钻孔灌注桩工程监理对策3.docx

钻孔灌注桩工程监理对策3.docx

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钻孔灌注桩工程监理对策3

钻孔灌注桩工程监理对策

1钻孔灌注桩工程施工监理注意问题

1、放线定桩位应从施工现场的测量基准点施测，以避免累计误差。

测定后，应用其它法校核。

2、护筒的基坑应垂直地面，与桩位同心，其半径应大于护筒半径200㎜，深度应超过杂填土层，入土深度不宜小于1m，进入原土深度不应小于200㎜。

3、护筒用4～8㎜钢板卷制，基坑内径比桩身设计直径大100㎜，护筒顶部应开设1～2个溢浆口。

护筒中心与桩位中心宜重合，偏差小于20㎜，并应保证护筒垂直。

4、护筒上口应高出地面200㎜.埋好后，基周围应用粘土分层回填夯实，随即测定护筒上口统一高程，记录在册，以控制孔深、钢筋笼安放及桩顶统一高程。

5、钻机转盘必须水平，转盘中心、桩位中心及天轮悬吊中心应重合，最大偏差小于5㎜。

6、开钻初期，成孔深达5m时，应即检查钻杆垂直度，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。

7、在钻孔灌注桩的施工中，无论对于成孔质量还是最终对桩的承载能力的发挥，泥浆质量都是相当重要的因素。

应有专人负责泥浆试验、调制及质量控制，并记录在册。

8、钻孔钻到设计深度，先清孔换浆，再进行终孔验收，验收内容及标准：

孔底的统一高程；孔底沉渣对承重桩≤50㎜，对支护桩≤300㎜，泥浆性能（比重要求在粘土和亚粘土中为1.1～1.2；在砂土和较厚夹砂层为1.05～1.25；在砂夹卵石层或易塌的土层及淤泥土层中为1.3～1.5，在距孔底0.5m深范围内泥浆比重不得大于1.2，粘度18～20s，PH值为7～9，含砂率≤4％～8％，胶体率≥90％）。

符合要求后，办理终孔验收签证。

　9、清孔应分两次进行。

第一次清孔在成孔完毕后立即进行，即如上所述。

第二次清孔在下放钢筋笼和灌注砼的导管安装完毕后进行，此时孔底沉渣厚度应≤50㎜.从清孔停止至砼开始浇灌，应控制在1.5～3h，一般不得超过4h，否则，应重新清孔。

10、钢筋必须有出厂质量证明书和试验报告。

钢筋进场，应按有关规定检验，检验合格后，方可使用。

11、电焊工应持证上岗，并必须在现场条件下作钢筋焊接性能试验，合格后，方可正式焊接。

12、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㎜。

　13、钢筋笼允许误差：

主筋间距±10㎜，螺旋箍筋螺距±20㎜，直径±10㎜，长度±50㎜。

14、制度钢筋笼前，主筋应先除锈及调直，采用搭接焊时，搭接处的钢筋应预弯，以保证两主筋的轴线在一直线上。

搭接用双面焊，焊缝长度不小于主筋的5D，焊缝应饱满，焊渣必须敲干净。

螺旋箍筋与主筋之间必须满扎或满焊，不允许跳扎或跳焊。

15、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㎜。

制作钢筋宜用定尺钢筋，钢筋笼的一端相邻两主筋的端头必须分别位于两个平面上，不允许参差不齐。

16、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。

17、钢筋笼制作完毕，应经检查验收，合格后才允许使用，否则应返工。

验收合格的钢筋笼，应挂牌及编号，以免用错。

18、运输和吊装钢筋笼时，应避免钢筋笼变形。

吊点应对称，使钢筋笼吊起时呈铅直状态。

钢筋笼保护层垫块在同一断面上设4～6块，沿桩长间距2m（即加强筋处）。

钢筋笼两节相连，焊接时要扶正、同心，主筋搭接用单面焊，焊缝长度不小于主筋的10D，焊缝应饱满，主筋无损伤，经检查验收认可后，才能下入钻孔。

19、浇灌砼的导管，在使用前应试拼装、试压，试水压力为0.6～1.0Mpa，且应提交导管试压报告。

20、砼必须具备良好的和易性，其配合比必须通过试验确定，强度符合设计规定，坍落度宜为18～20㎝.砼宜选用中粗砂，含砂率宜为40%～45%，粗骨料最大粒径＜40㎜.

