徐州市三环北路高架快速路工程桩基施工监理交底

'钻孔灌注桩监理交底徐州市三环北路高架快速路工程NS-JL2标总监办2015年5月 钻孔灌注桩监理交底一、编制依据《公路工程质量检验评定标准》《公路桥涵施工技术规范》徐州市三环北路高架快速路工程施工图设计等。二、工程概况徐州市三环北路高架快速路工程NS-JL2标NK5+130.729-NK10+099.359共有桩基810根，桩径包括1.2米、1.5米、1.8米、2.0米、2.2米。三、工艺流程整平场地-钢筋加工-测量放样（埋护桩）-护筒埋设-挖泥浆池沉淀池-钻机就位-钻进成孔-第一次清孔-下钢筋笼导管-第二次清孔-混凝土浇筑-破桩头检桩。四、监理质量控制要点1）质量要求：①成孔后其孔径、孔深、孔位和沉淀层厚度必须符合设计或规范的要求。②水下混凝土应连续灌注，严禁有夹层或断桩。③嵌入承台的锚固钢筋长度不得低于设计规范规定的最小锚固长度要求。④采用无破损法对桩逐根进行检测，桩的质量应满足I类要求，杜绝III类桩。本项目桩基检测方法有超声波、小应变、取芯。⑤凿除桩头预留混凝土（本项目预留1米）后，桩顶不得留有残余的松散混凝土。进度要求：认真落实指挥部第一个大干100天计划，9月10日前完成高架桥主线钻孔灌注桩100%；匝道桥钻孔灌注桩60%。计量要求：严格按照指挥部下发的计量管理办法落实钻孔灌注桩的计量工作。2）施工前准备①泥浆池：应采用钢箱或砖砌池，位置合理，设置整齐，设有明显安全警示标志，其大小须满足循环与沉淀的需要。泥浆最终应运至指定地点排放，并严禁乱排；根据本工程所处的地区的地质状况，要求施工单位必须提前配备粘土造浆，也可外购。 泥浆性能指标（成孔过程中参考老规范要求，新规范未具体要求）钻孔方法地层情况泥浆性能指标相对密度粘度（pa.s）含砂率（%）胶体率(%)失水率(ml/30min)泥皮厚(mm/30min)静切力(pa)酸碱度(pH)反循环易坍地层1.06-1.1018-28≤4≥95≤20≤21.0-2.58-10冲击易坍地层1.20-1.4022-30≤4≥95≤20≤23-58-11②现场配备泥浆比重计、稠度仪、含砂仪、标准测绳、钢尺、测锤。③钻机检查：a、禁止使用法兰盘式导管，导管直径宜使用30～35cm，不得小于25cm。b、钻头直径不得小于设计桩径。④护筒：a、护筒内径应比设计桩径大20～40cm。b、护筒顶端高度：·当地质良好时，宜高出地下水位1.0～1.5m。·当地质不良或水中桩，宜高出水位1.0～2.0m以上。·处于旱地时，宜高出地面0.3-0.5m以上。·对于地质条件较差的段落，应适当加大水头高度。c、护筒底埋置深度：陆上桩：可将原状土1.0～2.0m范围内挖除，夯填粘性土至护筒0.5m以下，并保持竖直，避免护筒倾斜，保证护筒平面尺寸。水中桩：应将护筒压至硬土层0.5～1.0m。d、护筒平面位置偏差不大于5cm，倾斜度偏差不大于1%。3)钻孔① 钻机就位前，应对钻孔的各种准备工作进行检查，包括场地布置与钻机座落处的平整和加固，主要机具的检查和安装，设备的就位及水电供应的接通等，并对钻机进行挂牌，标明钻机编号、墩台号、桩径、桩长、开钻日期、机长、施工负责人、现场技术负责人、现场监理、钻孔记录、灌注记录等。②钻机安装就位后，底座和顶端应平稳，在施工中不产生位移或沉陷。钻机的顶部起吊滑轮缘和桩孔中心应在同一铅垂线上，要求用全站仪进行过程检测、纠偏，其偏差不大于2cm。③钻孔时，应先启动泥浆泵用大泵造泥浆或抛填粘土钻进，待泥浆进入钻孔一定数量并开始护壁后，方可正常钻进，并控制根据首件确定进尺速度。④钻孔作业应分班连续进行，定期对钻孔泥浆进行试验，不合要求时，随时改正，应注意地层变化，在地层变化处应慢速钻进并及时捞取渣样，判明地层，以便按不同的土层选用适当的钻进速度、泥浆。