浅谈钻孔灌注桩施工质量监理

李立仁

(浙江东洲建设监理咨询有限公司 杭州 310002)

在水闸、桥梁等基本水利工程建设项目施工中，钻孔灌注桩作为此类工程的基础得到了十分广泛的应用。但由于钻孔灌注桩施工的特殊性，工程的质量监理也增加了新的难度。尽管质量的事前控制、事中控制和事后控制仍是灌注桩施工质量监理的三个重要环节，但钻孔灌注桩的监理实践告诉我们，事前控制和事中控制才是灌注桩施工质量控制的关键所在，只有做好了这两步，灌注桩施工的质量才有根本的保障。

1 灌注桩施工质量的事前控制

在监理工作中，事前控制是质量控制的重要步骤，做好这一步就是打好了质量控制的基础。钻孔灌注桩施工由于其隐蔽性和工序的不可逆转性，质量的事前控制显得尤为重要。监理作为质量控制的主体，事前控制必须做好以下几方面的工作:

1.1 编制监理实施细则

监理实施细则是监理现场质量控制的实施性文件，因此，细则编制既要符合设计和灌注桩施工规范的要求，又要突出现场质量控制的可操作性。细则编制后应由总监理工程师组织现场监理进行细则的学习，做到质量控制重点清楚，质量控制方法心中有数。

1.2 对承包人资质的审查

根据《中华人民共和国建筑法》规定，从事建筑活动的建筑施工企业，必须取得相应等级的资质证书，并在其资质等级许可的范围内从事建筑活动。监理工程师对承担钻孔灌注桩施工的承包人或分包人，必须进行相应的资质审查，资质不符合或没有相应资质的施工单位不得批准同意其施工。

资质审查的重点是:ⓐ施工队伍的资质等级;ⓑ参与项目施工现场管理、作业人员的素质及类似工作经验;ⓒ拟投入的施工机械是否适应设计的桩径、桩深及现场地质等要求;ⓓ特殊工种是否是持证上岗;ⓔ投入设备的技术状况。

1.3 对施工组织设计的审查

施工实施前承包人必须结合工程的现场实际，编制项目灌注桩的施工组织设计。监理工程师审查时，要特别注意审查组织机构是否可行，关键环节、关键部位的工法及质量控制措施是否满足要求，如:垂直度控制、终孔确定、泥浆制备、清孔、水下混凝土灌注等。审查其工期计划是否与总工期相适应，岗位责任制度，安全保证措施、环保、水保措施等是否具有可操作性。

1.4 对进场材料的检验、试验

a.用于桩基工程的钢筋、水泥、粗细骨料和外加剂等材料的选用，应事前征得监理单位的同意;原则上水泥、钢筋等原材料要选用国内大厂的产品，尽可能是国家免检产品。

b.所有原材料均应按规定的批量和频率进行抽样检验，抽样坚持监理见证、随机取样的方法，试验不合格的原材料不得用于工程施工。监理平行抽检频率不得低于施工抽检的10%。

c.用于灌注桩施工的混凝土配合比，必须预先由有相应资质的机构试验确定，试验报告须提交监理工程师审查批准。对规模较大又特别重要的项目，监理人员应对承包人的试验进行全过程的监督检查。

1.5 对施工机械设备的检查

a.承包人进场施工的主要施工机械的型号、规格、生产能力必须与投标文件和施工组织设计的设备清单相符合，其性能必须能满足工程施工的技术要求，一般软基采用旋转式钻机，砂砾或岩石基础宜选用冲击钻机。设备的数量应满足施工进度计划的要求。任何性能不符合要求或安全设施不全的机械设备，不得用于工程施工，并应限制撤离工地。

b.承包人要求更换的主要施工机械设备，除了其性能必须满足要求外，进场前还须征得总监理工程师的同意。

c.用于水下混凝土灌注的钢导管，根据桩径大小，一般导管内径选用200～350mm，导管在使用前应进行水密承压和接头抗拉试验。

1.6 对施工放样的检查

a.开工前，监理组织业主方、施工方对设计提供的测量控制点(坐标点和水准点)进行复核，确定无误后，其复测成果由监理、业主、施工三方进行交接。

b.施工测量控制网布设必须以复核交验的测量控制点为准，施工测量控制成果应报监理审批，必要时专业监理工程师应对测量成果进行复核，确保测量准确。

2 灌注桩施工的事中质量控制

灌注桩施工的事中质量控制也就是施工过程质量控制，这一过程直接形成桩的实体质量，一个环节出现差错，都会直接影响桩的整体质量，造成损失，因此，每一道工序都非常重要。同时，钻孔、混凝土灌注都在水下进行，隐蔽性强，真正要把质量控制好，就要求监理不仅要有丰富的现场经验，而且要有很强的工作责任心。

