钻孔灌注桩施工监理控制要点

钻孔灌注桩施工的监理控制要点钻孔灌注桩基础作为承受桥梁全部荷载的主要构件，是桥梁工程施工中的关键工作之一，同时作为隐蔽工程，也是监理控制的重点和难点。所以，钻孔灌注桩的施工监理控制要从施工准备阶段、施工阶段、检查验收阶段三方面全方位进行控制，确保工程质量。一、控制目标通过全方位控制，达到以下目标：1、成孔工艺合理，清孔质量符合要求，孔底沉淀厚度满足设计、规范要求；2、桩孔中心位置、孔径和孔深必须符合设计、规范要求；3、桩基钢筋笼的制作、安装符合设计、规范要求；4、桩基混凝土连续、均匀、致密，无夹层、断桩，强度满足设计要求；5、桩顶标高、成桩中心坐标满足设计规范、要求。二、施工准备阶段的监理控制要点1、认真审阅设计图纸。通过审阅设计图纸，掌握：（1）、水文、地质情况，选择适当的钻孔机具、钻进速度、泥浆性能等；（2）、桩基的种类、桩径、桩底沉淀厚度、桩基钢筋、终孔原则等要求；（3）、了解下部构造、上部构造的设计概况，认真复核桩基设计图纸中尺寸、标高、钢筋数量和直径、混凝土设计强度等。2、定出桩基检测方案根据设计图纸要求及规范规定，确定基桩的检测方法（一般为超声波检测）和检测频率（自检100%，抽检30%），承包人应将选定的检测单位的资质及桩基检测方案报监理工程师审批。审批后桩基检测方案应严格执行。3、认直审批开工报告。施工前，必须要求承包人提交分项工程开工报告，监理工程师应认真审查批复。审杳内容包括：（1）、仔细分析承包人开工报告内的施工工艺方案，特别是成孔方法、成孔机械、水上钻桩施工平台设计方案、清孔、终孔、灌注混凝土方案等是否能保证桩基质量；（2）、审查其施工进度安排是否是否符合总体计划要求，施工现场平面图是否合理、适用；（3）、混凝土的配合比设计是否合理，是否已经过中心试验室平行试验且有平行试验报告；（4）、砂、碎石、钢筋、水泥等到原材料是否有检验报告，是否合格；（5）、施工技术人员、机械设备是否到位，是否满足施工要求；（6）、桩基施工前应复核承包人的施工放样、护筒顶标高等。（7）、根据设计桩径制作检孔器。检孔器由钢筋制作，其外径应比钢筋笼直径大10cm，长度为检孔器外径的4~6倍。三、钻孔施工的监理控制要点1、保证桩位的准确（1）、桩位放样后监理工程师必须认真复核，偏差必须符合规范要求，同时还使用间接方法复核，如用钢尺量测同墩不同桩或不同墩同方向桩之间的距离，看是否和设计间距吻合。（2）、放样复核正确后，必须在桩位四周设四个保护桩，即用“十字”栓桩法加以保护，以防止施工机具破坏或挠动而影响桩位的正确性，同时也便于施工中随时对桩位进行复核和校正。（3）、钻孔时若发现桩孔偏位，应及时采取处治措施，不得顾息迁就。2、采用筑岛围堰施工桩基时，筑岛高度应高于最高施工水位0.5～1.0m。3、钢护筒应具有足够的刚度，且焊接质量必须合格。4、护筒顶高度应满足规范要求：（1）、护筒顶高度应高出地面0.3m；（2）、护筒顶高度应高出水面1.0～2.0m；当孔内有承压水时应高于稳定后的承压水位2.0m以上，否则容易造成坍孔。5、陆上护筒的埋置要牢固。6、认真复核护筒顶标高和测绳刻度。护筒顶标高不准，可能会造成短桩事故，使桩的承载力不够；测绳错误，在灌注水下混凝土时会使拆、提导管错误，造成断桩事帮故。7、督促承包人经常性检查钻孔支架是否平稳。钻孔支架不稳，可能造成钻孔支架（钻孔平台）不均匀沉降、偏位，导致钻杆不垂直，使成孔不垂直，形成不合格桩。8、督促承包人根据地质情况选用合适的钻锥。9、检查承包人的泥浆池设置是否符合要求，且严禁设在路基范围内，并督促承包人经常清除沉淀池中的沉渣。（1）、泥浆池应足够大，具体应根据桩长、孔径大小及实践经验而定。（2）、沉淀池和储浆池应分开设置，循环泥浆经沉淀后才能进入储浆池。（3）、弃渣应符合文明施工要求。10、钻孔过程中应检查泥浆指标是否符合规范要求。泥浆过浓时，钻孔速度较慢，清孔时间也长，且使孔壁上的泥皮较厚，若为摩擦桩，则会显著降低桩周摩擦系数，降低桩基承载力；泥浆相对密度较小时，孔壁上的泥皮较薄，容易造成扩孔、坍孔，甚至埋钻头等事故。