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冲孔灌注桩施工质量控制
中国交通频道
当前，专业桥吊上产厂家所生产的吊桥，其前，后轨距一般为30m~33m，按重力式码头结构，其后轨道梁冲孔灌注桩位置均处在码头后方抛石棱体上，冲孔灌注桩施工需穿过棱体抛石层，这些抛石层厚度均在10~15m，有的甚至更多，抛石层中块石大小不一，材料不均，且块石之间存在缝隙，当冲孔施工至抛石层时，漏浆、塌孔时有发生，给冲孔桩的施工及监理造成一定困难。
质量控制的内容
冲孔灌注桩在制作上不像预制桩那样可在预制厂里进行完善的质量检验，它是直接将混凝土浇灌到地下桩孔中成桩的，施工后不但桩的形状难于确认，就连质量检验都非常困难。所以在灌注桩的施工过程中，管理的正确与否是判断灌注桩是否满足设计要求的唯一手段。按《港口工程灌注桩设计与施工规范》（JTJ248-2001）及设计的要求，每根冲孔灌注桩从开孔到灌注混凝土直至成桩后的桩头凿除处理，监理需检查或控制的内容有：桩位偏差控制；桩孔径和垂直度的控制；终孔条件的控制；终孔后的清孔控制；钢筋笼的制作和安放控制；混凝土配制和浇灌的质量控制；桩头凿除处理的控制等内容。
质量控制的方法
桩位偏差的控制
一般情况下，引起桩位偏差的因素有：测量放线误差、钢护筒埋设的偏差、桩机对位不正等，在实际施工中，垂直纵轴方向偏位往往较难控制，而沿纵轴方向偏位则较易控制，对桩位偏差的控制方法是：在安放完3节外护筒后，即用全站仪测量护筒中心的偏差值，若垂直纵轴方向偏差超过3cm，则需将外护筒拨起重新安装，直至偏差小于3cm为止。下完外护筒后（多于3节时）再次对外护筒中心进行校核，若偏差值仍然符合要求，则可进行冲孔施工。当进尺至15~18m时，安放内护筒，安放前，首先应再次检测外护筒有无跑位，若无跑位，则可逐节安放内护筒。在一般情况下，只需外护筒沿垂直纵轴线方向偏位控制在3cm以内，内护筒的偏位便很难大于限值。
桩孔径和垂直度控制
桩孔的孔径和孔径是冲孔灌注桩成孔质量的两个重要指标。桩孔径偏小将引起桩的侧摩擦力、桩尖端承载力减小，整桩的承载力降低；桩孔扩径将导致成桩上部侧助力增大，而下部侧助力不能完全发挥，同时，单桩的混凝土浇筑量增加，费用提高；桩孔倾斜则在一定程度上改变了桩竖向承载受力特性，削弱了桩基承载力的有效发挥，孔斜还易产生吊放钢筋笼困难，刮破泥浆护壁，引发踏孔，产生钢筋保护层厚度不足等问题。
成孔过程中对桩孔径和垂直度的控制，应以预防为主，控制在先。控制的方法还是从外护筒开始，当下完外护筒并校核外护筒的偏位值后，应立即检查外护筒的垂直度。检验方法是：用一根测水准用的塔尺靠在外护筒内侧，在桩位周边成直角方向的2个点架设2台经纬仪测塔尺的倾斜度。若倾斜度超限（1%），则需将外护筒拔起重新安放，当下完内护筒后，仍需用以上方法对内护筒的倾斜度进行检测。
终孔条件的控制
就监理工程师而言，对终孔条件的控制内容是确保各层次的岩样和岩样所处的标高必须是真实的。当冲孔穿过抛石层进入岩面时，丈量孔深并见证从采样桶中取岩样，将岩样清洗干净状如岩样袋，并编号封存。同时对测深绳进行校核，若长度有偏差，则对偏差进行改正。在随后的嵌岩施工中，每进尺0.5m取一次岩样并校核测深绳，封存好岩样。当嵌岩厚度达6m~8m时，通知地勘人员鉴别岩样。再根据地勘人员坚定的结果判定是否可以终孔。并请设计代表确认。
终孔后的清孔控制
