桥梁工程钻孔灌注桩监理控制要点
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摘要：通过对桥梁基础钻孔灌注桩施工工艺、施工全过程监理工作要点的阐述，明确了如何加强对钻孔灌注桩施工的事前、事中、事后控制，以达到对钻孔灌注桩施工质量的有效监控，确保钻孔灌注桩的施工质量。
关键词：钻孔灌注桩监理控制
中图分类号：U442文献标识码： A
钻孔灌注桩由于具有承载力高，可以穿越软弱土层、对施工场地要求小，便于水下作业，沉降量小等优点，在高层建筑及公路桥梁中得到越来越广泛的施工应用。但因钻孔灌注桩施工属于隐蔽工程，施工中如出现差错，将会给工程质量和进度带来无法挽回的重大损失。为此必须对钻孔灌注桩施工过程实行严格的监理，对施工中的每道工序进行检查和验收，通过对桩基定位、护筒埋设、成孔、清孔、钢筋制作和安放、对水下混凝土浇筑全过程进行跟踪旁站，确保钻孔灌注桩的成桩质量。本文将通过对某桥梁工程基础钻孔灌注桩施工全过程的监理，明确桥梁工程钻孔灌注桩施工的监理控制要点。
一、工程概况
本工程桥梁为三跨（8+13+8m）简支板梁桥，全长42m，宽度为38.7m。本工程桥台为重力式桥台，钻孔灌注桩基础；桥墩为桩柱盖梁，设置地系梁。每个桥台设计24根灌注桩，每个桥墩设计9根灌注桩，总计66根钻孔灌注桩。桩径为￠1.2m,长度为28/32m，C30水下混凝土。
二、监理依据
1、工程建设监理合同和相关建设工程施工合同；
2、桩基工程施工图纸、设计交底和图纸会审记录及相关技术变更单；
3、建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）、钻孔灌注桩施工规程、建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）、城市桥梁工程施工与质量验收规范（CJJ2-2008）、《公路桥涵施工技术规范》（JTG／TF50-2011）
4、本工程经批准的施工组织设计；
5、本工程监理规划和钻孔灌注桩施工专项实施细则。
三、本工程钻孔灌注桩施工工艺流程
本工程采用GPS1500回转钻机，泥浆护壁、正循环钻孔、反循环清孔，导管法水下混凝土浇筑的施工工艺，具体施工流程详见如下流程图：
四、施工准备阶段的监理控制要点
1、认真踏勘现场，仔细查阅施工图设计文件、地质勘查资料，及时了解施工场地周边环境及地上、地下管线的分布情况；
2、根据施工合同约定，审查施工单位资质、安全生产许可证，项目机构组成名单及人员证件，确保持证上岗；
3、督促施工单位根据施工合同及招投标文件约定及时编制有针对性的施工组织设计上报我监理部审核，对桩基施工组织设计的审查主要应注意如下重点内容：
1)施工平面布置是否合理；泥浆池的池壁、隔墙应采用砖砌并能承受一定压力，排浆泥槽坡度合理，泥浆供应量应能满足钻进和清孔的需要；泥浆的排放满足环保部门的要求；
2）钻机的造型是否合理，钻头直径应取桩的设计直径，钻头锥尖角应取120，并检查是否有备用；
3）核查成桩施工顺序和流程图，保证相邻施工桩的间距大于4d或间歇时间隔应不小于36小时；桩机的数量能否满足工程进度的要求；
4）防止缩径、塌孔和沉渣过厚的技术措施是否可行；
5）是否有针对坑内暗浜处理和加固体区域套打的技术措施；
6）施工组织设计中的安全技术措施是否符合工程建设强制性标准的要求。
4、做好桩位复测工作。根据业主提供的基准点进行导线闭合，并进一步做好桥梁平面控制网与相接道路控制网的衔接工作；在此基础上进行桩基桩位的复核工作，桩位的平面偏差应控制在1cm以内。
5、做好对桩基工程原材料、设备的检查验收工作。
1）所有使用的材料必须具有出厂合格证和质量检测报告，严禁使用两证不齐全的材料；
2）每批钢材使用前必须由施工单位向监理提交《工程材料、构配件、设备报审单》，附上钢材的出厂合格证、质保单和由监理见证取样复试合格的试验报告，经专业监理工程师审查合格并签认后，方可投入使用；
3）审查电焊条的质保书和出厂合格证；
4）督促施工单位对钢筋焊接接头做好工艺试验，经检测合格后方可进行现场正式施焊；同时对钢筋焊接接头按300个接头为一批，由监理见证取样进行机械性能试验，检测合格后方可进行钢筋隐蔽。
6、审查开钻前的各项准备工作。
