2F），具体平面布置详见图3。向下加层基坑围护采用“先插型钢再旋喷MJS桩”复合挡土结构。

施工条件艰难，主要体现在：商场底板下为③1层淤泥质粉质粘土、④层灰色淤泥质黏土，土质流塑、抗剪强度低；原-1F层的净空仅为4.1m；施工区域与1号线车站一墙之隔，设计要求原商城结构抬升不大于5mm。

图3 换乘大厅总平面图

图4 徐家汇站换乘大厅MJS现场施工图

2.2 MJS作为止水帷幕

本文以陕西南路站换乘通道工程为例介绍MJS工法作为止水帷幕应用效果。

图5 陕西南路站换乘通道止水帷幕平面图

1号线、12号线陕西南路站换乘通道工程紧邻1号线及12号线，施工区域有较多管线，环境保护要求极高。换乘通道基坑开挖深度9m，采用钻孔灌注桩围护结构（一侧普通高压旋喷止水，另一侧MJS旋喷止水），MJS最近离隧道1m，具体布置详见图5。

施工结束后围护结构变形位移、周边建（构）筑物及管线位移皆处于报警值范围之内，施工效果良好。

MJS工法被较多的应用于环境保护工程，主要进行地下管线及周边建（构）筑物保护，本文以金沙江路站MJS工程为例介绍其应用效果。

3、4、13号线站内换乘通道工程位于运行轻轨正下方（净空4.6m），施工范围横穿一条22万伏高压电缆箱涵（宽1.7m、板厚200mm、埋深0.15~2m）。基坑采用钻孔灌注桩围护和厚1.4m MJS止水，电缆箱涵周边采用MJS隔离保护，基坑第二道支撑至坑底以下4.5m土体采用MJS改良加固。轻轨立柱与桩位最近距离仅1m，具体平面图详见图6。

图6 电缆箱涵部位及MJS桩位布置

MJS工法应用于较多的盾构进出洞加固工程，本文以陕西南路站北端头井进洞加固工程为例，进行应用效果分析。

12号线南京西路站～陕西南路站区间北端头井盾构进洞地基加固工程施工区域紧邻1号线，加固体与之距离最近不足4m。施工场地狭小，紧贴淮海中路，场地内横穿Φ1350mm污水管、Φ300mm煤气管、Φ600mm上水管等管线。

加固区已有3.5m宽三轴搅拌桩加固区。MJS桩径2400mm，搭接700mm，桩体深度13.251m~25.951m，加固布置见图7。

图7 MJS加固与地下管线、1号线布置图

施工结束后，1号线轨道沉降、地下管线的变形值均在报警值范围之内，有效解决了施工区域小、条件差的难题。

目前上海轨道交通还没有水平和倾斜MJS工程应用，但是已进行过汉中路站水平试验、淀山湖大道站水平试验、桂桥路站超长水平试验和淮海中路站倾斜试验。本文以淀山湖大道站水平试验和淮海中路站倾斜试验进行效果评价。

上海轨道交通17号线淀山湖大道站工程现场进行了水平MJS试验，桩体垂直深度6m，分别进行了半圆及全圆试验。一组为2根Φ2m、长度10m半圆并排搭接桩，搭接700mm。另一组为长度16m、Φ2m半圆桩与长度8m、Φ1.2m全圆桩纵向搭接。

对比垂直施工，水平试桩需安装防喷装置。

图8、图9为现场桩体开挖图，桩体完整性良好、桩径基本达理论值（其中之一并排搭接桩桩径不达标），桩体搭接良好。

图8 Φ1.2m与Φ2m搭接长桩开挖现场图

图9 Φ2m半圆并排搭接桩现场开挖图

施工监测结果显示：半圆桩、全圆桩上方垂直最大位移、侧向最大水平位移均不超过5mm，应用效果良好。

全圆桩对周边环境影响更小，侧向影响随距离的增加骤减。但是图9中其中一根桩径未达理论值，可能主空气流量过大，产生托举阻力，水平应用还需进行试验、改进、总结。

上海基础公司在上海轨道交通13号线淮海中路站工程场地内试桩1根倾斜13°桩，桩身Φ2400mm，垂直深度26.5m，桩身长度27.197m。桩体所在深度为粘性土质，土质良好。

斜桩施工引孔机、主机就位精度、成孔、钻杆倾斜度难以控制。

图10 斜桩现场开挖图

下完钻杆后倾斜度测试结果：深度28.05m，倾斜角范围12.75°~16.41°，平均倾斜角14.59°，倾斜角度偏差大于1°。施工结束后土体最大累计变化位移不超过5mm，倾斜MJS工法仍保持优势，有效控制对周边土体的影响。开挖后经现场量测，斜桩短边2400mm，桩体质量施工效果良好。

1.通过近几年来的研究和工程实践，MJS工法应用领域不断扩大，地基处理技术水平不断提高。成功解决了工程中施工净空低、施工区域狭小、跨越较大障碍物及对已有建（构）筑物保护等难题。但工程应用在做到安全可靠、技术先进的同时，亦应兼顾工程经济合理性。

2. MJS工法具有桩径大、桩身质量好、对环境影响小并可全方位喷射注浆等优点，将会得到越来越广泛的应用，在建14、15、18号线将有近30个车站应用。但是除了桂桥路站水平应用外，基本都为垂直应用，水平、倾斜应用还需进行试验、改进、总结，作一定的技术积累。

3. MJS设备为日本进口，具有较高的科技含量，部分施工单位根据设备部件的易损情况、设备的复杂程度、自身的条件对部分设备部件进行国产化加工，减少了施工成本，取到了良好的经济效益。但总体来说，核心部件国产化率较低，导致施工成本居高不下，主要施工企业在国产化方面需要进行进一步的研究与应用。

专题作者：上海申通地铁集团有限公司技术中心 卞国强

编辑：熊知贤

责任编辑：张轶

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