所以，泥浆指标应符合规范要求。11、督促承包人钻孔施工记录，并按要求捞取渣样，以便准确了解实际地质变化。12、钻孔过程中地质变化时，应督促承包人及时调整钻进速度。要求相关人员熟练掌握钻机性能和桩基的地质情况，在地质变化处及松土层内钻进的速成度要放慢。13、同一墩相邻桩间距太小时，严禁同时进行相邻两根桩的施工，应等相邻桩水下混凝土灌注完毕且有一定强度后才能开工。特别是在土层松软、透水性强或有地下水流动的地层中更应注意。14、钻进过程中应采用减压钻进。无论是正、反循环钻机，均应采用减压钻进，即钻机的吊钩始终要承受部分钻机的重力，而孔底承受的钻压不超过钻具重力之和的80%，这样可使钻杆在整个维持竖直状态，使钻进回转平稳。15、在钻进过程中应认真观察、检查桩孔是否垂直，如发现倾斜时应及时加以修正处理。四、清孔的监理控制要点1、钻孔桩终孔后，应对孔深、孔径、倾斜度进行检查，符合规范要求后方可清孔。这些工作应抓紧进行，以免间隔时间过长，钻渣沉淀过厚，造成清孔困难或坍孔。２、清孔方法有换浆、抽浆、掏渣、空压机喷射、砂浆置换等，应根据设计要求、钻孔方法、机具设备条件和地质情况选择恰当的清孔方法。（1）、、掏渣法清孔只能掏取粗粒钻渣，不能降低泥浆相对密度，故只能作为初步清孔。使用高压水管插入孔底射清水时，射入水所需压力应稍大于清孔前泥浆的密度和钻孔深度的乘积。（2）、喷射清孔法采用射水或射风的时间约为3～5min，所需射水或射风的压力比孔底水（泥浆）压力大0.05Mpa,射水压力过大易引起坍孔,过小水或风射不出来,或虽然能射出来,但不能起到翻腾沉淀物的效果。（3）、采用换浆法清孔时，严禁对泥浆加水过快过多。因泥浆相对密度急剧降低，可能造成坍孔或孔内沉渣不能清除（不能浮起而沉底），使孔底沉淀厚度过大，清孔质量差。因此，加水稀释应以慢速、少量为原则，孔内沉渣才能慢慢清除。一般换浆时间要4～8h。3、不论采用何种清孔方法，要清孔徘渣时，必须注意保持孔内水头，以防坍孔。4、在吊入钢筋骨架后，灌注水下混凝土前，应再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度，如超过规定，应进行二次清孔，符合要求后方可灌注混凝土。5、无论采用何种方法清孔，清孔后灌注水下混凝土前，应从桩孔的顶、中、底部分别提取泥浆试样，进行性能指标试验，试验结果的平均值作为泥浆指标值，并应符合设计、规范要求。对大直径桩（直径≥2.5m）或有特定要求的钻孔桩，泥浆指标应满足：相对密度1.03～1.10；粘度17～20Pa·s；含砂率﹤2%；胶体率﹥98%。6、清孔后灌注混凝土前，应检查孔底沉淀厚度，符合设计、规范要求后方可灌注水下混凝土。当摩擦桩设计无要求时，对于直径≤1.5m的桩，沉淀厚度≤300mm；对桩径﹥1.5m或桩长﹥40m或土质较差的桩,沉淀厚度≤500mm。7、摩擦桩不得以加深钻孔深度的方法代替清孔。否则可能会为因为沉淀过厚、过软而使桩尖处的极限承载力大大降低。五、钢筋笼制作和安装的监理控制要点1、进场钢筋应经抽检试验合格后才能使用，钢筋骨架的制作应符合设计、规范要求。2、长骨架应分段制作，分段长度应根据吊装条件确定,应确保不变形，接头应错开。3、骨架外侧应设置控制保护层厚度的垫块，如圆形混凝土预制块或耳朵形钢筋，其间距竖向为2m，横向周围不少于4处，骨架顶端应设置吊环。4、声测管应严格按设计图纸进行设置。声测管接头及底部要密封好，顶部用木塞封闭，防止砂浆、杂物堵塞管道。检测管接头一般采用套管，套接后进行焊接，也可采用直接焊接，焊接质量符合规范要求。5、桩基钢筋笼下放前，应严格检查验收，下放时应严格检查节段间接头质量。（1）、严格执行各道工序的自检、监理抽检程序。每一道工序完成后必须由质检工程师检验合格并报监理工程师验收合格后才能进入下道工序。（2）、质检工程师、监理工程师必须认真、仔细地检查钢筋笼的各项指标如直径、根数、间距、长度、焊接质量等，并详细记录检查数据。（3）、焊接两节以上钢筋笼时，焊接好后必须通知质检工程师、监理工程师验收合格后才能下放。6、骨架入孔一般采用吊机。