桥梁工程中钻孔灌注桩施工监理浅析
摘要：钻孔灌注桩施工属于隐蔽工程，成桩的好坏直接影响到桥梁的承载力和安全使用功能。对监理工作而言，钻孔灌注桩的质量好坏，直接影响监理工作目标的顺利实现。文章重点对桥梁钻孔灌注桩施工监理的质量控制方面进行了探讨分析。
关键词：桥梁；钻孔灌注桩；工程质量；施工监理；控制
1 前言
钻孔灌注桩作为一种基础形式以其适应性强、成本适中、施工简便等特点一直被广泛地应用于公路桥梁及其他工程领域。特别是在桥梁工程中，因其建设地点经常为地下水位高、土壤含水量大、冬季易受冻害的跨河跨渠地段，且地质条件复杂，经常遇到淤泥、流砂、溶洞等特殊地质情况，施工多受雨水频繁、作业面狭窄等因素的影响，所以采取钻孔灌注桩基础尤为适合。但灌注桩基础是一种深基础工程，施工过程中发生的问题处理起来比较困难，而桩基的质量又直接影响到整个桥梁工程质量的好坏。因此，需要监理工程师加强桩基施工的质量控制，配合和监督施工单位在施工过程中力争一次成桩，避免返工，确保工程质量。
2 施工准备阶段的监理
为了使灌注桩能顺利施工，承包商必须做好施工前的准备工作，监理工程师必须对承包商提供的开工申请材料进行严格的审核。施工准备阶段监理的工作内容如下：a) 审查钻孔灌注桩施工技术方案，检查质量管理体系是否完备；b) 检查所有桩位放样资料及施工记录表格的准备情况；c) 检查材料到场情况，检查混凝土的配合比和塌落度；d) 检查施工管理人员、技术人员和试验人员的到位情况；e) 检查施工机械的型号、数量、规格、生产能力、完好情况及配套情况，并应有保证质量和进度的备用设备和电源；f) 检查所有施工材料的检测试验报告；g) 特别是在岩溶地区，由于地下溶洞、溶沟、溶槽等的发育直接影响桩基承载层的厚度以及承载力，因此，监理工程师在施工准备阶段必须检查各个桩位是否进行了钻探，如果存在没有钻探的桩位，监理工程师必须通知设计单位进行现场补钻。
3 施工阶段的监理
钻孔灌注桩是桥梁施工的关键部位，监理工程师在钻孔灌注桩施工过程中必须进行全过程的旁站监理，对桩基的质量控制应尽量做到事先控制，及时纠正违反施工规范和设计要求的施工措施，避免事后控制给桩基施工带来不必要的返工和损失。
3.1 钻孔
(1)监理工程师应详细地核查钻孔定位的情况，确定桩位已经准确定位后，方可批准开钻。
(2)在开钻前，监理工程师应检查护筒埋置情况。护筒中心允许偏差为≤2cm，护筒顶面标高以满足施工的需要为准，一般应高出地面20cm～30cm，或高出水面1.0m～2.0m；孔内有承压水时，应高出稳定后的承压水位2.0m以上，护筒外围应用土填实。
(3)对于钻孔桩基础，在钻孔过程中监理工程师应严格控制泥浆的质量。钻孔泥浆既要能悬浮钻渣，又要使钻渣在泥浆池中循环时迅速下沉，这就要求在实际工程的施工中，根据工程的具体情况，合理地控制不同土层中泥浆的指标。工程中泥浆的经验数据如表1所示。
表1 不同地层中泥浆的指标
泥浆的指标 淤泥、粘土 细砂 粗砂、砾砂 卵石、漂石
比重 1.1～1.2 1.05～1.18 1.2～1.4 1.4～1.5
粘度(s) 19～21 18～20 21～24 25～28
静切力(Pa) 1.0～2.5 － 2～4 3～5
含砂率(%) 15 － － ―
与普通的钻孔桩所用的泥浆相比，岩溶地段所需的泥浆质量和密度要高，其技术指标为：密度1.2～1.4，粘度≤20s，胶体率≤95%，PH值>6.5。
(4)在钻进过程中应注意地层变化，在地层发生变化时，应测孔深和推算地层界面的标高。在终孔后，应测量孔深以推算桩长。
3.2 清孔
成孔后应立即清孔，清孔过程中应严格控制孔内泥浆的比重，避免塌孔，并且按照技术规范要求对桩位、孔径、倾斜度、孔深、孔底沉渣厚度以及泥浆指标等进行全面的检查，并由施工单位填写“钻孔桩灌注混凝土浇筑前检查记录表”报监理工程师审核，监理工程师经检验合格后方可签认。