1）审查和考察商品砼供应站的生产能力、质保体系和计量精度以及水泥、砂、石和外加剂等砼原材料的质保资料及砼配合比的试配及验证情况，严禁使用未经监理认可的搅拌站的商品砼。
2）审查砼配合比是否符合设计要求，砼的坍落度应在18~22cm范围，初凝时间不得小于6h（至少为单桩砼正常灌注时间的2倍），水泥用量不小于300Kg/m3（水泥与掺合料总量不宜小于350kg/m3），细骨料为中粗砂，含砂率40~45%，水胶比宜采用0.5~0.6，粗骨料宜采用5~25mm连续级配的碎石。
3）审查施工单位的各项施工准备工作是否到位：技术交底清楚，施工方案经各方认可，施工场地硬化符合要求，各种原材料检验合格并准备到位，各种检测器具计量检验合格且准备就绪，钻杆和钻机上控制标高的标尺标定清晰，特殊工种上岗证齐全，测量基准点线明确，钻机试运转良好，各种安全技术规程健全等。
五、成桩过程中的监理控制要点
1、成孔用护筒埋设监控
根据桩位小样桩，由施工单位放置成孔护筒，其内径应比设计桩径大200mm，护筒埋设后的中心竖直线与桩位中心线的允许偏差不大于50mm，并应保证筒垂直，竖直线倾斜度不大于1%。同时护筒底口埋进原土深度不应小于1.2m，护筒上口应高出地面0.3m，周围应用粘土分层回填夯实。护筒埋设完后，必须经监理复验合格后，方可转入下道工序施工。
2、成孔监控
1）成孔时钻机定位应准确、水平、稳固，定位后，监理用水平尺和线锤复测钻机的水平度（2mm）和垂直度（1/100），复查钻机钻头是否有变动（-2mm）（首次开钻前施工单位必须向监理上报采用钻头的尺寸与草图）和复测钻机钻杆的总长度与根数（钻杆固定并编号备查，钻杆不得随意增加或减少）。经监理人员检查钻头钻杆连接、钻机各项性能符合要求后，可同意开钻。施工时先连接泥浆制作系统，开动泥浆泵使泥浆循环2～3min，然后开始钻孔，在护筒底处应低压慢速钻进，待钻头全部进入地层后开始正常钻进，钻进过程中应及时补充泥浆，确保水头高度。
2）施工单位对成孔施工应一次不间断地完成，不得无故停钻，施工过程应做好施工原始记录，成桩完毕至混凝土灌注的间隔时间不应大于24小时。
3）成孔过程中，孔内泥浆液面应保持稳定，施工单位应定期检测注入孔口和排出孔口的泥浆比重，分别应满足1.15和1.30（正循环成孔）或1.10与1.15（反循环成孔）。
4）成孔达到设计深度后，监理复测孔深（孔深＝钻杆总长度－钻机标高－机上钻杆余长），其允许偏差为-0~+300mm，当检查合格后，监理签署成孔验收记录。
5）多台钻机同时施工时，临近施工桩与已浇混凝土的桩距离不小于4d或最小间隔时间不小于36小时。
6）钻进过程发生斜孔、缩孔、塌孔和护筒周围冒浆，施工单位应停钻，待采取相应措施后，再行钻进。
7）督促和配合施工单位，抽取10%的桩孔进行桩径、垂直度和孔壁形状的检测，核查成孔质量情况，孔径偏差控制在-0，+0.20d范围内。
3、第一次清孔监控
当孔深经监理复验合格后，通过提升钻机离孔底20~30cm后，用钻杆进行第一次清孔，清孔时间一般要清30~40分钟，清孔后的泥浆比重应小于1.15，用测绳测得的沉渣厚度应不大于100mm。当施工单位自检合格后，通知监理进行复验，经监理认可后才允许提升，拆钻杆。在进行孔深测量时，应防止测锤落在钻头锥尖部位而计算出孔底沉渣为负值的情况。同时应注意严禁用超钻的方法来代替清孔。
4、钢筋笼制作和安放监控
1）钢筋的规格、数量必须符合设计要求，主筋焊接、箍筋的固定必须符合规范规定，焊缝长度和外观质量均符合要求。
2）钢筋笼制作质量必须符合：主筋间距允许偏差20mm，箍筋间距10mm，保护层厚度5mm，钢筋笼直径5mm，骨架长度10mm，并由监理办理隐蔽验收签证手续方可下钢筋笼。
3）施工单位下钢筋笼时必须垂直下放，不碰撞孔壁，钢筋笼的安装宜采用吊机起吊安装，在钢筋笼的安放过程中，监理应督促施工人员从不同角度对钢筋笼的垂直度进行观察，及时进行调整，必要时应采用经纬仪进行观测定位，以确保钢筋笼的垂直度及安放完毕时钢筋笼位于桩孔中心、保护层满足设计要求。两节钢筋笼的接头采用现场焊接，当施焊时必须保持垂直状态，焊接质量必须符合规范要求。
4）钢筋笼全部安装入孔后经监理检查安装位置准确，其允许深度偏差为100mm以内，确认符合要求后，即可进行固定工作，避免灌混凝土时钢筋笼上拱。