下放时应对准桩孔中心垂直下放。下放钢筋笼时严禁晃动过大，应平稳、垂直、小心进行，以免钢筋笼碰撞孔壁，造成孔壁局部坍塌，从而使坍土掉入孔底，使孔底沉淀过厚。下放后应对钢筋笼精确定位并加以固定，以防灌注水下混凝土时钢筋笼上浮或钢筋笼受导管碰撞后移位。7、钢筋骨架制作和吊装的允许偏差为：主筋间距±10mm；箍筋间距±20mm；骨架外径±10mm；骨加倾斜度±0.5%；骨架保护层厚度±20mm；骨架中心平面位置±20mm；骨架顶端高程±20mm；骨架底面高程±50mm。六、灌注水下混凝土的监理控制要点1、检查承包人的设备是否满足要求（1）、混凝土搅拌设备的要求。混凝土搅拌设备的搅拌能力，应能满足桩孔在规定的时间内灌注完毕，灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间。若估计灌注时间长于首批混凝土初凝时间，则应掺加缓凝剂，或者增加搅拌机及混凝土运输车的数量。（2）、混凝土运输设备的要求。水下混凝土的泵送机具宜采用混凝土泵，距离稍远的宜采用混凝土搅拌运输车。采用普通汽车运输时，运输容器应严密坚实，不漏浆，不吸水，便于装卸。混凝土不应离析，否则不能使用，以免造成堵管而发生断桩事故。（3）、钢导管的要求水下混凝土一般采用钢导管灌注，导管内径为200~350mm，视桩径大小而定。导管使用前和使用一段时间后，应对其各项质量指标认真检查、试验。①、进行水密承压试验。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时内压力的1.3倍。②、接头抗拉试验。防止导管在灌注过程中被拉断而出现断桩事故。③、接头螺丝的拆卸试验。防止螺丝因生锈、变形等无法拆卸而出现断桩事故。④、过球试验。防止导管局部变形或管内有结块混凝土块等而使首批混凝土灌注失败。（4）、动力设备的要求若工程地点供电不稳定，灌注水下混凝土前应配备备用的发电机组。若工程用电是靠发电机组发电供给，则应配备第二台发电机组。2、水下混凝土配制的控制要点（1）、监理工程师应督促承包人在桩基施工前先完成水下混凝土配合比的试配、送代表处中心试验室平行试验等工作，并检查其是否符合有关要求。（2）、水泥：可采用火山灰水泥、粉煤灰水泥、普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥；水泥的初凝时间不宜早于2.5h，强度等级不宜低于42.5；水泥用量不宜小于350kg/m3，当掺有适宜数量的减水缓凝剂或粉煤灰时，水泥用量不宜少于300kg/m3。（3）、粗集料：宜优先选用卵石；如用碎石宜选用1~3cm或1~2.5cm粒径的碎石，最大粒径不大于导管内径的1/6~1/8和钢筋最小净距的1/4，同时不应大于40mm；压碎值、针片状含量、含泥量等指标应符合规范要求。（4）、细集料：宜选用级配良好的中砂，含泥量等指标符合规范要求。（5）、混凝土的含砂率宜采用0.4~0.5，水灰比宜采用0.5~0.6，（6）、混凝土拌和物应有良好的和易性，在运输和灌注过程中无明显离析、泌水现象，坍落度宜为180~220mm，宜掺加外加剂、粉煤灰等材料。（7）、施工时，混凝土拌制必须严格按照由设计混凝土配合比换算后的施工配合比进行，不得随意更改各种材料的用量比例。（8）、拌和物运至施工地点时，应检查其均匀性和坍落度等指标，如不符合要求，应进行二次拌和。二次拌和不符合要求的不得使用。3、灌注首批混凝土灌注水下混凝土时，如果首批混凝土数量不足，水或泥浆就会从导管进入，使首批混凝土灌注失败，或混凝土内夹泥等影响桩基质量。因此，首批混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度（≥1.0m）和填充导管底部的需要。所需混凝土数量可参考下式计算：V≥πD2(H1+H2)/4+πd2h1/4其中，h1=hwγw/γc式中，V：灌注首批混凝土所需数量（m3）；D：桩孔直径（m）；H1：桩孔底至导管底端间距，一般为0.4m；H2：导管初次埋置深度（m）；d：导管直径(cm)；h