21、首灌砼宜掺用缓凝剂，并且首灌量必须满足导管底端能埋入砼中0.8～1.2m，连接一次灌下去。

砼浇灌必须使用预制砼隔水栓，砼强度不低于C20，外形应规则光滑并配有3～5㎜厚的橡胶片。

22、从终孔到砼开浇时间间隔，当孔深在50m左右，不得超过18小时，否则必须吊出钢筋笼，重新超深钻孔及清险孔底沉渣。

23、在整个浇灌过程中，导管埋置深度最小不得少于1米，最大不得大于6m，一般控制在2～3m，提升和拆卸导管要实行双控制，既要测量孔内砼量核对导管的埋深，严禁将导管提升到混有泥浆的砼夹层内，造成断桩。

　24、浇灌砼应连续进行，钻孔内砼每小时的上升速度不得小于2m.

25、桩顶砼的浇灌面应比桩顶设计统一高程高出0.5m以上（桩长25m内高出0.5m，桩长25～35m高出0.8m，桩长35m以上宜高出1m以上。

达不到上述要求，应采取振实桩顶砼），视桩顶浮浆的多少而定。

26、坍落度的测定次数，使用商品砼原则上每车均应测1次坍落度，现场搅拌砼应经常抽测坍落度，坍浇度宜为18～20㎝.

　27、砼试块数量每根桩不少于一组（三块）。

制作试块时，应有监理人员在场，试块应进行标准养护。

28、在每根桩的施工过程中，应按监理工程师要求进行记录，填写有关表格，一式两份。

该桩浇灌完毕，即提交监理一份。

桩身砼灌注充盈系数宜在1.10～1.25

2施工监理要点

2.1孔的垂直度

　　钻孔灌注桩的垂直度是保证承载能力的重要一环，目前绝大多数的施工现场不检查垂直度，有的单位没有检查设备或根本不知道如何检测，有的单位则因测孔斜费时费力不愿多此一举。