2.1 孔位质量控制

孔位就是设计平面图上的桩位，首次开孔的确定应按方便施工、减少干扰的原则确定，孔位必须按图纸计算确定的坐标，由经纬仪或全站仪测量定位，测量人员应是具有相应资质的专业人员。首次测量除了进行必要的复测外，现场监理人员还应全程进行监督，测量成果应及时报验。对相对简单的项目，其他孔位在项目部测量后，监理可根据图纸标注的相对位置用钢卷尺进行校验，校验无误的可进行下一步操作。

2.2 钻孔灌注桩工序控制

钻孔灌注桩施工的一般工序是:桩位测量—护筒埋设、泥浆制备—钻机就位—钻孔—终孔检查—清孔—沉放钢筋笼—安放导管—二次清孔—混凝土灌注。灌注桩施工的各个环节环环相扣，相互影响，监理必须认真负责、高度重视。应当指出，对特别重要或地质情况复杂的的工程，为保证成桩质量，监理应建议预先进行钻孔试验，以检验设备能力和施工工艺对质量的保证程度。

2.2.1 护筒安放

护筒安放在放样结束确定无误后进行，监理应先对护筒的材质和几何尺寸进行检查，然后检查护筒的埋置情况，以核实其与组织设计的符合程度。护筒一般采用钢质材料卷制而成，为保证护筒加工的几何形状，一般制作护筒的钢板厚度δ≥4mm，且上口宜用圆钢或扁钢进行加固，护筒内径应大于设计桩径约150～200mm，高度为1200～1500mm，以利钻头定位沉放。护筒埋深一般不小500mm，为便于操作，护筒口应高出平台150mm。

2.2.2 钻机就位

对软土地基基础，钻机安放宜打设木桩搭建钻机平台，木桩打设深度和打设间距可根据软土的承载能力计算或试验确定;砂砾等承载力较好的基础可直接修建临时钻机平台，水下钻机平台一般采用打设钢管桩搭建。监理应对平台的承载能力进行复核，以确定能否满足施工荷载的要求。钻机安装就位后，应检查钻头的中心线与测设的桩孔中心线是否一致。出现误差时，监理应及时通知作业班组对机位进行调整。

2.2.3 开孔

首次开孔时，若孔口地质为人工填土时，开孔前应在孔内加入黏土，监理应对钻机的转速或冲程、开孔的泥浆比重进行控制，一般泥浆比控制在1.6左右为好，钻进0.5～1.0m后，继续加填黏土钻进。只有当钻进大于2m以上时，方可转入正常钻进作业。此时开孔结束。为了防止振动引起邻孔坍塌或对混凝土的破坏，相邻孔的钻进作业应待邻孔混凝土浇灌24h后方可进行。

2.2.4 钻进

钻进应根据地质情况确定钻孔进程，易塌孔的土质回旋钻机采用慢转速、少进程，冲击式钻机采用0.5m左右的小冲程作业，钻进时质量控制的重点是防止塌孔，因此，施工时应根据泥浆固壁情况，适时加投黏土来提高泥浆的比重，必要时填加片石、碎石、卵石，加固孔壁。对黏土层回旋钻机宜采用中速钻进，钻进速度控制在3～5m/h，冲击钻机采用0．75m左右的中冲程，施工时，可适当降低泥浆比重，防止卡钻、埋钻;对岩石或密实的卵石层钻进时，一般不宜采用回旋钻机施工，冲击钻机的冲击行程宜采用1.0m左右的高冲程，以提高冲击效果。

2.2.5 抽碴

抽碴是提高钻进效率的重要手段，因此，抽碴要及时，补浆要充分，抽碴过程特别要防止补浆不及时引起的孔壁坍塌。

2.2.6 清孔

钻孔达到设计标高后，监理应及时对钻孔深度进行复测，防止欠打和过打的情况发生，当确定深度达到设计要求时，应立即通知作业人员进行清孔，避免沉渣超标影响混凝土质量。

2.2.7 沉放钢筋笼

当桩较短时，钢筋笼现场制作后一次沉放到位，孔深较大的钢筋笼应分段制作，分段长度一般以吊装设备能力确定，接头应错开;现场制作的钢筋笼应按孔编号，起吊时现场监理应核对号码，对号入孔，防止错放。值得注意的是，无论采取什么方法均应保证钢筋笼不变形，焊接接头质量符合设计要求。

2.2.8 二次清孔

二次清孔一般在吊入钢筋笼后，灌注混凝土前进行，主要检查孔底沉淀厚度，只有当沉碴超过规定时，才进行二次清孔。因此，监理应严格把好测量关，做到既不漏清也不过清。

2.2.9 混凝土灌注

混凝土灌注是成桩质量的最重要环节，因此，灌注过程必须坚持监理旁站，随时掌握浇灌动态，既要防止导管被埋，又要避免导管拔空造成断桩，以及浇灌速率过快或沉管过深引起钢筋笼上抬等情况。

