钻孔灌注桩施工质量控制要点.doc

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钻孔灌注桩施工质量监理控制要点
当前，钻孔灌注桩在水利、公路、铁路桥梁及高层建筑等构筑物基础中得以广泛应用，尤其在深厚软土地区已成为传统的基础桩型。本文针对钻孔灌注桩施工的隐蔽性及工序的不可逆转性特点介绍了施工准备、施工过程和检测验收三阶段的监理工作控制内容,强调了灌注桩施工的事前、事中、事后控制的要点,以保证钻孔灌注桩的施工质量。
一、事前控制（施工准备控制）
在钻孔灌注桩施工开始前，对各项准备工作及影响灌注桩质量的各要素进行控制，是确保钻孔灌注桩施工质量的先决条件。
1、监理工程师首先应熟悉设计资料，包括工程地质、水文资料及施工图纸，充分掌握施工条件和设计意图，并在钻孔灌注桩施工前制定完整的严格的监理实施细则，以指导施工及监理工作的开展。
2、开工申请、开工准备及开工通知
通常施工单位在递交《合同项目开工申请表》、监理签发合同项目开工令后，钻孔灌注桩作为一个分部工程，施工单位在钻孔灌注桩施工前还应提交《分部工程开工申请表》。经监理机构审批通过后签发《分部工程开工通知》后方可进行钻孔灌注桩施工。
监理机构在收到施工单位报送的《钻孔灌注桩分部工程开工申请表》后，应着重施工单位的施工准备情况进行审查，主要内容有：
⑴ 技术交底情况。包括施工图纸签发、批阅手续情况，技术规范标准齐全，施工技术方案审批情况，施工技术交底记录完备等。
⑵ 主要机械设备到位情况。主要是钻机、导管、护筒制作、吊装设备和混凝土拌和系统到位情况。
⑶ 施工安全和质量保证措施落实情况。检查相关制度是否完善、培训和交底记录是否齐全、现场措施是否落实到位。
⑷ 材料、构配件质量及检验情况。钢筋、水泥、砂石骨料等进场材料自检合格。
⑸ 现场施工人员安排情况。人员应满足施工需要。
⑹ 水、电等必须的辅助生产设施准备情况。
⑺ 场地平整、交通、泥浆池、沉淀池、排浆沟、临时设施等准备情况。
⑻ 测量及试验情况检查。测量监理工程师负责复核施工单位报送的桩位测量资料，包括平面、高程桩及护桩；复核应从路线或桥位控制桩开始；导管检查（试拼及密闭性试验）；泥浆配置及性能（相对密度、稠度）测定；混凝土配合比试验报告审定等。
⑼ 该申请表还应附有分部工程进度计划及分部工程施工工法（或施工专项方案）。监理工程师应审查分部工程进度计划是否满足合同和总进度计划要求，钻孔灌注桩施工专项方案的平面布置的合理性，钻孔、成孔及混凝土成桩工艺和质量检查等项内容是否符合设计和规范要求。在此需特别强调的是，钻孔灌注桩施工专项方案的混凝土浇筑部分还应有混凝土浇筑应急方案内容，主要是为了保证混凝土浇筑的连续性，防止断桩事故发生。
钻孔灌注桩施工准备，应由责任监理工程师检查，其中涉及试验和测量放样的内容，除由试验工程师和测量工程师检查批复外，由责任监理工程师提出开工准备批复意见，并由总监理工程师（或副总监理工程师）下达分部工程开工通知。
二、事中控制（施工过程质量控制）
1、护筒设置
⑴、护筒通常采用壁厚大于6mm、直径大于设计桩径20-40㎝的钢护筒，护筒顶部开设1～2个矩形溢浆口；埋设护筒的基坑应垂直地面，与桩位同心；护筒埋设深度应根据桩位的水文地质情况确定，一般情况埋置深度宜为2～4m且应超过杂填土层（至少入原状土20㎝），其高度宜高出地面0.3m或水面1.0～2.0m，当钻孔内有承压水时，应高于稳定后的承压水位2.0m以上。
⑵、护筒就位后，测量监理工程师应复核护筒位置，保证护筒中心竖直线与桩中心线重合。护筒在埋入过程中应检查护筒是否垂直，若发现偏斜，应及时纠正。护筒中心与桩位中心偏差不大于5cm，竖直线倾斜不大于1%。