认真做好现场记录（包括停机整修等间歇时间）。⑤钻孔时应在工作平台上悬挂地质剖面图，并根据土层变化情况现场绘制地质状况示意图。嵌岩支承桩施工时，在其进入强风化岩层后，需每钻进1m检查一次地质情况，并捞取渣样、留存，以作为桩基终孔的判定参考。进入岩层时，还应报请监理工程师在钻孔记录上确认；终孔时，须报请监理工程师确认。⑥对于发生地质条件与设计存在较大差异时，不论是否变更，均需总监办、设计代表和建设单位现场确认。⑦钻孔达到要求深度后，必须对孔深、孔径、孔位进行检测。对于孔深，可用测绳量测确定；对于孔径、孔型可用直径D不小于设计桩径，长度为4～6D（D为设计桩径）的钢筋笼检孔器吊入钻孔进行检测。检孔器能顺利达到孔底，表明孔径符合要求，若检孔器不能顺利达到孔底，应进行复钻。⑧在钻孔过程中，必须保持连续作业，且保持孔内水头和泥浆稠度，防止坍孔、缩孔，结合地质剖面图控制钻进速度。⑨认真做好钻孔记录（包括停机整修等间歇时间），现场技术负责人和现场监理应经常对钻孔记录进行检查。4)清孔①钻孔深度、孔径、孔型、孔位均经检测符合要求后，开始清孔，采用换浆法清孔，稍提钻头离孔底10～20cm，保持泥浆下沉循环，以中速压入比重为1.2～1.3的较纯泥浆把孔内的悬浮钻渣相对密度较大的泥浆换出，换浆时间可根据孔深、孔径确定，一般为6～10h。②清孔排渣时，应注意保持孔内水头，防止坍孔。③如果清孔效果不佳，泥浆指标一时难以达到规范要求，则可在泥浆循环过程中掺加少量水泥或工业浆糊以提高泥浆的悬浮能力。 ④清孔后泥浆指标为相对密度1.03～1.10，粘度17～20s，含砂率小于2%，胶体率大于98%，沉淀层厚度不得大于设计规定值（本次设计要求沉淀厚度支撑桩控制在5CM、摩擦桩15CM）。⑤若因混凝土灌注前的准备工作时间过长，致使沉淀层厚度超出上述要求，则可在已下放到孔底的导管内用泥浆泵压入相对密度为1.1～1.2的纯泥浆进行二次清孔，泥浆循环1～3h后再检测，符合要求后开始进行混凝土灌注工作。⑥严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔或沉淀层厚度(首件工程已要求项目部终孔向监理报验)。5)钢筋笼制作安装①钢筋骨架的焊接拼装应在坚固的工作台上进行，按设计图纸分段制作，分段长度根据吊装条件确定，同时主筋接头按规范要求错开布置。②钢筋制作完成后，应挂牌标识清楚：包括节段长度、所属桩基号、骨架编号、制作责任人、成形日期等，并水平垫高遮盖使其不受机械损伤。③钢筋骨架吊装时应准确地就位、焊接。两钢筋搭接端部应予先折向一侧，使两钢筋轴线一致，采用单面搭接焊，焊接长度不小于10D，同时保证配置在搭接长度区段内钢筋接头截面积百分率不超过50%。钢筋笼就位后，钢筋骨架应采取临时固定措施，以防钢筋骨架偏位和上浮。对于要求安装声测管的桩基钢筋笼，在焊接时应保证管体线形顺直，不渗漏。（本项目主筋采用直螺纹连接，控制要点：钢筋规格（mm）标准套筒长度（mm）丝长（mm）牙数（个）套筒安装外露丝长度（mm）ф256035.512小于2牙ф286538.013小于2牙ф327540.514小于2牙）④钢筋加工应有详细的记录台帐，包括钢筋的领取、厂家、规格、型号，分别用于何部位，加工好的钢筋笼所用于的具体桩位和具体领用时间。⑤钢筋笼安装过程中现场技术负责人和旁站监理应全程在场，并对焊接接头等留下影像资料（要求带有时间记录），作为自检测资料的附件存档。⑥保护层严格按设计要求每两米断面均匀焊接设置四根钢筋，确保桩基钢筋的净保护层。6）混凝土拌制 ①水泥进场后，应按其品种、强度、证明文件以及出厂时间分批进行检查验收。水泥储存时，应防止受潮。水泥如受潮或有效期超过3个月，应重新取样检验，并按复检结果使用。