斜率超标，桩的受力状态被改变，桩头偏位，影响上部结构质量，严重影响钢筋笼的安置；在砂土类地层中孔壁极易塌孔，沉渣不宜清除。

　　为避免钻孔倾斜，在钻机就位和钻孔过程中，要随时注意校核钻杆的垂直度，发现倾斜及时纠正。

对于地基不均匀、土层呈斜状分布和土层中夹有大的孤石或其它硬物的情形，施工前必须作好准备。

在不均匀地层中钻孔时，钻机自重大、钻杆刚度大较为有利。

进入不均匀硬层、斜状岩层和碰到孤石时，钻速要打慢档。

处理大孤石和坚硬岩石，采用自重大的复合式牙轮钻或换用冲击钻都是有效的方法。

导正装置经工程实践表明，也是防止孔斜的简单有效的方法。

终孔后再发现孔斜纠正起来费时费力，且修孔常使桩的充盈系数增大，最大达1.6以上。

2.2孔深

　　在恶性工程事故的桩基工程中，孔深不到位的例子很多，对于孔深的量测应是监理工作的重点，实际操作中应注意的问题有：

　（l）测量有误达不到设计深度。

一般施工队常用的测绳一经水泡就会出现收缩现象，有的收缩量可达lcm／lm左右，测50m的孔就会产生0.5m左右的误差。

更大的测量误差是由于测绳易断引起的，断了以后不知道的人仍以断处为起点继续使用，往往可差数米。

采用细钢丝测绳要当心数标松动错位。

彻底避免误测的办法是在施工现场或附近地面上设置长度标记作为准绳，每次终孔一定把测绳拿去核实。

（2）钻孔入岩深度达不到设计要求，更多的是由于地层分布不均匀，如岩层分布成倾斜状或起伏变化剧烈导致判断失误。

因此入岩深度的控制应引起设计、施工和质检部门的共同重视。

入岩深度的控制因钻孔工艺不同而有所区别。

反循环工艺和冲击钻成孔的桩，可采用岩样鉴别法。

此外，还需注意每个桩的入岩和终孔的岩样最好留样备案，直至工程使用正常，沉降稳定。

正循环工艺成孔的桩由于取不到完整岩样确定嵌岩深度很困难。

较可靠的办法是认真分析钻探资料，根据各钻孔土层分布情况综合评判场地地质概况，然后做出岩层分布的等高线图，按等高线图确定成孔深度。

因本法有一定的随机性，应适当加大安全系数，有时尚需适当补充钻探孔，在某些缺少钻孔的控制区域，也可用钻机换取芯钻头直接取岩芯判定。

正循环工艺采用的方法难度大。

2.3孔径

　　在湖、塘、沟、谷与河漫滩地段新近沉积的粘性土和粉士中钻孔容易出现缩孔现象。

尤其要重视液性指数IL＞0.75呈软塑状态和流塑状态的粘性土而在IL＞1.0呈流塑状态的淤泥质软土层成孔缩孔现象更不可避免。

与孔径有关的质量问题有：

　　（l）由于孔径小于规范要求，桩的截面缩小，承载能力降低，实际上降低了桩的安全系数。

（2）软弱土层一般都在地层上部，缩颈现象也发生在此段，而桩的内力也是上段大，容易造成桩身抗压强度不够而破坏。

　　（3）由于孔径达不到要求，导致钢筋笼无保护层，桩的抗压弯能力削弱或丧失。

防治的主要措施是加强对孔径的检测与控制，提高泥浆质量，增大泥浆比重和粘性及稠度。

钻头直径应适当加大，也可采用处理孔斜的导正器法，在导正器上焊一定数量的合金刀片，在钻进或起钻的过程中起扫孔作用。

此外在易于产生缩孔的土层中施工，减少空孔时间也是非常重要和有效的措施。

2.4泥浆

　　在钻孔灌注桩的施工中，无论对于成孔质量还是最终对桩的承载能力的发挥，泥浆质量都是相当重要的因素。

目前桩基施工队伍绝大多数缺乏对泥浆质量和泥浆管理的重视，泥浆质量差，其后果是：

（1）形成不了护壁泥膜或形成的泥皮粘附力差，易于脱落，导致孔壁稳定性差，在砂性土地层易于塌壁，在流塑状粘土层则易于缩孔。

（2）泥浆稠度大、比重大，含砂率高，形成的泥皮质量差、厚度大，大大降低桩的侧摩阻力。

（3）稠浆在钢筋笼钢筋上沉积粘附，导数钢筋与砼握裹力降低。

泥浆比重过大，使得砼水下灌注阻力增大，降低砼的流动半径，使砼骨料大部分堆积在桩芯部位，而钢筋笼外几乎无骨料，不仅桩身质量不好而且桩的侧摩阻力也难以发挥。

有的工程计算承载力为14000kN以上，而静载试验不到5000kN就破坏，其中就有泥浆的影响。

在空气中坍落度为21cm、扩散直径为38cm的砼，在水中坍落度下降为16.5cm、扩散直径为30.5cm，而在比重为1.2的泥浆中，坍落度则为14cm，扩散直径只有27cm。

因此，对泥浆质量的管理决不是个小问题，监理一定要严格要求施工单位按规范要求严格控制。

2.5沉渣与沉淤

　　一般把沉渣与沉淤混为一谈，凡是孔底的沉积物统称沉渣，实际上是有区别的。

沉渣是钻孔过程中钻机切削和孔壁塌落的岩士，主要是砂、砾石和碎岩硝等，而沉淤则是比重大、稠度大的劣质泥浆由于空孔时间过长沉淀而成的流塑状混合物，沉淤的厚度往往大于沉渣，沉渣与沉淤均在桩底形成软弱隔层，能导致端承力丧失殆尽。

