工程管理CONSTRUCTION静压管桩施工振动效应测试分析黄世杰厦门莲前集团有限公司摘要：静压管桩由于压桩过程中遇到坚硬物阻挡、压桩机操作过急等原因，施工过程中仍会造成振动，并对邻近建（构）筑物造成影响。本文以厦门何厝安置房工程静压桩施工振动效应测试为例，分析静压桩施工振动给周围建筑物带来的影响程度，得到了若静压桩平稳施工时，振动对民房造成的影响较小，若施工较急且两台机械同时施工时可能对民房的上层结构造成一定影响的结论。关键词：静压管桩振动效应测试1引言在城市施工活动中，静压桩施工具有无噪声、无污染等优点，相对预制桩的锤击法施工而言，静压桩施工被认为是无振动的。其实这并不是绝对的，压桩过程中遇地下坚硬物阻挡，如卵石、碎石和坚硬地层、或桩压到持力层后，往往机械会被轻微抬升等，导致重型压桩机械被顶起后又滑脱而向下夯击地面，这种情况能产生能量较大的低频振动，对建筑物影响最大；同时压桩机械在位移过程中操作过急、动作幅度较大等情况也将产生一定的振动能量。在施工中也很有必要对振动给周围建筑物带来的影响程度进行评价，为工程项目能图1振动测试系统组成示意图安全地进行施工提供科学依据。本文以厦门何厝安置房工程静压桩测点布置施工振动测试为例进行分析。建筑物测试点布置2工程概况根据地震波的传播特性，在同等条件下，距离震源越远，质点的拟建何厝场地安置房位于厦门市思明区何厝村内，场地南侧和振动速度越小，对建（构）筑物等设施的影响就越小。因此测试点均选西侧（最近距离约15米）为2层~3层的简易厂房或混凝土民房，基至对目标建（构）筑影响相对较大的位置，即较靠近静压桩施工的位础采用天然浅基础，北侧与拟建工程场地距离约6~30米为水泥路。置（如图2示）。本次桩基施工现场距离民房较近，其中最近距离约场地及其周边以坡残积土为主，基底以燕山晚期侵入的花岗岩为主。20米远，根据现场施工情况，测点沿村庄前沿的民房向后延伸布设，据钻探揭露，拟建场地地层主要由填土、耕植土、晚更新世冲洪积层、共测试了三栋民房，分别在底层和顶层各布设一个测试点，每个测试第四系坡残积层以及燕山晚期侵入的各风化花岗岩层为主。设计采点均布置了垂直向和水平向两个方向的拾振器，拾振器均用粘合剂用静压预应力管桩基础，以强风化花岗岩作为桩端持力层。桩基施工与建筑物紧密固结。分别测试压桩机1、压桩机2以及两台压桩机同采用ZYJ800型液压桩机，设备最大压桩力为800T，实际总配重时施工时的振动情况。420T。减震沟效果测试3振动测试方案由于土质与空气的阻抗差异阻隔波的传播路径，在振源与被保为准确掌握桩机施工时振动对周边建筑物的影响，需要对施工护对象间设置减振沟，具有明显的隔振效果[3,4]。为掌握减震沟的减振动进行实测。由于地基和建筑构件所受的动应力大小主要与质点震效果，在减震沟前后各布设两个测试点，分别测试压桩机1和压桩振动速度有关，控制质点的振动速度就显得非常重要[1]。因此，目前机2施工时的振动情况。工程界对振动影响的分析一般是选用质点最大速度作为振动强度的判别依据。Langefors和Kihlstrom(1978)，Dowding(1985)，及New(1986)还发现除了考虑质点峰值振动速度之外，质点的主振频率在确定振动安全判据中也是重要的[2]。测试目的本次测试的主要目的是掌握静压桩施工过程中产生的振动对周边村庄民房的影响程度，为工程项目能安全地进行施工提供科学依据。测试系统构成测试系统由爆破振动记录仪、信号放大器、计算机和多个低频速度传感器，组成一套具有接收、采集、显示与分析处理的测试系统（如图1示）。采用上述配套设备得到的相应记录可检测地面质点振动的速度值。本次测试采用941B型超低频测振仪，该测振仪是一种用于超低频或低频振动测量的多功能仪器。本工程主要用于民房的质点振动速度。数据采集采用实时监测方式：提前开始信号采集，施工结束后，手动停止接受。图2静压桩振动测点布置示意图146城市建设2010年总第57期췲랽쫽뻝