②粗集料的最大粒径应不超过结构最小边尺寸的1/4，钢筋最小净距的3/4，也不宜大于4cm。③外掺剂必须经过有关部门检验并附有合格证明，外掺剂中不得含有氯盐，外掺剂的选用原则上必须满足苏高技[2007]194号文的技术要求，并报备中心试验室。④混凝土的砂率宜为40%～50%，水灰比宜为0.5～0.55，每立方米混凝土的水泥用量不少于360Kg，当掺有减水缓凝剂时，水泥用量不少于300Kg（规范要求），水泥强度等级不宜低于42.5MPa。⑤混凝土拌和物应有良好的和易性，混凝土运输过程中无离析泌水现象，灌注时保持足够的流动性，现场检测坍落度宜为18～22cm（本项目要求每辆罐车均应带外加剂，当坍落度偏低时现场在试验人员指导下用外加剂调整，仍不满足坍落度要求的混凝土坚决退回，记下该罐车牌号，该罐车五小时内不准进施工现场。），现场按要求频率有试验人员留取试块。⑥混凝土只能按工程当时需用的数量拌制，不允许采用加水的办法现场变更混凝土的稠度。已初凝的混凝土不得使用。⑦混凝土的运输能力应适应混凝土的凝结时间和浇筑速度的需要，使浇筑工作不间断，并使混凝土保持较好的工作性能，运输工具必须不漏浆，不吸水。7）水下混凝土灌注为了保证水下混凝土灌注的连续性，编制应急预案，完成备用方案的各项准备工作，并根据拌和站施工能力合理编排浇筑顺序，配备足够数量的罐车，在浇筑过程中还应保证有一台罐车等待卸料。①水下混凝土采用钢管制成的导管进行灌注，导管内径一般为25～35cm。导管第一次使用前，应先在孔外进行试拼装，按施工规范要求进行水密承压（P=γchc-γwhw）和接头抗拉试验。②导管试拼后应检查导管轴线是否顺直。如有弯折处，其偏移值确保小于0.1D（D为钢筋骨架直径），导管应从下向上分节统一编号，并标注、登记分节和累计长度。吊入孔内正式拼装时，各节导管号码和圆周方向应与试拼时相同，不得错乱。③根据桩径、桩深、导管内径、泥浆比重等计算能够满足导管初埋置深度大于1.0m的首批混凝土数量(V=1.4*3.14*D24+3.14*d24h1) ，并配置合适的储料斗；首灌后严禁使用小料斗。④导管吊装设备和吊装能力，应考虑导管和充满导管内的混凝土的总重力及导管壁与导管内外混凝土间的摩阻力，并应有一定的安全储备。⑤首批灌注的混凝土的终凝时间不得早于灌注桩全部混凝土灌注完成时间，当混凝土数较大，灌注需用时间较长时，可通过试验在首批混凝土中掺入缓凝剂，以延迟其凝结时间。⑥开始灌注混凝土时，应在漏斗底口处设置可靠的隔水设施。⑦导管下口到孔底距离一般宜为25～40cm。⑧首批混凝土灌注完成后，正常灌注水下混凝土应徐徐灌注，避免形成高压气囊。⑨在混凝土灌注过程中，应经常探测孔内混凝土面位置，及时调整导管埋深，导管埋深控制在2～6m。⑩灌注末期，漏斗底口应高出孔内水面4～6m，以确保桩基顶部混凝土的密实性。⑾灌注的桩顶标高应预加一定的高度，一般比设计高出不小于0.5～1.0m，预加的高度可于混凝土强度达到10Mpa后凿除，凿除时须防止损坏桩身。⑿砼灌注结束后应及时与后台进行核对实际砼用量，并分析。⒀若护筒回收或重复使用时，应合理控制拔除时间；对于水中桩尤其应注意保证外露桩基表面光洁。⒁施工过程中，必须高度重视，谨防发生断桩、夹泥、塌孔、缩孔、露浆、导管进水、卡管、掉钻落物、糊粘、埋管、钢筋笼上浮等通病与事故，并采取相应的预防、处理措施。对于灌注过程中发现的任何异常应及时通知项目技术负责人和监理工程师。⒂钻孔灌注桩质量标准：钻孔灌注桩成桩不少于7天，用无破损法检测桩时，检测频率100%。具备检测条件后及时报总监办认可，申请桩检。五、质量通病与防治措施序号质量通病形成原因防治措施1桩位偏位1、钻机就位时，钻头中心与桩位轴线偏差大。2、钻机就位时，架立不平稳。3、钻孔过程中，钻机振动过大，发生移位。