⑶、护筒外侧用粘土回填、夯填密实，以防止护筒四周出现漏水现象。之后应测定护筒上口统一高程，以控制孔深、钢筋笼安放及桩顶统一高程（中间注意检查复核）。
2、钻孔施工。
⑴、开始钻孔时，应稍提钻杆，并开动泥浆泵进行循环。钻机要低锤，在护筒范围内慢速钻进，在护筒内打浆，待泥浆均匀后开始钻进，进尺要适当控制，对护筒底部，应低档慢速钻进，使底角处有较坚固的泥皮护壁。如护筒底土质松软出现漏浆时，可提起钻头，向孔内倒入粘土块，再放入钻头倒转，使泥浆挤入孔壁堵住漏浆空隙，然后继续钻进。钻至护筒底部1m以下后，就可根据土质情况以正常速度钻进。
⑵、钻孔深达5m时，应检查钻杆垂直度，确保成孔垂直度在1％以内，待各方面均正常运转时，方可开始加速钻孔。对于淤泥质土，最大钻进速度不宜大于1m/分钟，对其它土层钻头转速不能过快，空转时间不能太长。
⑶、按规定工艺检查记录泥浆性能指标及循环情况。钻孔泥浆是钻孔桩成败的关键，所以应该在钻进过程中，应每班检查一次泥浆指标，检查指标为含相对密度、砂率、粘度、胶体率，在钻孔过程中泥浆性能指标应符合表2-1的要求。泥浆制造（泥浆池）、循环(排浆沟)、净化（沉淀池）系统应始终正常运行，沉淀池中钻渣要及时清理。
表2-1泥 浆 性 能 指 标
钻孔方法
地层情况
泥 浆 性 能 指 标
相对密度
黏度
（pa.s）
含砂率
（%）
胶体率
（%）
失水率
ml/30min
泥皮厚
㎜/30min
静切力
（pa）
酸碱度
(pH)
正循环
一般地层
易坍地层
1.05-1.20
1.20-1.45
16-22
19-28
8-4
8-4
≥96
≥96
≤25
≤15
≤2
≤2
1.0-2.5
3-5
8-10
8-10
反循环
一般地层
易坍地层
卵石土
1.02-1.06
1.06-1.10
1.10-1.15
16-20
18-28
20-35
≤4
≤4
≤4
≥95
≥95
≥95
≤20
≤20
≤20
≤3
≤3
≤3
1-2.5
1-2.5
1-2.5
8-10
8-10
8-10
推钻
冲钻
一般地层
1.10-1.20
18-24
≤4
≥95
≤20
≤3
1-2.5
8-11
冲击
易坍地层
1.20-1.40
22-30
≤4
≥95
≤20
≤3
3-5
8-11
⑷、钻进过程中，要随时测量检查桩位中心、孔斜、孔径和孔深，认真做好钻孔记录，并注意检测孔中水位高度，护壁泥浆比重，防止塌孔。保证钻机的起重滑轮边缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三点同线。
⑸、钻进过程中，要求施工技术人员注意土层变化，每钻进2m或在土层变化处捞取渣样，判断土层性质，计入钻进记录表并与设计地质资料核对。现场监理工程师应在钻孔过程中核对地质情况。如由地质剖面图或其他途径得知基础地基下有涌泉、流沙等特殊地质情况存在时，应及时采取相应措施。当地质条件与设计文件不符合时应会同设计单位、施工单位研究解决。
⑹、钻孔过程中要保持孔内有1.5m～2.0m的水头高度，并要防止铁锤、扳手、管钳等金属工具或其他异物掉落孔内，损坏钻机钻头。钻进作业必须保持连续性，升降锥头时要平稳，不得碰撞护筒或孔壁。
⑺、在钻孔过程中遇到斜孔，弯孔，梅花孔，塌孔，护筒周围冒浆等情况时，停止施工，采取有效措施后，再继续钻进。
3、清孔
⑴钻孔深度达到设计标高后应对孔深、孔径进行检查，符合表3-1的要求后方可清孔。测孔深的测绳应用钢尺复核，并修正误差；