工程管理CONSTRUCTION4测试结果及分析测试结果本次测试中，对各个测点进行了多组测试，由于篇幅所限，在此取压桩机1单独压桩和两台机械同时压桩测试数据中各一组数据进行分析，并列举A1点的振动波形图。表1各测点振动测试数据图4A1测点底层实测最大振动波形振动评价标准目前国内专门用于打桩振动评价的国家标准尚未出台，但打桩的振动与其他一些振动有类似的地方，国内许多工程实例均借鉴了其他行业的振动标准，例如强夯振动极限值、地震烈度表和其他国家的相关规范。强夯振动与打桩振动具有许多相似之处，国内有些科研机构曾对黄土地区做过较为系统的现场实验研究，制定表2。据调查，何厝村民房大多数为砖混结构，基础普遍采用毛石条形基础，基础坐落在原状土上，大部分旧民房楼板为花岗岩条石，部分新建楼房楼板为现浇钢筋混泥土，层高3米以上，楼层大多2－3层，个别达5层。调查还发现，近年来村庄中新增了许多在原建筑基础上搭建的民房，个别民房直接以旧围墙为基础向上搭建，存在较大的安全隐患，故采用较低的极限值作为评判标准，即2mm/s。表2强夯振动极限值[5]V(mm/s) 对建筑物的影响程度 2 旧建筑和保存价值高的历史、文化建筑会受损害 5 具有抹灰墙体和天花板的普通住宅建筑物会产生裂缝 10 无抹灰墙体和天花板的普通住宅建筑物会受到损害 10-40 钢筋混凝土民用建筑和工业厂房会受损害 静压桩施工影响分析各测点的测试结果显示，静压桩施工过程中对建筑物的影响随着距离的增大而有所减小，测点A1和A3底层振动速度相差可达2-3倍，顶层振动速度相差可达3－4倍（如表1所示），表明民房距离震源越近受影响的程度越大。通过对实测数据进行分析处理，得到民房上各测点的振动主频，结果表明静压桩施工时产生的振动波主频均较低，大多集中在4－7Hz之间，对民房易造成共振，应引起足够重视。测试数据显示：随着民房楼层的增加，振幅和振动持时有所变化，一般水平方向振动幅值增大，垂直方向振动幅值略减，不同结构建筑放大倍数会有所差别，本村民房顶楼和底楼放大倍数约3－5倍，随着楼层增高振动持续时间也将增加。施工过程中民房顶层静坐的人可感觉到水平向轻微的晃动，水杯里的水会轻微晃动，参照地震烈度表，最大震感相当于地震烈度Ⅲ度。因此，静压桩施工过程振动对周边距离较近的民房和村民的生活会造成一定影响。比较桩机1和桩机2施工振动情况：桩机1距离民房最近图3A1测点顶层实测最大振动波形约20米，桩机2距离民房约120米，结合其它场地及其本场地实测城市建设1472010年总第57期췲랽쫽뻝
工程管理CONSTRUCTION数据分析，桩机位置距离民房较近时，民房振动响应总体上会比较大，但也跟测试时机械操作过程有关。两台同时施工时，振动频次和振动持时将明显增多，当两台机械同时振动时，振幅会产生叠加，可能导致振动增大。参照强夯振动极限值，对振动影响程度进行评判，本次实测数据显示，民房最大振动速度波动范围在
