钻孔灌注桩监理质量控制要点

钻孔灌注桩监理质量控制要点钻孔灌注桩属于隐蔽工程，成桩环节多，施工过程容易出现质量事故，监理人员必须重视施工全过程质量监控。现根据监督钻孔灌注桩质量的经验，总结一些质量控制要点。钻孔灌注桩是桩基础中常见的一种基础形式，广泛应用于房屋建筑、水工建筑和桥墩基础的施工，具有施工速度快、挤土效应小、承载力大等优点。钻孔灌注桩的施工既有测量工作，又有机械操作、钢筋加工、混凝土拌制和灌注等多种工作，可谓工程种类繁多，技术含量高，影响因素多。在施工过程中，容易出现桩位偏差过大、孔底沉渣偏多、钢筋笼上浮、桩体混凝土离析、断桩、夹泥等质量问题，这些质量问题往往使成桩难以满足设计要求，且补救困难，不能完全通过事后检查来判断存在的问题，必须加强施工准备、成孔、清孔、钢筋笼焊接吊放、水下灌注等施工全过程中各环节的质量监控，采取各种有效预防措施，才能保证或提高钻孔灌注桩的成桩质量。1、质量控制依据和质量控制目标1.1质量控制依据钻孔灌注桩施工质量控制依据下列文件进行：（1）合同文件；（2）设计图纸及技术要求；（3）国家有关灌注桩基础设计与施工规程、规范及相关文件要求；1.2质量控制目标钻孔灌注桩施工质量控制必须达到以下几个目标：（1）成桩过程各项指标，包括桩位、桩长、桩径、沉渣厚度、终孔垂直度及成桩材料质量等能满足设计要求；（2）预留混凝土试块强度满足规范要求；（3）桩身完整、匀质，连续性好，无夹泥、断桩等缺陷；（4）桩极限承载力满足设计要求。2、施工工艺流程和施工准备2.1施工工艺流程现以循环钻机成孔为例，其主要施工工艺流程为：平整场地→测定孔位→埋设护筒→钻机就位→钻孔→终孔→第一次清孔→验孔合格后提钻（验孔合格后）→吊放钢筋笼→下导管→第二次清孔→水下混凝土灌注（验孔合格后）→起拔导管→成桩。2.2施工准备钻孔灌注桩桩基工程，监理应做好现场开工前的准备，其监理包括下列内容：①了解工程勘察报告及试桩报告，对地层情况做到心中有数；②编制可行的监理实施细则，并审核施工单位报送的施工组织文件、项目管理机构的质量管理体系、技术管理体系和质量保证体系；③施工单位进行测量定位自检，监理审核；④护筒埋设检查、测量复核、监理旁站；⑤泥浆池、沉淀池的检查；⑥检查水泥、骨料、水质及其它添加剂数量，其质量是否满足设计与规范要求，是否与批准的混凝土配合比设计试验报告的材料相一致；⑦检查制作钢筋笼的钢筋型号、种类、数量是否满足设计要求，钢筋加工各部位尺寸、焊接质量是否满足设计与规范要求等。3、施工过程质量控制施工过程的质量监控是关键，应抓住其质量控制点，对影响施工质量的有关环节和施工参数进行严格控制。3.1成孔过程质量监控3.1.1成孔过程质量监理程序①检查孔径、偏位、垂直度、泥浆性能并记录签认；②钻进时检查地质情况是否与设计相符；③终孔检查孔深、孔径、标高是否满足设计要求；④清孔检查泥浆指标、沉渣厚度是否满足规范设计要求。3.1.2成孔过程关键点质量控制（1）孔底沉渣控制孔底沉渣是影响桩承载能力的重要因素，有关规范规定，水下灌注桩桩底磨擦桩为300mm，但在施工过程中，常有不少桩的桩底沉渣仍满足不了此要求，究其原因，主要是由于泥浆性能不符合要求，影响钻孔灌注桩成桩质量的泥浆的性能指标主要是比重和粘度，若泥浆过稀，则携渣能力不够，若泥浆过稠，则孔壁会形成一层厚厚的泥皮，无形之中减少了桩径。泥浆的比重、粘度应根据地下水位高低和地层稳定情况等进行确定，如地下水位较高，容易坍塌，泥浆比重、粘度可大些，但不宜过大，比重以1．1～1．2、粘度为18～25s为宜。钻孔结束后，监理人员应要求施工单位在进行一次清孔的同时必须不断地补充新鲜泥浆，将孔内含砂量大、性能差的泥浆置换出来；二次清孔时宜采用泵吸反循环清孔，若采用正循环清孔，要排出岩渣和泥团，须加大泥浆比重和粘度，且清孔的速度要慢。钻孔完毕后监理人员必须对终孔进行验收，根据钻杆和钻头或测绳的总长度和上部剩余长度检查终孔深度；要严格检测钻杆和钻头或测绳长度的准确性，杜绝以超深来抵消孔底淤积。（2）孔壁坍塌控制孔壁坍塌一般是因预先未料到的复杂的不良地质情况、钢护筒未按规定埋设、泥浆粘度不够、护壁效果不佳、孔口周围排水不良或下钢筋笼及升降机具时碰撞孔壁等因素造成的，易造成埋、卡钻事故，应高度重视并采取相应措施予以解决。