表3-1钻孔成孔质量标准
项目
允许偏差
孔的中心位置（㎜）
群桩：100；单排桩：50
孔径（㎜）
不小于设计桩径
倾斜度
小于1%
孔深
摩擦桩：不小于设计规定
支承桩：比设计深度超深不小于50㎜
沉淀厚度（㎜）
摩擦桩：符合设计要求，当设计无要求时，对于直径小于1.5m的桩，≤300㎜；对桩径＞1.5m或桩长＞40m或土质较差的桩，≤300㎜
支承桩：不大于设计规定
清孔后泥浆指标
相对密度：1.03-1.10；粘度：17-21 pa.s；含砂率：＜2%；胶体率：＞98%
注：清孔后的泥浆指标，是从桩孔的顶、中、底部分别取样检验的平均值。本项指标的测定，限指大直径或有特定要求的钻孔桩。
⑵、为保证清孔后沉渣满足设计要求，在钻进将至终孔深度时，可要求减缓钻进速度，使土层颗粒充分化分散，为清孔的进行作好必要的前期准备。钻进到设计高程后，立即进行清孔作业。
⑶、清孔一般采用“泥浆置换法”，即调制性能好的泥浆替换孔内稠泥浆与钻渣，以泥浆性能参数控制。清孔过程中必须始终保持孔内原有水头高度，以防塌孔。
⑷、清孔应分两次进行。第一次清孔在成孔完毕后立即进行，第二次清孔在钢筋笼安放和灌注混凝土的导管安装完毕后利用导管进行清孔，清孔时经常上下窜动导管，以便能将孔底周围虚渣（土）清除干净。清孔后从孔底泥浆试样的性能指标应符合表3-1的要求，混凝土浇筑前孔底沉淀土厚度应符合表3-1的要求。
⑸、从清孔停止至混凝土开始浇灌，应控制在1.5～3h，一般不得超过4h，否则，应重新清孔。
4、钢筋笼制作、运输及就位
⑴钢筋必须有出厂质量证明书和试验报告。钢筋进场后应按有关规定检验，检验合格后方可使用。
⑵ 电焊工应持证上岗，并在现场条件下做钢筋试焊，试焊件的性能试验合格的方可上岗焊接。
⑶ 制作钢筋笼加劲箍的胎模必须经过检查验收。加劲箍宜设在主筋外侧，其直径误差小于±5㎜。
⑷ 确定每段钢筋笼制作的合理长度。钢筋笼较长时，为避免钢筋笼在运输过程中变形，应分节制作，并在孔口进行焊接接长。具体长度应根据现场吊装作业环境和起吊设备性能等因素确定。
⑸ 制作钢筋笼时，钢筋笼上相邻两主筋在长度方向上要错开，以便于钢筋笼之间主筋的搭接。若设计未作规定时，错开的距离为主筋的35D，且不小于500㎜。
⑹ 钢筋笼制作经检查验收合格后应编号挂牌标识，以免用错。
⑺ 钢筋笼的主筋保护层，按设计规定办理，当设计无规定时，采用70㎜.保护层垫块的强度不得低于桩身砼的强度。
⑻ 钢筋笼在运输和吊放过程中，为避免钢筋笼变形，吊点应对称，使钢筋笼吊起时呈铅直状态。同时可在钢筋笼内每隔3-4米装一个可拆卸的十字形临时加劲架，在钢筋笼吊放入孔后再拆除。
⑼ 清孔合格后将钢筋笼整体或分节垂直缓慢吊入孔内焊接，如吊入有困难，应查明原因，不得强行插入以防止碰撞孔壁。采取措施固定好钢筋笼位置后应对钢筋笼进行隐蔽验收。
⑽ 如设有声测管，声测管接头套管应紧密且不能过长，焊缝牢固。接头建议采用成品接头，效果较好。主要是防止声测管进浆堵塞影响声测试验，接头不紧密还可能影响到声测试验对混凝土完整性结论的判断。
⑾ 钢筋笼安放固定完成后安放导管，导管在吊入孔内后，保证其位置应居中、轴线顺直，防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁。灌注混凝土前应将灌注机具如储料斗、溜槽、漏斗等准备好。
⑿ 灌注混凝土之前，还要进行二次清孔，使桩孔内沉淀厚度符合表3-1的规定，做好灌注前的各项检查记录。
5、混凝土浇筑
