钻孔灌注桩质量监理初探

　 摘要：随着大批高等级公路及高层建筑的建设，作为基础承力普遍采用的一种形式——钻孔灌注桩，在现阶段的施工中得到了广泛应用。但在施工过程中因工艺落后、地下施工，情况不明确等原因仍存在较多问题，在钻孔灌注桩施工监理工作中，事前控制和事中控制是最有效的控制手段。
　　 关键词：钻孔灌注桩；机械审查；施工监理；审查
　　 一、施工前期工作的监理
　　在钻孔灌注桩施工监理工作中，事前控制是最有效的控制手段。而前期工作的控制均为事前控制的措施。由于钻孔灌注桩施工的隐蔽性及工序的不可逆转性，前期工作的监控尤为重要。
　　（一）严把施工队伍及施工机械审查关
　　监理进场后首先对施工方的资质进行审查，任何工程在开工前都要资质审查工作，对钻孔灌注桩施工的资质审查应更加严格仔细，并要从两方面进行。一是施工队伍的承建资格及现场人员的素质及经验的审查。工程质量的把关很大程度上是靠现场工人的双手来完成的，特别是钻孔灌注桩这种对施工工艺有严格要求的工种，监理人员必须了解他们以往的施工经验，检查特殊工种的上岗证书等：施工过程中，往往由于现场工人一个错误的操作，就造成整根桩报废的严重后果，因而除了要具有相关的工作职责及制度外，还应进行责任心的教育。二是施工机械的审查。施工单位使用的成孔机械必须与现场土质、桩径、桩深等要求相适应，应注意审查其设备档案，保证其性能良好，不合格的机械不准进入现场；如果机具破旧，施工中打打停停，势必严重影响质量。同时应考虑供电情况，一般应有备用发电机。
　　（二）审查施工组织设计及组织图纸会审
　　前期工作除了成立施工项目经理部、人员机械按合同要求进场、通水通电等基本条件外，更重要的是编制好施工组织设计，这也是监理工程师应严格把好的一道关。施工组织设计应根据施工单位自身人员、设备等实际情况编写，要注意细化、量化和可操作性；审查时要认真关注其关键环节、关键部位的做法及质量控制措施，如垂直度控制、终孔岩质鉴别、清孔、水下混凝土灌捣等。此外，还必须审查其施工管理制度、岗位责任制、质检制度等。设计交底与图纸会审可同时进行，以设计交底为主，设计人员申明设计意图，重申质量标准，监理人员应提出必要的以求保证质量的一些工作要求。
　　 二、钻孔施工监理
　　对傍站监理的一般要求：钻机就位前，应对钻孔各项准备工作进行检查。钻孔时，应按设计资料绘制的地质剖面图，选用适当的钻机和泥浆。钻机安装后的底座和顶端应平稳，在钻进中不应产生位移或沉陷，否则应及时处理。钻孔作业应分班连续进行，填写的钻孔施工记录，交接班时应交待钻孔进行情况及下一班应注意事项。应经常对钻孔泥浆进行检测和试验，不合要求时，应随时要求施工单位改正。应经常注意地层变化，在地层变化处均应捞取渣样，判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。
　　钻孔灌注桩成孔的工序是：定桩位—护筒埋设—钻机就位—钻孔—终孔—第一次清孔—下放钢筋笼—接入导管—第二次清孔，每个环节环环相扣，相互影响，都不容忽视。无论采用何种方法钻孔，开孔的孔位必须准确。开钻应慢速钻进，待导向部位或钻头全部进入地层后，方可加速钻进。采用正、反循环钻孔（含潜水钻）均应采用减压钻进，即钻机的主吊钩始终要承受部分钻具的重力，而孔底承受的钻压不超过钻具重力之和（扣除浮力）的80%。用全护筒法钻进时，为使钻机安装平正，压进的首节护筒必须竖直。钻孔开始后应随时检测护筒水平位置和竖直线，如发现偏移，应将护筒拔出，调整后重新压入钻进。在钻孔排渣、提钻头除土或因故停钻时，应保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和粘度。处理孔内事故或因故停钻，必须将钻头提出孔外。
　　（一）垂直度的监控
　　垂直度控制主要依靠钻机就位的平整垂直，在钻进过程中应作必要的检测，特别是钻进过程中碰到孤石、坚土时更应及时复查。用全护筒法钻进时，为使钻机安装平正，压进的首节护筒必须竖直。钻孔开始后应随时检测护筒水平位置和竖直线，如发现偏移，应将护筒拔出，调整后重新压入钻进。
　　（二）孔内水位及泥浆比重的控制
　　为了防止坍孔，孔内水位必须高出地下水位1m以上，钻进过程中适时控制泥浆比重，一般控制在1.1～1.3。
　　（三）终孔
　　终孔的确定主要参照三个因素，即设计深度、钻速及浮渣取样，原则上应由地勘单位派出有经验的技术人员进行鉴定。笔者单位监理并已完工的三幢楼字均采用施工、地勘、监理三方共同商定的办法，后经抽芯取样证实，入岩深度均控制得较好。
　　（四）清孔
