桩钻孔施工监理质量控制要点

2015-11-04刘军

建材与装饰 2015年37期

关键词：护筒钻头泥浆

刘军

（身份证号：610125198001263519 陕西省西安市 710000）

桩钻孔施工监理质量控制要点

刘军

（身份证号：610125198001263519 陕西省西安市 710000）

当前，桩基凭借着其施工简单、承载力高、桩径大、适应各类地质条件等优点，得到了十分广泛的应用。但是，由于其属于地下隐蔽工程，施工工序较多，影响施工正常进行和施工质量的因素很多，难以全都预见，因此不可避免地出现一些问题。对此，必须加强桩钻孔施工监理质量控制。本文即针对桩钻孔施工监理质量控制要点进行了具体探讨。

桩钻孔施工；监理；质量控制

引言

桩基工程要工序的施工过程都在水下及地下进行，不便监视，因此施工质量较难控制，极易出现诸如桩身缩径、扩径、夹泥、混凝土离析、桩底沉渣过厚和断桩等各种质量缺陷，影响桩身的完整性和单桩的承载能力。因此，作为监理人员如何做好钻孔灌注桩的施工质量监理显得尤为重要。

1 桩钻孔施工中常见问题分析

1.1 桩径达不到设计要求

①钻头直径不符合要求；②成孔时间较短，出现缩径现象；③成孔后未及时灌注混凝土，造成缩径现象。应灌注的混凝土方量=（实际灌注的桩顶标高—实际桩底标高）×3.14×r2。如果实际灌注的混凝土方量小于应灌注的混凝土方量，否则充盈系数小于1，不符合规范要求（充盈系数大于1）。

1.2 钢筋笼接长（焊接）

①孔口焊接接头不同心现象；②焊接长度不符合规范要求双面焊5d，单面焊10d。钢筋笼制作时预弯角度不符合要求、预弯长度不符合要求。同一节钢筋笼主筋长度误差较大，造成两节钢筋笼焊接时无法保证双面焊5d，单面焊10d。

1.3 出现断桩

①泥浆比重严重超标（含砂率大于6%）；②灌注混凝土过程中出现塌孔现象；③导管埋深小于1m；④孔底沉渣不符合设计或规范要求；⑤混凝土灌注时间较长，超过混凝土初凝时间。（一般4h内浇筑完毕）。

2 钻孔监理质量控制要点

2.1 场地平整

①钻孔场地在旱地时，应清除杂物、换除软土、平整压实，场地位于陡坡时，也可用枕木、型钢等搭设工作平台。②钻孔场地在深水中或淤泥较厚时，可搭设工作平台进行施工，平台须坚固稳定，能承受施工作业时所有静、活荷载，同时应考虑施工设备能安全进、退场。

2.2 护筒埋设

护筒内径应大于钻头直径，使用旋转钻机钻孔应比钻头大约20cm，使用冲击钻机钻孔应比钻头大约40cm。护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2m，还应满足孔内泥浆面的高度要求，在旱地时还应高出施工地面0.5m，护筒严禁扰动。

护筒埋置深度应符合下列规定：①黏性土应不小于1m，砂类土应不小于2m。当表层土松软时，宜将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m。护筒四周回填黏土并分层夯实。可用锤击、加压、振动等方法下沉护筒。②护筒顶面中心与设计桩位偏差不得大于5cm，倾斜度不得大于1%。③与到地质不良时护筒应适当加长。

2.3 泥浆制备

（1）泥浆原料宜选用优质黏土，与到不良地质情况时应采用膨润土制浆，也可在泥浆中参入烧碱或碳酸钠等添加剂，其参量应经试配确定。

（2）正循环旋转钻机、冲击钻机使用管形钻头钻孔时，入孔泥浆比重为1.1～1.3；冲击钻机使用实心钻头钻孔时，孔底泥浆比重不宜大于：砂黏土为1.3；大漂石、卵石层为1.4；岩石为1.2。反循环旋转钻机入孔泥浆比重可为1.05～1.15（旁站监理过程中要见证施工单位现场试验人员检查泥浆比重并记录结果，比重计检测）。

（3）黏度：一般地层16～22s，松散易坍地层19～28s（监理工程师见证施工单位试验人员作黏度试验并记录结果）。

（4）含砂率：新制泥浆不大于4%。旁站监理工程师见证施工单位试验人员检测并记录结果。

（5）胶体率：不小于95%。

（6）pH值：应大于6.5。

（7）为提高泥浆粘度和胶体率，可在泥浆中掺入适量的碳酸钠、烧碱等，其掺量应经试验决定。造浆后应试验全部性能指标，钻孔过程中应随时检验泥浆比重和含砂率，并填写泥浆试验记录表。