清孔分两个阶段进行，即吊装钢筋笼前的首次清孔和吊装钢筋笼后的二次清孔。当冲孔灌注桩嵌岩满足终孔条件后，即开始用循环法进行首次清孔，此时桩孔内的泥浆浓度一般在1.4左右，含砂率一般介于10%~16%，孔底沉渣厚度一般在20~30cm，不宜下放钢筋笼。首次清孔，建立控制的目标值是将泥浆含砂率降低至10%以内，孔底沉渣清至8~10cm以内，泥浆浓度控制在1.25~1.3之间，但要注意，若泥浆浓度下调过多，容易引发踏孔。首次清孔后，即可安放钢筋笼，钢筋笼安放完毕，即可安放导管并进行二次清孔。二次清孔，监理控制的目标值是孔底沉渣厚度必须小于5cm（用测垂吊量）；泥浆含砂滤介于4%~6%之间，泥浆浓度控制在1.15~1.2之间，泥浆粘度可控制在20~22之间。二次清孔达到以上目标值后，即可浇灌混凝土。
钢筋笼的制作和安放控制
钢筋笼制作的质量控制：对钢筋原材料、钢筋焊接件按规范规定的频率进行见证取样送检，钢筋笼的制作需在支架或台座上进行，以防钢筋笼变形，在钢筋笼骨架上端应设计吊环。每段钢筋笼制作完成后，监理应对钢筋笼各型号的钢筋数量、尺寸逐一核对，并对焊接点进行检查，检查合格后方准予使用。
钢筋笼安装的质量控制：首次清孔后，钢筋笼应及时吊装就位，下放钢筋笼时应防止碰撞孔壁，下放困难时应查明原因，不得强行下放。对接钢筋时应控制同一断面接头数量不应大于钢筋笼主筋的50%。在钢筋笼外侧，应在每隔1.5~2.0m的断面上对称设置保护层厚度的装置。钢筋笼安放就位后，应将钢筋笼固定在内护筒上，以防止浇灌混凝土时钢筋笼上浮。整个安装过程监理应全程旁站，重点检查钢筋笼的对接质量。
桩头凿除处理的控制
冲孔灌注桩浇灌混凝土的终灌标高一般均高于设计装顶80~100cm，所谓的桩头凿除处理就是凿除这部分超高的混凝土，使得经凿除处理的设计桩顶有完整的桩形。不得有浮浆、裂缝或夹渣。凿除处理时严禁使用破碎机，而应使用手持风钻机于桩头设计标高上，从桩的外侧水平打孔，用打钢子的方法，使超设计标高的桩身产生水平裂纹，然后将超过标高的桩身整块地从桩头上去掉。凿除完毕，监理应逐根检查，如发现桩头产生裂缝，或钢筋受损伤，应要求承包人制定修补方案，报经设计代表确认后，监督其实施修补，修补后进行检查、验收。
撞基检测方法及检测目的
检测方法
检测目的
检测时间
各类成孔检测法
孔径、垂直度、沉渣厚度
成孔后立即检测
单桩竖向抗压静载试验
确定单桩竖向抗压极限承载力；
判定竖向抗压承载力是否满足设计要求；
通过桩身内力及变形测试，测定桩侧、桩端阻力；
验证高应变法的单桩竖向抗压承载力检测结果
桩身混凝土强度达到要求；
休止期：砂土，7d;粉土，10d；粘土，非饱和，15d；饱和，25d
单桩竖向抗拔静载试验
确定单桩竖向抗拔极限承载力；
判定竖向抗拔承载力是否满足设计要求；
通过桩身内力及变形测试，测定桩的抗拔摩阻力
同上
单桩水平静载试验
确定单桩水平临界和极限承载力，推定土抗力参数；
判定水平承载力是否满足设计要求；
通过桩身内力及变形测试，判定桩身弯矩和挠曲
同上
钻芯法
检测灌注桩桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度
判定或鉴别桩底岩土性状，判断桩身完整性类别
28d以上
低应变法
检测桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别。受桩长桩径限制，多用于中小桩
混凝土强度达到设计强度的70%，约14d左右
高应变法
判定单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求；
检测桩身缺陷及其位置，判断桩身完整性类别