　　清孔要求：清孔要求符合钻孔成孔质量标准表；清孔方法应根据设计要求、钻孔方法、机具设备条件和地层情况决定；在吊入钢筋骨架后，灌注水下混凝土之前，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，应进行第二次清孔，符合要求后方可灌注水下混凝土。
　　清孔分两次进行。当确定可以终孔时，先进行第一次清孔，待下放钢筋笼及接入导管后，浇注混凝土前应再进行第二次清孔，并及时做好检测及记录。目前通常使用垂球法测定孔底沉渣，此工作全靠手感，应由施工单位有经验的人员测定，监理人员也应亲力亲为复测核实，沉渣厚度应符合不同桩型的要求，通常选用的以端承力为主的桩沉渣不得大于l00mm。
　　 三、水下混凝土施工监理
　　水下砼施工隐蔽性强，很容易产生质量问题，是钻孔灌注桩施工质量监控的关键环节。在浇灌混凝土前必须做好各项准备，监理工程师应全过程旁站监管，关键环节如第一次浇灌的混凝土量、中间过程提管。拆管的高度等要现场即时核定，混凝土灌注应连续施工，中途的停工将对桩质量产生极大的隐患。混凝土拌和物运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度等，如不符合要求，应进行第二次拌和，二次拌和后仍不符合要求时，不得使用。首批混凝土拌和物下落后，混凝土应连续灌注。在灌注过程中，特别是潮汐地区和有承压力地下水地区，应注意保持孔内水头。在灌注过程中，导管的埋置深度宜控制在2～6m。在灌注过程中，应经常测探井孔内混凝土面的位置，及时地调整导管埋深。为防止钢筋骨架上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢复正常灌注速度。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，多余部分接桩前必须凿除，残余桩头应无松散层。在灌注将近结束时，应核对混凝土的灌入数量，以确定所测混凝土的灌注高度是否正确。
　　（一）原材料、配合比、坍落度的监理
　　可采用火山灰水泥、粉煤灰水泥、普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，使用矿渣水泥时应采取防离析措施。水泥的初凝时间不宜早于2.5h，水泥的强度等级不宜低于42.5。粗集料宜优先选用卵石，如采用碎石宜适当增加混凝土配合比的含砂率。集料的最大粒径不应大于导管内径的1/6～1/8和钢筋最小净距的1/4，同时不应大于40mm。细集料宜采用级配良好的中砂。混凝土配合比的含砂率采用0.4～0.5，水灰比宜采用0.5～0.6。有试验依据时含砂率和水灰比可酌情增大或减小。混凝土拌和物应有良好的和易性，在运输和灌注过程中应无显著离析、泌水现象。灌注时应保持足够的流动性，其坍落度宜为180～220mm。每立方米水下混凝土的水泥用量不宜小于350kg，当掺有适宜数量的减水缓凝剂或粉煤灰时，可不少于300kg。碎石应注意控制不宜大于导管的L6，以20～40mm为宜，水泥宜采用标号不低于425的转窑普通硅酸盐水泥，骨料应合理级配，令混凝土有良好的和易性，坍落度宜控制在18～22cm之间。
　　（二）控制第一批混凝土量
　　首批灌注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。混凝土导管的第一节底管应不小于4m，第一批混凝土量应能令导管埋入混凝土1m以上，监理工程师应根据桩径予以核定。
　　（三）提升及拆管的监控
　　混凝土应连续灌注，随着桩内混凝土面的不断升高，需适时提升、拆卸导管，拆管前须用测绳测定混凝土面的高度，以确定提管高度即拆管节数，埋管深度宜保持在2～3m，过多则影响灌注速度或造成塞管，过少则易造成浮浆或泥巴夹层。监理人员应留意控制、防止施工工人为省工而延长拆管间隔时间，随后又一次性拆下过多的管。沙头角东和大厦桩基抽芯检测就发现一根桩中间有1m多长的浮浆，究其原因就是提管过多。此桩只能作报废处理，根据设计修改另行补桩。
　　总之，钻孔灌注桩的质量监理主要依靠事前控制和事中控制，至于事后控制——桩基检测，本文将不作讨论。由于目前在检测手段的代表性及可靠性方面尚存在许多问题，因而现场监理尤为重要；钻孔桩的每一道工序都是隐蔽的，为下一道工序所覆盖，而且任何一道工序出现问题，都将带来严重后果。桩基施工质量关系到整个工程质量，在桩基施工过程中，遇到各种意外情况，应及时通过业主、监理与设计部门联系，按设计部门的设计修改通知或会议纪要进行施工。
　　 参考文献：
　　[1]公路桥涵施工技术规范（JTJ041—2000）[S]．人民交通出版社，2000．
　　[2]公路桥涵通用规范（JTG D60-2004）[S]．
　　作者简介：潘志勤（1971－），男（侗族），广西融水人，融水苗族自治县交通局工程师，研究方向：工程建设施工管理、监理。