上海市地矿建设有限责任公司
摘要：打桩施工，是建筑工程中的必要步骤，然而如果在此过程中缺乏对打桩施工的有效控制，便会影响到周边建筑的正常使用。在本文中，将从打桩施工的特点出发，来对打桩施工过程中危害的产生进行分析，并基于此来探讨应如何对打桩施工的危害进行防治，从而避免打桩施工对周边建筑产生的负面影响。
关键词：打桩施工；工程危害；危害防治
引言：
在当前的打桩施工过程中，其对以周边环境所产生的影响，往往会导致周边建筑物的使用寿命以及安全性降低。为此，大部分工程单位在进行打桩施工时，都会根据具体的施工环境而采取相应的防治措施，从而避免打桩施工对周边环境产生负面影响，并保障打桩施工工作的效果以及顺利进行。
一、打桩施工过程中的危害的产生原因
（一）振动
在打桩施工的过程中，其所产生的振动通常会对周边的建筑以及环境产生影响，并且当影响较大时，还会导致周边建筑出现沉降、倾斜等问题。在实践测试的过程中可以发现，当施工现场的土层主要为饱和软黏土使，可以利用桩体自身以及桩锤的重量顺利的将桩体压入到地面当中，对周边建筑的振动影响往往较小。而当施工现场的土层为硬土层以及持力层时，则需要桩锤的连续重击将桩体打入到土层中，对周边建筑往往有着较大的振动影响。一般来说，在打桩的过程中，振动的影响会随着距离越来越远而不断缩减。同时周边建筑的自身结构强度也决定了其受振动影响的强弱。为此，在进行打桩施工的过程中，一旦忽略对周边环境、施工土层、邻近建筑结构等关键性因素的综合分析与考虑，缺乏对打桩施工振动影响的控制，便有可能引起建筑的直接破损或是间接与加速建筑的破损。例如，在某工程中，因为打桩施工时出现振动过大的问题，而导致了周边邻近施工地点的某建筑物，原本完好且没有出现异常应力变化的结构，因振动导致的边坡崩塌而出现了地基失稳的问题。加速建筑破损的问题，主要是发生在建筑于软弱地基上的建筑结构，通常这种结构会因为差异沉降、温度变化等问题而受到过一定损失，而打桩施工所产生的振动，会产生出一种附加动应力，最终导致建筑结构原有的损失进一步加剧。
（二）挤土效应
打桩施工的主要目的，是将预制桩打入到地基的土层当中，而在预制桩打入到土层时，土层中与其体积相等的土地，便会在桩体进入土层后，向四周挤压，对周边的土层产生扰动的效果，致使打桩区域内地表与深层的土地在这种作用下出现变形的情况。而挤土效应主要指，在打桩后地表以下的深层土地，在覆土层的压力下，土体无法向上隆起，因而向水平方向挤压，导致建筑物的土体出现变化，最终产生土体结构被破坏的问题。但在实际施工的过程中，打桩所产生的挤土效应，会根据打桩地土质的不同而产生不同的挤土效应。例如，当打桩地的土质为渗透系数较小的饱和软黏土时，其在受到打桩后产生的挤土效益，往往不会出现立即挤密的情况，而是会在强大挤压力的作用下，在桩体的周边土壤中产生超孔隙水压力，随着这压力向四周不断传递与扩散，土的抗剪强度便会大幅降低，同时土体的结构被破坏，导致打桩后其周边区域出现地表土大量隆起，深层土壤则同时出现大量侧向位移的问题。同时，相关研究所采产生的测试数据表明，在一般情况下，土壤受到打桩所产生的挤土效应后，施工区域周边的土体隆起量为全部桩体总体积的30%~60%，而影响范围则与桩的长度程成正比。此外，当打桩的过程中没有对挤土效应的产生进行有效控制时，在前期被打入的桩会可能会出现扭曲、偏位以及上起等问题，而范围内的建筑物除了会出现与以桩柱相同的问题外，还会出现地坪与墙身开裂等情况，深埋在土地中的电缆、光纤、管道等公共设施也同样会受到挤土效应的影响产生故障。
二、打桩施工中危害的防治措施
（一）振动的防治
要想在打桩施工的过程中实现对振动问题的控制，便需要相关人员通过对施工场地以及施工设备、施工内容的具体分析，来选择采取何种方式进行打桩施工。同时施工人员应对打桩时所产生的振动频率有一定的了解，并且可以通过与附近建筑的管理人员进行沟通，以采取对应的隔振措施，避免对建筑物内部的精密仪器或是设备产生影响。而且在施工的过程中，为了避免振动的影响过大，还可以采取设置防震沟的形式，来对振动问题进行控制。通常防震沟的宽度会被控制在0.5~1.5m左右，深度则需要在建筑最深深度的0.5~1m以上。同时，需要用松散的砂石来对防震沟进行填充，避免地面在振动的影响下出现土体位移等情况，并起到隔断振动波的作用，降低振动所产生的负面影响。