3.3 钢筋笼的制作与安装
(1)制作钢筋笼前，监理工程师要复查所用的钢材及焊条的型号，并对焊工进行实地焊接考核，合格后方可允许上岗。
(2)在钢筋笼下沉之前，监理工程师应按规范检查钢筋笼的规格、帮扎、焊
接等各个项目。
(3)在钢筋笼下沉过程中，监理工程师应检查钢筋笼各段对接的质量。所有焊缝要满足规范的要求，钢筋笼的上下段应在同一轴线上。下沉过程中应掌握钢筋笼的垂直和对中及周围保护层的情况。
(4)钢筋笼下沉完毕后，监理工程师要检查其顶面标高和中心位置。
3.4 灌注水下混凝土
(1)监理工程师应对灌注水下混凝土的情况实施旁站监理，详细记录混凝土加料拌和的情况，抽检混凝土的坍落度，严格控制水下混凝土的配合比( 如表2所示)，并且按照规范制作混凝土试块。
表2 灌注混凝土的基本指标
项目 导管距孔底(cm) 埋入砼的导管(m) 砼的坍落度(cm) 水泥用量(kg) 含砂率 水灰比 最大粒径(mm)
基本指标 30 2～6 18～22 >350 0.4～0.5 0.5～0.6 <40
(2)监理工程师应在灌注过程中记录灌注混凝土的方量和混凝土的顶面标高，导管埋深应保证在2m～6m之间。
(3)监理工程师在灌注混凝土过程中应详细记录灌注过程中有无故障，若出现卡管、坍孔等情况应及时采取措施防止断桩，一旦发生断桩，应及时通报业主。
(4)监理工程师应在灌注过程中随时检查钢筋笼是否上浮，如有上浮应采取措施予以控制。
(5)监理工程师应督促施工单位做好灌注记录，填写“钻孔灌注桩水下混凝土灌注记录表”。
4 验收阶段的监理
钻孔灌注桩施工完成后，监理工程师的验收应注意以下几点：
a) 测桩前，监理工程师应检查所有桩头，桩头混凝土应良好无松散残余混凝土，然后按设计要求频率指定测桩位置；
b) 无损检测一般委托专门的单位进行，测桩前总监或总监代表要对测桩单位的资质进行审查和认可，测试单位应具有省部级的资格审查证书；
c) 测桩应分批进行，测试时混凝土龄期应在14d以上；
d) 检测时监理工程师要进行旁站监理，施工单位要如实提供受检桩的施工记录及有关情况，若无破损检测不合格的情况，还应进一步钻孔取芯样，检查桩身混凝土的质量；
e) 若灌注的混凝土试件强度不够应先钻芯取样，然后再做抗压试验，若试验强度合乎设计要求，可认定桩身混凝土强度合格；
f) 应按规范要求进行抽检复查。钻孔灌注桩质量监理汇总如表3所示。
表3 钻孔灌注桩质量控制汇总表
项目 质量标准 允许偏差
(cm) 项目
项目质量标准 允许偏差
( cm)
孔轴
偏位 群桩 按设计
要求 10 钢筋笼底高程 - ±5
单排桩 按设计
要求 5 泥浆 相对密
度粘度
含砂率 －
护筒 直径 比孔径大
30cm～40cm - 混凝土
灌注 剪球导
管悬高 20cm～40cm
顶高 高出地面
20cm～30cm - 导管
埋深 首次封
底1.0m 1.05～1.20
17～20
< 8%～4%
埋深 冲刷线
1m以下 - 后灌注2.0m -
偏位 - 5cm 混凝土 坍落度 16～20
钻孔 桩长 不短于设
计规定 - 成桩
质量 桩头混
凝土 混凝土良好无松散残余混凝土 -
孔径 不短于设
计规定 - 测桩 按设计要求 -
倾斜度 - 1/100 混凝土强度 大于设计要求 -
5 结语
钻孔灌注桩施工的工序繁多，成孔及混凝土的灌注过程都属于隐蔽工程，随时都可能出现各种有损质量的情况，这就要求监理人员在施工前期和施工中采取积极有效的控制监督措施，防微杜渐。以上各工序为钻孔灌注桩施工中质量控制要点，也是监理重点所在。只有立足于钻孔灌注桩施工的全面质量控制，重点做好前期控制和过程监理，才能从真正意义上做好公路工程桥梁施工中钻孔灌注桩的监理工作，确保桥梁基础的质量。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