分析桩侧和桩端土阻力
同静载试验
静动法
确定桩竖向极限抗压承载力
同静载试验
声波透射法
检测灌注桩桩身混凝土的均匀性、桩身缺陷及其位置，判断桩身完整性类别。不受桩长桩径限制，多用于大中型桩
混凝土强度达到设计强度的70%，约14d左右；或达到一定的强度
动力触探法
现场检测水泥搅拌桩桩身强度；
现场检测碎石桩桩身密实性
水泥搅拌桩；7d或7d以内；碎石桩，成桩后
取样试件试验
检测混凝土是否达到设计要求的强度等级
28d

成孔质量检验标准
（一）交通部标准
《公路桥涵施工技术规范》中对钻、挖孔混凝土灌注桩的成孔质量检验内容、检验标准及检验方法做出了如下规定：
1、钻、挖孔在终孔和挖孔后，应进行孔位、孔深检验。
2、孔径、孔形和倾斜度宜采用专业仪器测定，当缺乏专用仪器时，可采用外径为钻孔桩钢筋笼直径加100mm（不得大于钻头直径），长度为（4~6）be倍外径的钢筋检孔器吊入钻孔内检测。
3、钻、挖孔成孔的质量标准见下表：
项目
允许偏差
孔的中心位置（mm）
群桩：100；单桩：50
孔径（mm）
不小于设计桩径
倾斜度
钻孔：小于1%；挖孔：小于0.5%
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50mm
沉淀厚度（mm）
摩擦桩:符合设计要求,当设计无要求时,对于桩径小于1.5m的桩,≤300mm;桩径>1.5m或桩长>40m或土质较差的桩, ≤500mm
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：17~20Pa.s；含砂率：<2%;胶体率：>98%
(二)建设部标准
《建筑桩基技术规范》对灌注桩成孔质量的检查内容、检验标准作出了如下规定：
1、成孔的控制深度
（1）摩擦型桩：摩擦桩以控制桩长控制成孔深度；端承摩擦桩必须保证设计桩长桩端进入持力层深度；当采用锤击法成孔时，桩管入土深度控制以标高为主，以灌入度控制为辅。
（2）端承形桩：当采用钻（冲）、挖掘成孔时，必须保证桩孔进入设计持力层深度；当采用锤击沉管法成孔时，沉管深度以灌入度为主，设计持力层标高对照为辅。
2、成孔的桩径、垂直度、桩位允许偏差
灌注桩施工允许偏差
序号
成孔方法
桩径允许偏差（mm）
垂直度允许偏差（%）
桩位允许偏差（mm）
单桩、条形桩基沿垂直轴线方向和群桩基础中的边桩
条形桩基沿轴线方向和群桩基础中间桩
1
泥浆护壁冲（钻）孔桩
d≤1000mm
-0.1d且≤-50
1
d/6且不大于100
D/4且不大于150
d>1000mm
-50
100+0.01H
150+0.01H
2
捶击（振动）沉管、振动冲击成管成孔
d≤500mm
-20
1
70
150
d>500mm
100
150
3
螺旋钻、机动洛阳铲钻孔扩底
-20
1
70
150
4
人工挖孔桩
现浇混凝土护壁
±50
0.5
50
150
长钢套关护壁
±20
1
100
200
注：①桩径允许偏差的负值是指个别剖面；
②采用复打、反插法施工的桩径允许偏差不受本标限制；
③H为施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离，d为设计桩径。
3、沉渣厚度及泥浆密度指标
（1）灌注混凝土之前，孔底沉渣厚度指标应符合下列规定：
①端承桩≤50mm；
②摩擦端承、端承摩擦桩≤100mm；
③摩擦桩≤300mm.
(2)灌注混凝土前,孔底500mm以内的泥浆密度应小于1.25;含砂率≤8%;粘度≤28s.