（二）挤土效应防治
在展开工程施工的打桩流程时，所需要面对的重点问题就是针对于挤土效应的防治。为此，便需要根据挤土效应的特点，来采取多种具有针对性的措施，以避免挤土效应对周边的环境产生危害。而防治挤土效应的主要措施为：
一，桩型的合理选择。在防治挤土效应时，合理选用施工桩型，可以实现对挤土效应的有效控制。比如，针对已修建建筑物的周围进行桩基施工时，应当尽可能的避免应用预制实心桩、沉管灌注桩等排土桩，而应选用开阔钢管桩或钻孔灌注等小量排土或不排土的桩柱。同时，在选用桩型时，应选择长度较长的桩柱，以保障桩柱进入到持力层后的效果，提升桩体入土后的单桩承载力，以为基础降低桩密度与数量，扩大桩距，降低挤土作用的影响。
二，控制施工顺序。在进行打桩时，合理的对打桩过程进控制，可以实现对挤土效应的有效控制。而在此过程中，应遵循先内后外、先密后疏的原则。先内后外指的是在实际打桩施工的过程中，要按照由中心向外侧的原则进行打桩，保障打桩施工的对称性，以实现内部挤压应力之间的平衡，而这种以中心为基础，呈现为辐射状对称展开的施工顺序，可以有效避免挤压所导致的位移。先密后疏则是要求在进行桩体的施工时，先对密集的桩群进行打入，再打入疏散的桩群，从而实现桩群成桩后桩土之间的平衡，削弱所产生的挤压应力。
三，控制打桩施工的速度。在施工时，打桩的速度主要表现为施工过程中，每日的具体打桩数量。而通过相关研究以及实践可以发展，在每日打桩数量过多时，其会导致周边土壤的孔隙水压力增大，土体侧位移表现更加明显等问题。这就使得在进行打桩施工的过程中，需要根据土壤的具体属性，来控制打桩数量，降低打桩速率，以避免挤压问题的加剧。同时，在施工时，可以采取埋设孔隙水压力剂的方式，进行实时监控，从而更加高效的实现施工速率的调整。
四，应用浅层钻孔工艺。在施工的过程中，浅层钻孔工艺的特点，是在进行打桩时，先利用设备钻出桩口，再打入桩体，也被称为“植桩法”。通过实践后的研究表明，这项工艺在打桩工作中的应用，可以降低接近50%~60%左右的孔隙水压力，并使地表变形、深层变形分别降低80%、50%，能够高效保质的完成打桩项目。
五，设置隔断物。在打桩的过程中，通过在打桩施工桩基以及周边建筑周围设置隔断的方式，同样可以实现对挤土效益的有效控制，并避免其传播到土壤当中。在实践的过程中，各个施工单位通常会根据施工地点的实际情况，而采取刚性隔断与柔性隔断两种方式，来对挤土效应进行控制。例如，在某工程中，某施工单位便根据土壤的特点，而选用了构筑地下连续墙的形式进行隔断。而打桩施工的柔性隔断则主要以设置泥浆沟槽或砂槽的形式对其进行隔断处理。
（三）综合性注意事项
在进行打桩施工的过程中，无论是为了避免振动还是挤土效应所产生的负面影响，都应当在具体施工的过程中，能够实现对施工问题的综合性判断与考虑，并注意到其中存在的根本性问题。为此，在施工时，要做好对周边环境的调查研究，充分了解周边建筑在平面布置、结构强度、具体属性等方面所表现出来的特点，并结合施工区域地下管线的具体分布情况，进行打桩方案的调整，避免对周边环境产生危害。同时，也要加强针对于周边土地的检测力度，确保检测点可以得到均匀的布置，而且对于打桩区域内部，较为容易出现土壤问题的位置也要安装检测点，以对打桩施工展开时，周边土壤结构出现的变化进行检测，以此为基础，对施工中的具体流程、打桩速率、桩数等问题的进行调整，使施工的展开符合周边土壤结构变化的趋势，降低打桩施工对整体工程产生的危害。另外，在打桩施工的过程中，还要尽可能避免打桩施工所产生的噪音污染危害周边群众的日常生活，合理的控制施工时间，降低噪音污染所产生的负面影响。
结论：
综上所述，在打桩施工的危害主要源自于打桩时产生的振动与挤土效应。而其中挤土效应对周边环境产生的影响最为明显。为此，便需要通过采取合理选择桩型、控制施工顺序与速度、改善工艺、设置隔断等方式进行挤土效应的防治并结合振动的防治措施以及综合性注意事项，实现对打桩施工危害的有效控制。
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