2.4 钻孔施工

（1）钻机安装及钻孔：安装钻机前，底架应垫平，保持稳定，不得产生位移和沉陷。钻机顶端应用缆风绳对称拉紧，钻头或钻杆中心与护筒中心偏差不得大于5cm。

（2）无论采用哪种方法钻孔，开孔的孔位必须准确，应使初成孔壁竖直、圆顺、坚实。

（3）钻孔时，孔内水位宜高于护筒底脚0.5m以上或地下水位以上1.5～2.0m。在冲击钻进中取渣和停钻后，应及时向孔内补水或泥浆，保持孔内水头高度和泥浆比重及粘度。

（4）钻孔时，起、落钻头速度宜均匀，不得过猛或骤然变速，孔内出土不得堆积在钻孔周围。

（5）钻孔作业应连续进行，因故停钻时，有钻杆的钻机应将钻头提离孔底5m以上，其他钻机应将钻头提出孔外，孔口应加护盖。钻孔过程中应经常检查并记录土层变化情况，并与地质剖面图核对。钻孔到达设计深度后，应对孔位、孔径、孔深和孔形进行检验，并填写钻孔记录表。

（6）钻孔作业过程中应及时检查钻头的磨耗，钻头直径磨耗大于15mm应更换钻头，所以要求施工单位必须有备用钻头在施工现场，或者对钻头进行补焊。

2.5 旋挖钻机钻孔

（1）旋挖钻机适用于各种土质地层、砂性土、砂卵砾石层和中等硬度以下基岩的施工。施工前应根据不同的地质情况选用不同类型的钻头。

（2）钻孔时，孔口护筒应高出地面20～30cm，并及时向孔内补充浆液，以保持足够的泥浆压力。

（3）钻孔作业过程中，应观察主机所在地面和支腿支承处地面变化情况，发现下沉现象应及时停机处理。因故停机时间较长时，应将套管口保险钩挂牢。

2.6 钻孔桩的施工顺序

钻孔桩的施工要求跳钻施工，且临桩的桩身混凝土强度达到2.5MPa方能施工。钻进过程中宜时刻关注地质变化情况，发现与设计不符时与设计联系解决。

2.7 钻孔异常处理

（1）钻孔中发生坍孔后，应查明原因和位置，进行分析处理。坍孔不严重时，可采用加大泥浆比重、埋深护筒等措施后继续钻进；坍孔严重时，回填重新钻孔。冲击法钻孔时，可投黏土块夹小片石，用低锤冲击将黏土块和小片石挤入孔壁制止坍孔。

（2）钻孔中发生弯孔和缩孔时，一般可将旋转钻机的钻头，提起到偏斜处进行反复扫孔，直到钻孔正直。如发生严重弯孔、梅花孔、探头石时，应采用小片石或卵石与黏土混合物回填到偏斜处，待填料沉实后再重新钻孔纠偏。

（3）发生卡钻时，不宜强提。应查明原因和钻头位置，采取晃动大绳以及其他措施，使钻头松动后再提起。

（4）发生掉钻时，应查明情况尽快处理。

（5）发生卡钻、掉钻时，严禁人员进入没有护筒或其他防护设施的钻孔内。必须进入有防护设施的钻孔时，应确认钻孔内无有害气体和备齐防毒、防溺、防埋等保证安全措施后，方可进入，并应有专人负责现场指挥。

2.8 成孔及清孔

（1）钻孔至设计高程，经对孔径、孔深、孔位、垂直度进行检查确认钻孔合格后，应即进行清孔。浇筑水下混凝土前允许沉渣厚度应满足设计要求，摩擦桩不大于20cm；采用测锤3～6kg进行监测。孔径、孔深（定期检查测绳防止偏差造成成孔深度不符合设计要求）和孔型的检验方法如下，检孔器检查孔型、孔径和垂直度。（旁站监理工程师见证检测）。检孔器的规格：采用与骨架主筋直径相等的钢筋焊接而成，直径等于桩径，长度为桩径的4～6倍。并且满足刚度要求。

（2）不论采用何种方法清孔，在抽渣或吸泥时都应及时向孔内加注清水或新鲜泥浆，保持孔内水位。

（3）清孔应达到以下标准：孔内排出或抽出的泥浆手摸无2～3mm颗粒，泥浆比重不大于1.15，含砂率小于2%，粘度17～20s；沉渣厚度应符合设计及规范要求；（浇注水下混凝土前，旁站监理工程师检查沉渣厚度并记录）严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。

3 钢筋笼施工监理质量控制要点

（1）清孔达标后应抓紧安装钢筋笼和浇筑水下混凝土。

（2）检查钢筋的下料，钢筋材质，耳筋的材料、末端弯钩的形式应符合设计要求，监理全部检查。钢筋下料的允许偏差：受力钢筋全长下料误差为+1cm，尺量检查。箍筋间距允许误差为+ 2cm；主筋间距允许误差为+0.5d。监理全部检查钢筋接头外观，焊接接头外观应符合如下规定：帮条长度，双面焊5d，单面焊10d；搭接焊焊缝长度，双面焊5d，单面焊10d。焊缝厚度应等于或大于0.3d，并不得小于4mm，焊缝宽度应等于或大于0.7d，并不得小于8mm。如表1所示即为施工中的允许偏差。