1、钻机就位时，架立必须平稳。2、开钻前，复测钻头中心与桩位轴线须尽可能重合，偏差不得大于5cm。3、钻孔过程中，应加强检查钻机是否因振动过大，发生移位，一经发现偏位须立即采取纠正措施。 21、塌孔、缩扩孔、斜孔2、梅花孔3、沉淀层不符合设计及规范要求1、泥浆比重小，转速、进尺过快，水头压力偏小；钻孔时间过长，钻杆不顺直，钻头偏心，钻机倾斜。2、冲击钻机架立不稳固，振动过大，发生移位；泥浆相对密度太大，冲程过小。3、清孔泥浆比重小、时间短，换浆速度快，沉淀池容积偏小。1、按规范控制泥浆比重，针对不同地质采用合适的转速、进尺，控制孔内水头高度；检查钻杆、钻头，钻孔过程中确保钻机处于水平状态。2、应采用片石掺粘土混合回填孔内，重新冲击钻孔。3、根据含砂率控制清孔泥浆比重及粘度，延长清孔时间，严禁直接向孔内加注清水，沉淀池容积必须满足要求。31、钢筋骨架搭、焊接长度不足。2、钢筋骨架主筋不同心，分节偏心，搭接间隙过大。3、钢筋骨架保护层厚度偏差大。4、骨架上浮或下沉。1、钢筋下料不准确，造成搭、焊接长度不一。2、吊装运输造成骨架变形、弯曲；搭接接头角度不一。3、钢筋骨架对中不准确。4、钢筋骨架固定措施不到位，砼浇注至骨架底处时速度过快。1、严格控制钢筋下料长度，制作规范。2、采用合适的吊装运输设备，确保钢筋骨架不受损伤；搭接接头角度一致。3、加强对中检查，确保对中准确。4、钢筋骨架采取有效固定措施，严格控制砼浇注至骨架底处时的速度。41、混凝土灌注初灌导管进水。2、埋管。3、导管堵塞。4、夹层断桩。5、桩顶砼松散、夹泥。1、首盘混凝土数量不够，导管离孔底间隙过大。2、砼液面高度和导管长度控制不准，致使导管埋置过深。3、砼配合比控制不准，混合料严重离析，灌注不连续，间隔时间过长。4、导管密封不严、进水；导管埋深不足，提升过程中导管悬空；灌注中发生塌孔。5、砼灌注高度不足，桩头破除不到位。1、储料斗容积必须满足首盘砼下灌后导管埋深不小于1m的要求，严格控制导管下口至孔底的距离（0.25～0.4m）。2、加强砼灌注过程中砼液面高度和导管长度的测量与校核，严格控制导管埋深（2～6m）。3、严格控制砼施工配合比，确保每盘砼均具有良好的工作性，并加强施工管理，确保灌注施工连续、不间断。4、在拼装过程中严格检查导管的密封性；灌注过程中落实专人进行施工控制；保持孔内水头，孔周围不得有堆放物和机械振动。5、严格控制砼灌注高度（超灌不小于0.5m）；桩头破除必须达到坚硬的砼面（超灌的混凝土须待其强度达到10Mpa以上时方可凿除，凿除时不得损坏桩身）。①护筒冒水：护筒外壁冒水，严重的会引起地基下沉、护筒倾斜和位移，造成成孔偏斜，甚至无法施工。病因分析：埋设护筒时周围填土不密实；或护筒内水位相差太大；或钻头起落时碰撞。 防治措施：埋护筒时，坑底与四周选用最佳含水量的粘土层分层夯实；在护筒适当高度开孔，使护筒内保持有1~1.5m的水头高度；起落钻头时，防止碰撞护筒。初发现护筒冒水时，可用粘土在四周填实加固，如护筒严重下沉或位移，则应返工重埋。②钻进极慢或不进尺：如在硬可塑粘土层中钻进极慢，一般都在8~10h，约占单桩钻进时间的60%~70%。病因分析：钻头选型不当，合金刀具安装角度欠妥，刀具切土过浅，钻头配重过轻，钻头被粘土糊满。防治措施：更换或改造钻头，重新安排刀具角度、形状、排列方向，加大配重，加强排渣，降低泥浆比重。③桩孔孔壁坍塌：成孔中或成孔后，孔壁不同程度塌落。成孔中，排出的泥浆不断出现气泡，有时护筒内的水位突然下降，均为塌孔的兆头。病因分析：主要是由于土质松散，加之泥浆护壁不好；护筒埋设不好；筒内水位不高；提住钻头钻进，钻头钻速过快，或空钻时间太长，都易引起钻孔下部坍；或成孔后待灌时间和灌注时间过长。