沉淤的控制主要是提高泥浆质量和减少空孔时间。

沉渣的清除采用反循环成孔工艺能达到较好的效果速度能达到2~3m／s．是正循环的40倍以上，故携渣能力强。

为此，可采用正循环成孔，气举反循环清孔的工艺。

此法现场只需增加一台6m3的空压机即可，费用不大，简便易行，效果良好。

采用该法，关键是控制好孔内泥浆面的落降，落降快、落差大则易塌孔，因此补浆要跟上，而且抽渣时间要短。

实践证明，应用得当，桩的承载力能大幅度提高。

　　无论采用反循环还是正循环成孔工艺，都应重视砼灌注前的清孔。

灌注前抽吸二分钟左右，一方面抽出一定的沉渣，另一方面泥浆的抽吸作用导致一部分沉渣、沉淤上浮，而且短时间内不会沉淀。

此时灌注砼，砼坠落的巨大冲击力还能溅除最后残余的部分沉渣与沉淤，可基本上将孔底沉渣清除干净。

2.6砼灌注

　　砼灌注是最后一道也是最关键的一道工序。

首先必须严格按设计强度配制砼。

许多施工单位都是现场搅拌砼，其常见问题是：

1）砂石的含泥量偏大；2）配料的计量不准确；3）水泥保管不善受潮。

　　水下砼灌注由于阻力大不易流畅灌入，于是施工单位常随意加大水灰比，增大塌落度便于砼灌注，结果砼的强度等级严重降低。

质检和设计人员应加强现场质量监理，决不能轻易相信试块的试验结果。

　　在保证砼质量合格的前提下，导管法水下灌注砼质量难以控制的主要原因是：

1）不能象上部结构施工那样逐层振捣；2）由于导管埋在泥浆和砼中，砼的灌入阻力是相当大的，灌入阻力可按下式估算：

R=π（D2—d2）（l1rw+l2rh）/4（l）

式中，D为桩直径；d为导管直径；rww为泥浆重度；rh为砼重度；

　　要克服很大的灌入阻力保证砼桩身质量，必须有相当大的冲击力，冲击力越大，完成每一斗砼灌注的时间越短，砼桩身越均匀。

由于砼是由水泥、砂、石子配制的混合料，不同材料、不同粒径则摩擦系数不一样，因此仅靠静力平衡产生的超压力缓慢流淌，则易造成砼粗骨料在桩芯堆积，随半径增大而递减。

桩身不匀，则影响桩的抗压强度。

目前最常见的水下砼灌注法的缺点是：

　　（l）在向大斗投料过程中，砼的绝大多数势能在撞击大斗壁的碰撞中损耗掉，砼料落人导管中不连续，形不成较大的冲击能量，使砼没有足够的力量向四周挤压、扩散，桩的摩阻力严重降低。

此外，还容易使桩身不均匀。

（2）砼料绝大多数要经过反弹再落入导管，容易造成砼离析和堵管。

　（3）吊臂上下移动速度慢，产生不了大的加速度，因此砼料的下落没有足够的超压，造成砼料在导管附近堆积成钟形断面。

由于不能将隔浆层水平顶升，在钟形断面塌落时容易裹入泥浆，造成夹泥芯。

（4）由于导管上下移动次数过于频繁，使得泥浆不断沿导管壁渗入砼中，影响桩身砼质量。

鉴于以上缺点，监理应倡导施工单位使用大体积砼冲击灌注法，如桩的初斗砼灌注一样，每一斗灌注都是将2至3方砼在大斗中积蓄够量，出料口直接插入导管，然后打开活门一次连续冲击下去，其优点是：

　（l）功能大，冲击力强。

物体的冲击能量与质量和速度有关，在速度相同的情况下就取决于质量。

根据动量原理可得自由落体的平均冲力公式如—下：

F=mg[（2h/gt2）0.5+1]