5、下导管监控
1）导管第一节底管长度应大于4米，不得漏水，标准节长度宜为3米/节，导管连接应平直可靠，密封性较好。并保证导管位置居中和导管底口离孔底30~50cm左右，满足要求后，督促施工单位固定好导管位置，防止导管跌入孔底内。
2）导管使用后应及时清除管壁内外粘结的砼残浆；对导管的壁厚、连接部位丝口应定期检查、测定，不符合要求应及时处理。
6、第二次清孔监控
导管安装好后，在其顶上装好闷头，用导管开始第二次清孔，第二次清孔时间一般应>30分钟，用泥浆比重计测定泥浆的比重是否符合规范要求（1.15，反循环法宜为1.05~1.1，正循环法为1.1~1.15），当符合规范要求后，监理工程师用测锤实量第二次清孔后的孔深，计算沉渣厚度应小于100mm时认为合格，此时可拆除闷头，装上浇灌混凝土的漏斗，并由监理办理清孔质量验收签证手续。第二次清孔合格后必须在30分钟内浇灌砼，否则应重新清孔。
7、水下混凝土浇注质量监控
1）检查施工单位送交的商品砼送料单是否符合设计要求，检查砼灌注用的隔水塞和漏斗的材质、外形尺寸是否符合规范要求；
2）督促施工单位按要求留置砼试块和测量砼坍落度，监理也按规定进行抽测砼坍落度和见证砼试块的留置；
3）监控砼的初灌量，保证导管埋入砼深度足有1米左右。根据设计图纸计算出砼的初灌量，当漏斗内初灌足量后，方可截断隔水塞的系结铁丝，将砼灌至孔底。
4）跟踪监控水下砼浇筑全过程，严格监控导管的起拔长度和速度，保证导管埋入砼深度始终不小于2m，并做到勤提勤拆，一次提管拆管不得超过6m。
5）当砼浇筑完后，复测砼的实际灌注高度，保证其高度比设计桩顶标高高出0.5米，并记录好每根桩的砼浇筑方量。
6）统计每根桩的充盈系数和浇灌时间，充盈系数=实际灌注方量/按设计桩身计算体积+予留长度，充盈系数不得小于1，也不宜大于1.3，单根桩砼灌注时间不宜超过8小时，并不得超过初盘砼的初凝时间。
7）督促施工单位按规范要求，做好水下砼浇筑和导管拔升全过程的施工记录。
六、工程桩质量验收的监理
1、钻孔灌柱桩成桩完后，必须按设计及当地质量监督部门的要求进行检测，用以检测单桩承载力和成桩桩身完整性。本工程按设计要求进行100%低应变测试，按质监站的要求做4根基桩的静载试桩试验。低应变检测66根桩，Ⅰ类桩64根，占总检测数的96.9%；Ⅱ类桩2根，占总检测数的3.1%。单桩竖向抗压静载荷试验共检测4根，全部满足设计要求。
2、满足龄期后将桩头挖出，对桩位进行实测实量，根据城市桥梁工程施工与质量验收规范（CJJ2-2008）10.7.4规定，其桩位允许偏差为：群桩为100mm，排架桩为50mm，本工程按50mm控制；本工程桩位偏差均在30以内，满足设计及规范要求。
七、钻孔灌注桩施工安全文明的监理
钻孔灌注桩施工过程中，监理人员应根据工程特点，检查、督促施工单位做好以下安全管理工作，确保安全生产无事故：
1、开工前认真审核施工单位的施工组织设计或专项方案，对涉及的安全措施予以审核确认。
2、督促施工单位按现场情况编制具有针对性和可操作性的临时用电方案，并认真按方案做好临时用电的管理。
3、做好对特殊工种持证情况的动态检查：成孔机电设备应有专人负责管理，电工、焊工等特殊工种凡上岗者均应持有有效操作合格证。
4、施工场地应平整、坚实，松软地段应铺垫碾压平，临边应做好防护，并设置相应警示标志；上下基坑应按规定做好通道。
5、电器设备要设置漏电开关，并保证接地有效可靠。
6、钻杆与钻头的连接件要勤检查，防止松动脱落伤人。
7、采用泥浆护壁时，对泥浆循环系统要认真管理，及时清扫场地上的浆液，做好现场防滑工作。
8、钻孔后，砼浇灌后的顶标高比地面低时，应在孔口加盖板封挡，以免人或工具掉入孔中。
9、吊置钢筋笼时，要合理选择捆绑吊点（宜在加强箍筋处），并应拉好尾绳，保证平稳起吊，准确入孔，严防伤人。吊机操作人员应持有有效证件。
八、结语
钻孔灌注桩是属于高度隐蔽性作业，且施工工序多、工艺要求高、不可意料因素多，施工过程中某个环节一旦出现疏忽就可能造成质量隐患，事后很难弥补，将给工程造成极大的经济损失、且会给建设各方带来不良的社会影响。因此加强钻孔灌注桩施工各环节的质量安全管理，层层把关，使施工过程始终处于监理人员的有效监控之下，那么钻孔灌注桩的施工质量还是能够得到保障的。