表1 钢筋下料允许偏差

（3）钢筋笼吊装入孔后不影响清孔时，应在清孔前进行吊放。吊装时，应严防孔壁坍塌。钢筋笼入孔后应准确、牢固定位，平面位置偏差不大于10cm，底面高程偏差不大于±10cm。吊筋要准确计算。

（4）在钢筋笼上端应均匀设置吊环或固定杆，钢筋笼外侧应对称设置控制钢筋保护层厚度用的垫块。

4 灌注桩水下混凝土灌注监理质量控制要点

4.1 水下混凝土导管质量控制

钢导管内壁应光滑、圆顺，内径一致，接口严密。导管直径应与桩径及混凝土浇筑速度相适应，可为20～30cm。导管管节长度，中间节宜为2m等长，底节可为4m，漏斗下宜用1m长导管。导管质量控制要点如下所示：

（1）钢导管内壁应光滑、圆顺，内径一致，接口严密。导管直径应与桩径及混凝土浇筑速度相适应，可为20～30cm。导管管节长度，中间节宜为2m等长，底节可为4m，漏斗下宜用1m长导管。导管距孔底距离为30～50cm。

（2）导管使用前应进行试拼和试压，按自下而上顺序编号和标示尺度。编号的目的是控制密封性，（监理工程师见证导管水密性试验）导管组装后轴线偏差，不宜超过钻孔深的0.5%并不宜大于10cm，连接时连接螺栓的螺帽宜在上；试拼完成后进行水密性试验，试压压力宜为孔底静水压力的1.5倍。

（3）导管应位于钻孔中央，在浇筑混凝土前，必须要应进行导管升降试验。

（4）导管长度应按孔深和工作平台高度决定。漏斗底距钻孔上口，应大于一节导管长度、导管接头。宜采用螺旋丝扣型接头，但必须有放松装置。如采用法兰盘宜加锥形活套，底节导管下端不得有法兰盘。

（5）导管应位于钻孔中央，在浇筑混凝土前，应进行升降试验并将导管送至孔底，以便对孔底标高、导管长度相互核对。导管吊装升降设备能力，应与全部导管充满混凝土后的总重量和摩擦力相适应，并应有一定的安全储备。

4.2 水下混凝土浇筑质量控制

（1）混凝土拌制过程中，应对混凝土拌和物的坍落度进行测定，测值应符合理论配合比的要求，180～220mm，偏差不宜大于±20mm。

（2）灌注混凝土前和过程中，应现场检测混凝土的坍落度、含气量及和易性并做好记录（监理工程师现场见证检查过程并记录）。以保证不发生堵管事件发生。

（3）混凝土的初存量应满足首批混凝土入孔后，导管埋入混凝土的深度不得少于1m，漏斗底口处必须设置严密、可靠的隔水装置，该装置必须有良好的隔水性能并能顺利排出。

（4）水下混凝土应连续浇筑，中途不宜停顿，并应尽量缩短拆除导管的间断时间，保证每根桩在配合比设定的初凝时间内浇筑完成。

（5）在浇筑水下混凝土前，应填写检查钻孔桩桩孔和钢筋笼工序质量验收记录，并经监理工程师验收签字。同时，对孔底沉淀层厚度应在进行一次测定，如沉淀厚度超过规定，利用水封导管进行二次清孔。

（6）在浇筑混凝土过程中，应采用在水中泡透经合格钢尺校正后的测绳测量孔内混凝土顶面位置，保持导管埋深在2～6m范围。当混凝土浇筑面接近设计高程时，应缓慢提升导管，并用取样盒等容器直接取样确定混凝土的顶面位置，保证混凝土顶面浇筑到桩顶设计高程以上0.5～1.0m。在浇筑水下混凝土过程中，应如实填写混凝土浇筑记录。

（7）在浇筑过程中，应采用安全电压在工作灯检查导管是否漏水及其他情况。

（8）为防止堵管，在向导管内倾注混凝土时不宜正对管口中心，且不得过猛。

（9）为防止浇筑过程中钢筋笼上浮，可采取将钢筋笼上端主筋焊在护筒时或特别注意的主筋延长至桩底，并设置1～2道加强环形筋。在浇筑过程中，应特别注意混凝土面到达钢筋笼底标高位置时的操作，当混凝土面接近钢筋笼底时应保持较大的埋管深度。放慢浇筑进度，以减少混凝土向时的冲击力，当混凝土面超过钢筋笼底2m左右，应减少导管的埋深，使导管底口处于钢筋笼底标高附近，并加快浇筑速度，以增加钢筋笼的埋深。当混凝土面高于钢筋笼底2～4m后即可正常浇筑。

（10）水下混凝土浇筑过程中，发生导管漏水或拨出混凝土面、机械故障或其他原因，造成断桩，应予重钻或与有关单位研究补救措施，及时处理。

（11）施工单位每根桩应在混凝土浇筑地点制作混凝土检查试件不少于2组。根据以上内容整理填写旁站记录表。