（2）

式中，m为落体质量；t为作用时间；h为落体高度；g为重力加速度。

假设大斗方量为2.5m3；，砼容重为22KN／m3则m约为5.5t，假设h=30m，t=1.0s，由式

（2）求得F=1872.679kN。

平均冲力是砼自重的34倍，与前面根据式（l）计算的砼灌入阻力相比大6倍。

实际瞬时冲力的峰值比平均冲力高达一倍以上。

在巨大冲力的作用下，砼的向上顶升力和侧向挤压力就有了保证，桩的摩阻力和桩身砼密实性都得以提高。

（2）首斗砼灌注冲力大，沉渣、沉淤被溅开，桩端与持力层能较好地结合，确保了端承力的发挥。

　（3）灌注时间短，桩身段骨料分布均匀，桩身段强度能得到保证。

但用大体积砼冲击灌入法应注意以下几个问题：

　（l）必须注意排气技术，防止形成气堵，使砼料灌不下去。

大斗出料口与导管不可用螺扣联接成一体，会形成气堵。

应改为插入式联接方式，大斗出料口外径比导管内径小2至3cm。

另外，还要在出料管活门的下方焊上比导管外径大2~3cm的法兰盘。

（2）砼料最好通过网筛（网眼8~10cm左右）进入料斗，防止夹杂大直径块石、水泥块等造成卡管。

　　（3）砼和易性要好，如砼离析，则容易在料斗下部和出料口处形成堆积，导致出料困难，同时也容易堵塞导管.

