钻孔灌注桩是近年来桩基础中最常见的一种基础形式，其承载力大、抗震性能好、造价低、沉降变形小、适用于各种土质和各种长度的桩基，在铁路、公路、房建等工程建设中被广泛使用。在钻孔桩选择的机械上，由于冲击钻机可以根据工地的实际情况自行组装，操作简单、施工成本底并且几乎适用于各种地质状况，特别适合高层建筑或桥梁的嵌岩桩成孔，因此，冲击钻机成为了钻孔桩施工的首选机械。随着我国不断建设和发展，不少高层建筑、桥梁、城市立交等工程都在城市繁华地段或紧挨居民区施工，这类大型建筑在桩基施工时所选用的冲击钻机在施工过程中存在震动大、噪音大的缺点，难免会对周边建筑物产生不利影响，造成周边建筑物开裂、地基沉降等，影响已有建筑的使用安全，从而引发争议与纠纷，影响企业形象。如今人们的维权意识不断增强，如何在基础施工过程中将周边建筑物的影响降到最小就显得极为重要。

 

　　文章以佛山市三水区油金特大桥东岸居民区桩基础施工时，将回旋钻机结合冲击钻机成孔应用的效果进行分析，以期最大程度地减小或避免对周边建筑物的影响。

 

 

　　因桩基础施工对周边房屋的影响屡见不鲜，2010年8月，成都某私人住宅楼房距新建商业广场30多米，由于商业广场桩基础施工时的振动影响，导致房屋内石灰脱落、多处开裂、其中院墙损坏最为严重；同年，东莞万江某三层半砖混结构住宅楼，因受到距离13米处某楼盘桩基施工的影响，导致每层楼墙体、楼梯板交接处出现了不少裂痕。经专业公司进行鉴定后得出结论，由于桩基施工离这栋住宅楼较近，采用锤击桩施工产生的震动对住宅楼有一定影响；同年10月，珠海机场高速公路某项目桩基施工期间，离施工场地较近的多栋村民房屋墙体出现不同程度裂缝，因项目部就责任认定和赔偿问题无法与村民达成一致，导致村民阻工，项目停工长达半年之久。

 

 

　　通过以上案列可知，在桩基施工期间所造成的振动对周边建筑的破坏性主要有两个原因：（1）振动造成建筑物发生变形，导致基础和墙皮龟裂、地基下沉；（2）造成建筑物基础发生不均匀沉降，致使建筑物出现裂缝、断裂甚至垮塌。距离震心越近，其造成的破坏可能越大。油金大桥东岸桩基础均为嵌岩桩，其地质组成从上至下大致为：素填土、细砂、粉质粘土、中粗砂、粉质粘土、中风化岩、微风化岩，若按照正常施工，直接采用冲击钻机是最好的选择。但桩基础施工距离最近的民房不过20米，其民房均为老旧农村房屋，未经过正规设计，施工主要依靠工匠经验和传统经验，大多未进行科学选址，房屋结构形式简单，基础施工较为随意，房屋的安全度设置水平和抵御自然灾害的能力极低，在受到施工振动的影响下极易对建筑物造破坏。

 

　　根据《爆破安全规程》国家标准（GB6722-2011）中的有关规定：

 

　　（1）土窑洞、土坯房、毛石房屋振动速度的安全阀值为4.5～15mm/s；（2）一般砖房，非抗地震的大型砌块建筑物振动速度的安全阀值为20～30mm/s；（3）一般古建筑与古迹的振动允许值为2～5mm/s。

 