监理人员首先应认真审阅场地工程地质勘察报告，对地层情况做到心中有数；其次必须严格要求施工单位按规定埋设钢护筒，保证孔口排水良好，下设钢筋笼及升降机具要防止偏斜；再者，在特殊地层钻进应要求采用优质冲洗液护壁，同时也可采用正循环钻进、反循环排渣的作法来抑制不稳定段地层的坍塌；最后，在不稳定地层中，换浆不要过早，可在下完钢筋笼后进行二次清孔时替换掉高比重泥浆后，要督促施工单位及时灌注混凝土，减少沉渣时间，以保证桩身质量。（3）扩径和缩径控制扩径、缩径都是由于成孔直径不规则出现扩孔或缩孔及其它不良地质现象引起的，扩孔一般是由钻头振动过大、偏位或孔壁坍塌造成的，缩孔是由于钻头磨损过甚、焊接不及时或地层中有遇水膨胀的软土、粘土泥岩造成的。缩径会减少桩的竖向承载力，而扩径会增加成本，必须采取有力措施予以控制。为避免扩径的出现，监理人员应检查钻机是否固定、平稳，要求减压钻进，防止钻头摆动或偏位，在成孔过程中还应要求徐徐钻进，以便形成良好的孔壁，要始终保持适当的泥浆比重和足够的孔内水位，确保孔内泥浆对孔壁有足够的压力，成孔尤其是清孔后应督促施工单位尽快灌注水下混凝土，尽可能减少孔壁在小比重泥浆中的浸泡时间；为避免缩径的出现，钻孔前监理人员应详细了解地质资料，判别有无遇水膨胀等不良地质条件的土层，如有应要求施工单位采用失水率＜3～5ml／30min的优质泥浆进行护壁，经常对钻头的直径进行校正，钻头直径一般比所需成孔直径小20～25mm为宜。3.2灌注过程质量监控3.2.1灌注过程质量监理程序①检查钢筋笼顶固定措施是否可行，其顶面标高是否满足设计要求；②核实施工现场的配合比每盘材料数量是否按批准的配合比执行；③检查导管的长度及导管的水密性，核实导管底部离孔底的距离是否满足规范要求；④检查储料斗的容积是否可以达到混凝土初灌量导管的理论埋深（埋深≥1.0m）；⑤导管下放完毕后，灌注前再一次检查孔底沉渣厚度是否满足设计与规范要求；⑥浇灌混凝土过程中，检查导管的埋深、压浆及混凝土面上升情况，注意孔内是否有异常情况，督促施工单位控制好水灰比、拌和速度与灌注速度；⑦施工单位按规定随机取样做试块，监理随机抽检取样试块，浇灌完毕检查混凝土顶面标高。3.2.2灌注过程主要环节质量控制（1）混凝土坍落度控制混凝土的坍落度对成桩质量有直接影响，坍落度合理的混凝土应是拌和均匀、和易性好、内阻小、初凝时间长、润滑性好且有较好的触变性能，坍落度合理的混凝土可有效地保证混凝土灌注性、连续性和密实性，一般应控制在18～22cm范围内。要配制出合理坍落度的混凝土来保证桩身质量，监理人员必须重视以下几点：①制作混凝土的原材料必须符合使用要求，特别是水泥的质量必须保证，粗骨料尺寸级配要合理，所使用的材料要进行二次复检方可投入使用；②混凝土的配合比要通过试验确定；③做好混凝土在现场搅拌的质量控制工作，严格按配合比进行投料；④要设有专人对搅拌的混凝土进行坍落度等指标的检验；⑤按设计要求做好混凝土的试块工作，并保证取样的真实性。（2）导管埋深控制导管底端在混凝土面以下的深度是否合理关系到成桩质量，必须予以严格控制。监理人员应要求施工单位在首灌时，料斗必须储足一次下料能保证导管埋入混凝土达1.0m以上的混凝土首灌量（一般1.2方），以免因导管下口未被埋入混凝土内造成管内反混浆现象，导致首灌失败；在浇注过程中，要经常探测混凝土面实际标高、计算混凝土面上升高度、导管下口与混凝土面相对位置，及时拆卸导管，保持导管合理埋深，严禁将导管拨出混凝土面，导管埋深一般应控制在1～6m，过大或过小都会在不同外界条件下出现不同形式的质量问题，直接影响桩的质量。（3）钢筋笼上浮控制在灌注混凝土前，钢筋笼自重与悬吊力形成平衡状态，在混凝土灌注过程中，由于下列原因引起钢筋笼上浮：①钢筋笼在孔口固定不牢固或提升导管用力过猛，将钢筋笼钩挂；②混凝土面到达钢筋笼底面时，导管埋深过浅，灌注量过大或混凝土面超过钢筋笼底一定高度时，导管埋深过大；③混凝土质量差，对于易离析、坍落度损失大的混凝土，都易使钢筋笼上浮。监理人员应要求施工单位做好如下控制措施：①在钢筋笼上上端加焊2根吊筋固定在施工平台上；②当混凝土上升至钢筋笼底部附近时，小步提升导管以保持较小的埋管深度，并稍稍减缓混凝土的灌注速度。（4）桩头质量控制有关规范规定当凿除桩顶浮浆层后，应保证设计的桩顶标高及桩身混凝土质量。在钻孔灌注桩施工中，要想保证桩头的质量，必须控制好最后一次灌注量，桩顶不得偏低，凿出浮浆高度后必须保证暴露的桩顶混凝土达到设计强度值，这就要求灌注混凝土的高度要超过桩顶标高。在实际施工中，超灌量过大，造成浪费，超灌量不足，桩质量不能得到满足；根据浮浆层厚度及桩顶标高附近的工程地质情况，宜取0.5～1.0m的超灌高度。