防治措施：在松散易坍土层中适当深埋护筒，密实回填土；使用优质泥浆，提高泥浆比重和粘度；升高护筒，终孔后补给泥浆，保持要求的水头高度；保证钢筋笼制作质量，防止变形；吊放时要对准孔位，吊直扶稳，缓缓下沉，防止碰撞孔壁；成孔后，待灌时间一般不应超过3h，并应尽快灌注速度，缩短灌注时间。④桩孔局部缩径：指局部孔径小于设计孔径。病因分析：泥浆性能欠佳，失水量大，引起塑性土层吸水膨胀，或形成疏松、蜂窝状厚层泥皮；邻桩施工间距和时间间隔不当，土层中应力尚未消散，新孔孔壁软土流变；钻头直径磨损过大。防治措施：采用优质泥浆，控制泥浆比重和粘度，降低失水量；当设计桩距<4米时，应跳隔1~2根桩施工；或新桩孔尽可能在邻桩成桩36h后开钻；选用双导正环保径的笼状钻头；用轻泥浆和足尺寸钻头扫孔；扫通清孔后忙灌注混凝土。⑤桩孔偏移倾斜：成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。病因分析：钻机安装不平，或钻台下有虚土产生下均匀沉陷：桩架不稳，钻杆导架不垂直，钻机磨损，部件松动，护筒埋设偏斜，钻杆弯曲，主动钻杆倾斜，遇旧基础或大弧石等地下障碍物．土层软硬不均或基岩倾斜。 防治措施：钻机安装周正、水平、稳固，天车前缘切点、转盘中心和护筒中心三点成一线，护筒不偏斜，钻杆不弯曲，主动钻杆保持垂直．增添导向架，控制提引水龙头，尽可能采用钻铤加压，清除地下障碍物；如在硬塑粘土层中发生偏斜时，用砂、粘土混合物回填至偏斜处以上1~2m，待密实后用平底合金钻头轻压慢转纠斜，在基岩面发生倾斜时。可投入20~40mm粒径碎石，略高于偏斜处，冲击密实后用平底合金钻头、牙轮滚刀钻头或平底钢粒钻头纠斜。⑥孔底沉渣过多：孔底沉淤、残留泥砂过厚，或孔壁泥土塌落在孔底，使沉渣超标。原因分析：泥浆过稀．清孔未净；清孔泥浆比重过小或清水置换；钢筋笼吊放未垂直对中．碰刮孔壁泥土坍落孔底；或清孔后待灌时间过长，泥浆沉淀；或沉渣厚度测量的孔底标高不统一。防治措施：终孔后，钻头提离孔底1~20cm，保持慢速空转，维持循环清孔时间不少于30min；清孔采用优质泥浆，控制泥浆比重和粘度下要直接用清水置换，钢筋笼垂直缓放入孔．避免碰撞孔壁；清孔完毕立即迅速灌注混凝土；用平底钻头时，沉渣厚度从钻头底部所达到的孔底平面算起；用底部带圆锥的笼头钻头时，沉渣厚度对钻头下端圆锥体高度的中点标高算起。或采用导管二次清孔，冲孔时间以导管内侧量的孔底沉渣厚度达到规范要求为准；提高混凝土初灌时对孔底的冲击力；导管底端距孔底控制在40~50cm，初灌混凝土量，必须满足导管底端能埋入混凝土中0.8~1.3m的要求，利用隔水塞和混凝土冲刷残留沉渣。⑦防止钢筋笼少放或漏放应对策略：钢筋笼下放过程中，项目经理部和旁站监理应旁站到位。钢筋安放前，所有钢筋笼应运到现场进行检查，首节钢筋笼下放以及次节钢筋笼与首节钢筋的前两根钢筋焊接应旁站；本节头焊接结束应由旁站检查并旁站次节钢筋笼下放以及次节钢筋笼与第三节钢筋笼的前两根钢筋焊接；以此类推。全部钢筋笼下放完成后，应采取措施对钢筋笼进行固定，做好相应标记和具有参照物的现场影像资料。防止浇筑过程中导管堵塞应对策略：经常检查后台砂、石料和水泥质量，避免大块石头或是结块水泥进行入拌和楼；砼浇筑保持连续并在中途停灌时小幅度的适当升降导管；砼运输车辆和导管在使用后应及时清洗干净。防止浇筑过程中钢筋笼上浮应对策略：采取有效措施固定钢筋笼，避免浇筑过程上浮或偏位；砼进入钢筋笼底部和护筒底时应放慢浇筑速度；砼超过钢筋笼底4米时应提一次导管；导管应居中；适当增加水头高度。 防止钢筋主筋连接偏心应对策略：相邻节段的钢筋笼应事先按规定角度弯好，保证能对中焊接；或采用机械连接。防止钢筋笼偏位应对策略：对钢筋笼顶部的部分钢筋适当加长、固定，以保证可以随时检查钢筋对中的准确性，及时进行调正。'