3 灌注桩施工质量监理要点

3.1 加强对施工人员的监管

冲孔灌注桩施工受人为因素影响较大，监理工程师要随时掌握施工现场人员的情况，检查承包人现场质检人员的在岗情况，技术人员的值班安排，检查现场主要操作人员的熟练程度，不定期抽查成孔记录，核对成孔记录与现场是否一致。

3.2 垂直度控制

灌注桩的垂直度是桩基承载力的重要保证。为避免钻孔倾斜，在钻孔过程中，应正常督促对垂直度进行校验，发现倾斜超标及时进行纠偏，特别是遇到地质不均匀、倾斜断层、孤石等情况还要适当增加检查频率。重要的桩基终孔前监理工程师应使用测壁仪对钻孔的倾斜度进行检查，控制倾斜度不得大于桩长的1%，且不得大于500mm。

3.3 清孔检查

钻孔深度达到设计标高后，应对孔深、孔径进行检查，符合设计后方可进行清孔，任何时候都不得用加深钻孔深度的方法代替清孔。

3.4 钢筋笼的质量控制

钢筋原材料应达到国家标准的要求并经抽检合格，制作质量符合图纸要求。钢筋笼的保护层厚度采用垫块进行控制，垫块间距不大于2m，且同一截面不得少于4块。

3.5 水下混凝土施工监理

在浇灌混凝土前必须做好各项准备，要对每桩第一次浇灌的混凝土量、过程提管拆管的高度等进行核定，确保混凝土能连续灌注，监理工程师应对该过程进行旁站监管。

3.5.1 混凝土配合比、坍落度的控制

混凝土的配制应严格按批准同意的试验配合比进行混凝土的拌制，监理工程师应对其进行严格检查。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明显离析、泌水现象，灌注应保证有足够的流动性，坍落度的检查应在混凝土浇注现场进行，对明显不符合要求的混凝土不得使用。

3.5.2 首次灌注混凝土量的控制

首次灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度(不小于1m)和填充导管底部的需要。监理工程师应根据桩径大小和导管口径予以核定灌注混凝土的量。首次灌注混凝土土量可用下式计算确定:

式中 V——首次灌注混凝土量，m3;

D——桩孔直径，m;

H1——孔底至导管底的间距，m;

H2——导管初次埋置深度，m;

d——导管内径，m;

h1——桩孔内混凝土达到埋置深度H2时，导管内混凝土柱平衡导管外混凝土压力所需的高度，m。

式中 Hw——孔内水或泥浆的深度，m;

rw——孔内泥浆比重;

rc——混凝土拌和物的比重，一般取22kN/m3。

3.5.3 提升及拆管的监控

首次混凝土灌注后，应保证混凝土能连续灌注。随着孔内混凝土面的不断升高，需适时提升、拆卸导管，为防止发生埋管、堵管或拔空断桩，在灌注过程中，监理工程师应要求施工人员正常探测孔内混凝土面的高度，以确定提管高度和拆管的长度(导管节数)，混凝土的埋管深度宜保持在2～5m。

3.5.4 钢筋笼上浮的控制

为防止钢筋笼的上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋笼底部1m左右时，现场监理应对灌注速度进行控制，适当降低混凝土的灌注速度。并在混凝土面进入钢筋笼一定深度后，及时提升导管，以增加钢筋笼的埋深，增加混凝土与钢筋笼的握裹力。当混凝土上升到使钢筋笼埋深达到4m以上，且导管埋深不少于2m时，方可恢复正常速度灌注。

3.5.5 混凝土灌注的桩顶标高控制

在灌注接近完成时，监理工程师应对混凝土顶面标高进行量测，同时还应核对混凝土的灌注量，以验证所测混凝土的灌注高度是否正确。为保证桩身质量，灌注的桩顶标高应高于桩顶设计标高0.5～1.0m，多余部分在接桩前进行凿除，保证桩头混凝土新鲜密实。

3.5.6 混凝土抗压试验

监理工程师应督促承包人按要求每桩制取一组混凝土抗压试块，为保证试件的真实性，试件制作过程应进行监理旁站，达到龄期的试块应由具有相应资质的试验单位进行抗压试验。监理应按合同约定的频率对混凝土进行平行试验。

4 灌注桩监理质量控制的效果

在浙江省宁波市北仑某围海工程软基闸灌注桩基础施工监理过程中，监理方严格按上述要求进行灌注桩施工质量监控，抓好灌注桩施工的事前和事中控制两个重要环节，灌注桩施工完成后按规范规定比例进行了无损检测，结果全部合格，无断桩、夹层现象。对水闸其余灌注桩逐桩检测，同样全部合格，这表明监理方按上述方法对灌注桩进行的质量控制是有效的也是成功的。

5 结语

灌注桩的监理质量控制有其自身的特点，但只要监理方从抓承包人的质量保证体系入手，提高监理的工作责任心，严格照章施工，坚持关键工序的旁站监理，切实抓好灌注桩施工的事前和事中控制两个关键环节，灌注桩的施工质量处于受控状态是完全可以实现的。◆