（4）砼灌注时，吊车司机的配合也至关重要。

当打开活门砼料下落时，必须随砼料的下落不断向上提动导管，提动量要小，注意掌握时机。

实践证明，有经验的吊车司机对缩短砼的灌注时间，防止卡管、堵管事故，起相当大的作用。

（5）当砼灌注到桩顶部位时，为了保持足够的冲力，必须注意导管要留有一定的长度，一般为10m左右，灌注时及时上拨，保证高度产生冲力，使桩头部分的砼质量不至降低。

此外，不可忽视大斗和导管的保养，内壁光滑可大大减小摩擦阻力，同时也减少堵管的发生率。

当施工单位机械化程度低时，现场搅拌砼可采用卧式大斗，在地面装满料，再用吊车吊起与导管连接进行灌注。

在保证上述砼材料质量合格的前提下，如每一斗砼灌注下去孔口返浆激如泉涌，则灌注质量一定好，如孔口返浆弱如渗流，甚至反复升降导管不见泥浆返流，则灌注质量必定欠佳。

3检查和验收内容

3.1桩孔定位与钻孔就位

1、提前一天审核桩位放线依据及测量记录；

2、检查测站及经纬仪架设的正确性，验收桩位中心极座标ρ和θ值是否和计算一致；

3、测定护筒顶的绝对标高，记录并填表。

注意：

桩基工程的标高均按绝对标高计算；

 4、钻机就位对中应检查验收。

钻机从终孔处移向新的桩位，当两桩位中心相距不足3m，前孔未浇灌砼，后孔不得开钻，为便于控制，该钻机就位对中检查后，暂不办理验收手续；

5、记录钻机开孔的时间并填表；

6、每台钻机进场或更换钻头，必须检查钻头直径，钻头直径跟设计桩径之差不得大于20㎜.当岩石较硬，钻进较难时，可采取齿轮钻头。

3.2钢筋笼制作及吊装

1、单根钢筋搭接接长，一定要先预弯，后焊接。

2、测量钢筋笼标准节和非标准节的长度，并记录钢筋笼总长度。

3、占验各节钢筋笼主筋数量及规格。

　4、检查主筋间距、加劲箍和箍筋间距。

5、检查保护层垫块安置是否符合要求。

　6、钢筋笼挂牌。

7、检查记录及验收签证。

8、吊放钢筋笼时，对钢筋笼搭接接头的焊接长度及质量检查和验收。

3.3钻孔和终孔验收

1、钻孔深达5m左右，应检查钻杆垂直度，不符合规范要求时，应查明原因，并采取改正措施。

2、穿过软弱土层时，钻进速度不宜过快，要控制泥浆质量，防止缩劲或塌孔。

3、检查终孔孔深，要把钻机钢丝绳放松，让钻杆放到底，测量方杆残尺值，计算入孔钻杆总长度，符合设计要求才验收，随即记录孔底标高。

4、终孔清孔换浆，泥浆质量应符合质量标准，沉渣厚度则视浇灌砼前第二次清孔的工艺而定：

当坚持用泵吸反循环清孔，沉渣厚度为≤400㎜，当仍用正循环清孔，沉渣厚度宜在100㎜左右。

满足这些条件，才允许钻机移位，否则，应重新下钻头清孔排渣。

　5、实际终孔时间以监理同意提升钻杆和钻机移位时为准，随即记录填表。

6、检查终孔时泥浆指标，包括泥浆比重、粘度、含砂率。

3.4砼浇灌前后的检查验收

1、检查砂、石、水泥的数量与质量能否满足浇桩要求。

结块或过期的水泥不允许使用。

　2、核对砼配合比，对水、砂、石计量器进行检查。

3、检查第二次清孔情况，孔底沉渣厚度≤50㎜，泥浆质量符合要求才予以验收签证，并记录。

4、对各项准备工作认可后，签署砼开盘令。

5、对首灌砼要旁站监理，发现问题要及时处理。

6、检查砼的塌落度，试块制作监理应在场。

7、在桩基砼浇筑过程，监理应旁站监理，出现异常情况应及时记录，不能当时处理的应在验桩时提出，确保工程桩质量万无一失。

4钻孔灌注桩工程监理细则

4.1依据标准

《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）

《钻孔灌注桩施工规程》（DBJ08-202-92）

《混凝土结构工程施工及验收规范》（GBJ50204-92）

《地基与基础工程施工及验收规范》（GBJ202-83）

《建筑工程冬期施工规程》（JGJ104-97）

4.2基本要求

1.灌注桩用的原材料和混凝土强度必须符合设计要求和施工规范的规定

2.成孔深度必须符合设计要求，以摩擦力为主的桩，沉渣厚度严禁大于300mm以端承桩为主的桩，沉渣厚度严禁大于50mm，以摩擦为主的桩或围护桩沉渣厚度严禁大于100mm

3.实际浇筑混凝土量严禁小于计算体积，桩身任意一段平均直径与设计直径之比严禁小于1

4.浇筑后的桩顶标高及浮浆的处理必须符合设计要求和施工规范的规定

5.混凝土灌注桩冬期施工要求

⑴长螺旋钻孔机的钻头宜选用椎型钻头并镶合金刀，钻过冻土时应加大钻杆对上层的压力，并防止摆动和偏位。

钻成的柱孔应及时覆盖。

⑵泥浆护壁成孔灌注桩宜在初冬或春融期施工，泥浆温度不低于5℃，并不得掺氯盐防冻剂。

⑶人工挖孔，其孔应保温，孔内作好通风。

⑷锤击（振动）套管成孔应制定保证相临桩身砼质量的施工顺序，提拔套管应及时清除管壁上的泥土，防止冻结在管壁上，当成孔施工有间歇时，宜将略

五结语

　　综上所述，为了不断提高建设工程钻孔灌注桩的质量，监理单位应从以下几个方面进行严格控制并不断进行研究、改进和提高：

　（l）对施工单位钻孔设备钻头的切削性能、泥浆的处理设备等与施工效率和质量有关的机具、仪器等都应进行检查。

（2）不同的施工方法其效率和质量有很大差异，监理应从施工方法着手进行预先控制。

　（3）认真研究质量检测设备的准确性和可靠性，如大小应变动测的适用范围等。

检测结果不准确易引起纠纷，处理不当会降低安全度，留下工程隐患。

　（4）提高和完善管理水平，应以工序控制和事前控制为主，建立系统化的动态管理制度和方法。

　（5）桩的施工过程中既要做到严格监理、关键工序进行旁站，又要热情服务，把质量隐患消除在萌芽中。

参考文献

[1]《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）

[2]《钻孔灌注桩施工规程》（DBJ08-202-92）

[3]《混凝土结构工程施工及验收规范》（GBJ50204-92）

[4]《地基与基础工程施工及验收规范》（GBJ202-83）

[5]《建筑工程冬期施工规程》（JGJ104-97）