　　由于油金大桥东岸施工场地附近村民房屋使用年限较长，施工前对村民房屋进行检查时，发现部分房屋内部墙体表面已出现细小裂纹，地基下沉，砖砌体砂浆强度较低等现象，综合考虑该群民房的建筑质量、地质条件等特性，其房屋的抗振性能已大打折扣。在油金大桥东岸桩基施工中，如果一开始就采用冲击钻机冲孔，其桩锤在地表所形成的振动速度过大，特别是桩锤在冲击沙层时所产生的振动扩散范围较广，极易对大面积的建筑物造成损伤。且桩基础施工多为昼夜不间断进行，人体对地面质点速度之间的关系大致可以分为：可感（2～5mm/s），感觉显著（5～9.7mm/s）；不适（9.7～20mm/s）；感到骚扰（20～33mm/s）；反感（33～50.8mm/s）等几个数量级。若桩锤在冲桩过程中所产生的振动速度和噪音过大，将严重影响到附近居民的日常生活，从而引发投诉与纠纷等事件，可能阻碍施工的正常进行。假设在桩基施工前开挖隔振沟，由于房屋基础距施工场地较近，且周边地质以细砂为主，隔振沟开挖过深，难免会引起沙土流动，破坏邻近房屋基础，造成地基下沉。若隔振沟开挖过浅，则起不到隔振效果，且隔振沟的作用以隔振为主，其冲桩时所产生的噪音并没有消减。经查阅文献[1]可知，当冲孔达到一定深度后，重量为3.8t的冲击锤在冲击中风化岩时，在2m的的冲程下，对距离20米左右建筑物的最大振动速度分别为1.093mm/s、1.990mm/s，此时的振动速度对周边建筑物和居民正常生活影响甚小。因回旋钻机在施工中存在无噪音，无震动，无挤压等特点，但无法满足嵌岩桩的需要，若先将相同冲锤直径的回旋钻机钻孔至中风化岩层，然后再使用冲击钻机冲孔，即可达到设想的目的。

 

 

　　油金大桥东岸临近居民区的16根嵌岩桩，均采取先用回旋钻机钻孔至一定深度后，再使用冲击钻机冲孔，居民区以外的桩基础则采用冲击桩机直接冲孔。在施工期间，现场施工人员能明显感觉到，回旋钻机与冲击钻机相结合的施工方法比直接使用冲击钻机开孔对周边的振动及噪音有大幅度的下降，且回旋钻机与冲击钻机操作相似，更换钻机后可共用泥浆池、循环池，对施工的连续性无影响。在桩基础期间，测量组对周边房屋选定了若干个监控点，并且不定期进行了监测，至桩基础施工结束，均未发现周边监控点发生沉降，且对临近房屋未造成损害。

 

　　4施工注意事项

 

　　4.1在使用回旋钻机钻孔期间，当钻至沙层时，进尺速度不宜过快且应加大泥浆的比重和粘度，必要时可抛投粘土，使其形成较好的泥浆护壁，避免沙层流动造成塌孔。

 

　　4.2因尽量加深回旋钻机钻孔深度，转至回旋钻机较难钻入的卵石、块石、强风化岩、中风化岩等较为坚固的土层后，再使用冲击钻机冲孔。

 

　　4.3使用冲击钻机冲孔时，应将冲程控制在1.5m以下，这样可以进一步减小冲桩时所造成的振动和噪音。

 

　　5结束语

 

　　油金大桥东岸桩基础施工通过回旋钻机与冲击钻机相结合的方法，有效的减轻了在居民区桩基础施工时对周边建筑和环境所造成的影响。此种方法具有工序简单，资金投入小，施工连续性强等优点，一台回旋钻机可配合多台冲击钻机循环作业。但此种结合也存在一定的局限性，不适合上部土层存在较为坚硬的岩层，致使在孔深较浅的情况下就提前使用冲击钻机冲孔，从而达不到减振降噪的目的。桩基础施工对周边建筑物及居民的影响在如今大规模的建设过程中仍难以彻底避免，如何减小冲桩时所造成的振动仍是一个值得探讨的问题。因此我们在施工钻孔桩时，要根据现场条件、工期要求、地质情况及成本分析等，用科学的方法来选择设备和工艺手段，用最佳的施工方法，在保证质量、工期、安全的情况下力求对周边建筑物造成最小的影响。如果影响再所难免而产生矛盾纠纷，应即时组织安全性鉴定与评估，确定损伤程度以及产生原因，以调节化解矛盾，避免矛盾的进一步恶化。