施工单位在二次清孔合格后，向监理机构报《混凝土浇筑开仓报审表》，现场监理工程师应及时审查报验资料、检查浇筑准备情况和混凝土拌和系统状况，并应检查应急预案的落实情况。确认各项浇筑准备工作已就绪，现场监理工程师签发混凝土开仓证后方可浇筑并应及时浇筑。
⑴ 灌注混凝土工序施工应安排监理旁站。
⑵ 一般地、混凝土拌和系统的拌和能力至少应满足灌注桩浇筑上升速度不小于2m/小时的要求。
⑶ 严格按审定的混凝土试验配合比拌和混凝土。混凝土必须具备良好的和易性，坍落度宜为18～20㎝。细集料宜选用级配良好的中砂，含砂率宜为40%～45%，粗骨料最大粒径＜40㎜。
⑷ 混凝土拌和物运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度，如不符合要求，应进行第二次拌和，二次拌和仍达不到要求，作为弃料处理。坍落度的测定次数，使用商品混凝土时每车均应测1次坍落度，现场搅拌混凝土应经常抽测坍落度。
⑸ 每桩均应制取混凝土试件以检验其在标准养护条件下28天抗压强度。施工单位自检数量每根桩不少于两组，监理抽检数量一般每根桩应有一组。
⑹ 首批混凝土宜掺用缓凝剂，并且首批量必须满足导管底端能埋入混凝土中0.8～1.2m，且必须连续不间断地浇筑首批混凝土。
⑺ 混凝土灌注要连续进行，并尽可能缩短拆除导管的时间间隔；灌注过程中，应经常用测锤探测孔内混凝土面位置，做好灌注记录并及时统计浇筑量，及时调整导管埋深。导管的埋深要控制在2m～6m为宜，特殊情况下不得小于1m或大于8m。避免导管埋入过深或导管脱离混凝土面造成断桩。
⑻ 当孔内混凝土面接近钢筋骨架底部时，为防止钢筋笼上浮应使导管保持稍大的埋深并放慢灌注速度，以减小砼的冲击力；当孔内混凝土面进入钢筋骨架底口4m以上后，适当提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上方可恢复正常浇筑速度。
⑼ 灌注混凝土时溢出的泥浆应引流至适当地点处理,防止污染环境和河道。
⑽ 灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度，一般为0.5～1.0m，以保证混凝土强度，多余部分应在接桩前凿除，桩头应无松散层。
⑾ 灌注完毕后，应及时拔出导管及刚性护筒，并用水冲洗干净以备下次使用。
三、事后控制（桩基检测与验收）
桩基检测和验收是确保桩基质量的终端把关环节，不合格的没有通过验收的桩基工程不能进行上部结构施工。
1、在钻孔灌注桩施工过程中，施工单位应按《钻孔灌注桩单元工程质量评定标准》检验工序及单元工程质量，做好书面记录，在自检合格后，填写《钻孔灌注桩施工质量评定表》送监理单位复核。监理机构根据抽检资料核定单元工程质量等级。发现不合格工程，监理机构或项目法人应组织设计、施工等参建单位研究处理方案，处理合格后才能进行后续工程施工。
2、待钻孔灌注桩混凝土强度达到相应要求后应按合同或设计要求进行相关项目的桩基检测。
3、桩基检测单位应通过省级及以上计量行政主管部门的计量认证，应具备行政主管部门颁发的专项检测资质证书。
4、所有单元工程质量评定合格且桩基检测合格后，应尽快有关程序组织验收，以便进行上部结构施工。

    监理人员和施工人员必须不断学习提高自身业务素质和技术水平，熟悉相关规范标准，掌握设计图纸文件及各项技术要求，详细考察了解施工现场条件，做好事先指导，强化施工准备，严格按施工监理程序展开施工，采取有效的预防措施，在钻孔、清孔、水下混凝土灌注等施工全过程加强质量监控，才能有效地保证钻孔灌注桩施工质量。
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