桥梁桩基施工监理方法与要点.doc

'钻（冲、挖）孔灌注桩施工监理方法和要点一、控制目标（1）桩顶高程、成桩中心坐标、孔底沉淀层厚度必须符合设计、规范要求。支承桩或嵌岩桩的柱底岩层强度、嵌岩深度等应符合设计要求，且柱底以下一定的范围内岩层无软弱夹层、溶洞等不良地质。承载力满足设计要求。（2）桩基钢筋笼的制作、安装应符合设计、施工规范要求。嵌入承台或系梁的锚固钢筋长度应满足设计要求，不得小于规范规定的最小锚固长度要求。（3）桩基混凝土连续、均匀、致密，无夹层、断桩，强度满足设计要求。（4）实测项目详见表1—01和表1—02钻孔灌注桩实测项目表1—01项次项目检查规定值或允许偏差检查方法和频率权值1混凝土强度（MPa）在合格标准内按注①检查32桩位（mm）群桩100全站仪或经纬仪，每桩检查2排架桩允许50极值1003孔深（m）摩擦桩：不小于设计规定支承桩：比设计深度超深不小于50mm测绳量，每桩测量34孔径（mm）不小于设计值探孔器，每桩测量35钻孔倾斜度（mm）小于1%桩长且不大于500用测壁（斜）仪或钻杆垂线法，每桩检查16沉淀厚度（mm）摩擦桩设计规定，设计未规定时按施工规范要求沉淀盒或标准测锤，每桩检查2支承桩不大于设计规定7钢筋骨架底面高程（mm）±50水准仪，测每桩骨架顶面高程后反算1注：①每根钻孔桩至少应制取抗压强度试件2组，桩长20m以上者不少于3组；桩径大、浇注时间很长时不少于4组。挖孔桩实测项目表1—02项次项目检查规定值或允许偏差检查方法和频率权值1混凝土强度（MPa）在合格标准内按注①检查32桩位（mm）群桩100全站仪或经纬仪，每桩检查2排架桩允许50极值1003孔深（m）桩长不大于200摩擦桩：不小于设计规定支承桩：比设计深度超深不小于50mm测绳量，每桩测量34孔径（mm）不小于设计值探孔器，每桩测量35孔的斜度（mm）0.5%桩长且不大于200垂线法，每桩检查16钢筋骨架底面高程（mm）±50水准仪，测骨架顶面高程反算，每桩检查1注：①每根钻孔桩至少应制取抗压强度试件2组，桩长20m以上者不少于3组；桩径大、浇注时间很长时不少于4组。 一、监理要点（1）施工放样检查。（2）泥浆。（3）垂直度及孔径控制。（4）终孔条件。（5）清孔。（6）钢筋笼制作与安装检查；重点检查接长质量和安放位置。（7）水下砼灌注工艺。三、监理方法与措施1.施工准备阶段（1）.认真审读设计图纸施工前，监理工程师应认真阅读设计图纸，必须弄清如下一些问题：①.认真阅读地质图，掌握水文、地质情况。如水深、流速、土层、岩层情况，是否有溶洞、很厚流沙、很厚卵石层、软弱夹层、孤石等不良地质。②.桩基的种类（摩擦桩、支承桩或嵌岩桩等）、桩径、嵌岩要求（包括嵌岩深度和岩类）、桩底沉淀厚度要求等，桩基钢筋、终孔原则等要求。③.了解下部构造、上部构造的概况，分析桩基设计是否存在错漏及不合理处；认真复核桩基设计图纸中尺寸、高程、钢筋数量与直径、混凝土设计强度与数量等是否存在错漏之处。若有，应书面上报业主和设计单位，以提前消除质量隐患。（2）.审批开工报告施工前，必须要求承包人提交分项或分部工程开工报告，监理工程师应认真审查、批复。审查内容主要包括：①.仔细分析承包人开工报告内的施工工艺方案，特别是成孔方法、成孔机械、水上钻桩施工平台设计方案、溶洞处理方案、清孔工艺、终孔、灌注混凝土方案等是否能适应实际地质水文等情况，是否既能保证桩基质量，又经济，还能节省工期。②.审查其施工进度安排是否符合总体进度计划要求，施工现场平面布置图是否合理、适用。③.混凝土的配合比设计是否合理，是否已经过中心试验室平行试验且有平行试验报告。④.砂、碎石、钢筋、水泥等原材料是否有检验报告，结果是否合格。⑤.施工技术人员（包括劳务队技术人员、项目部施工员、质检员）、机械设备等是否满足施工要求，是否已到位。⑥.桩基施工前应复测承包人的中心线放样、护筒顶高程测量是否准确。（3）项目总工组织向技术人员进行书面的一级技术安全交底，现场技术人员向操作工人进行二级技术安全交底。一级交底，驻地办必须派专监以上人员参加。2.钻（冲）孔施工（1）桩位复核和保护。桩位放样后应认真复核并加以保护，在成孔过程和成孔后应常检验桩孔中心的准确性，发现偏位应立即要求承包人采取纠正措施。如果桩位完全错误，会造成废桩；如果桩位偏差较大，则可能成为缺陷桩。所以应采用以下的防范措施：①.桩位放样后必须认真复核，可以重新放样一次复核其准确性，或更换另一个测量工程师重新放样复核一次。也可以用间接方法复核：如用钢尺测量同墩不同桩或不同墩同方向桩之间的距离，看是否与设计间距吻合；再如用线或仪器检测同墩的所有桩或不同墩的同方向桩是否在一条线上。② .放样并复核正确后，必须在桩位中心四周设四个保护桩，以防止施工机具等破坏、扰动等而影响桩位的正确性，也便于准确开挖、埋设护筒。③.钻孔施工时随时检查复核桩孔的中心是否正确如果经检查发现桩孔已偏位，可采取如下处治措施：a.成孔过程中或成孔后若发现桩位错误，应回填，重新在正确的桩位处钻孔；若发现桩位偏差过大，应进行修孔钻进，并在下放钢筋笼时特别注意要准确定位并加以固定：可在钢筋笼外侧不同方向焊接不同长度的短钢筋。b.成桩后发现桩位错误，如果条件允许，应重新在正确桩位上钻桩成孔；若桩位偏差不大（但已经超出规范要求值），可以通过加大系梁或承台的尺寸，加强系梁或承台的钢筋，甚至加强盖梁的钢筋等措施处理，但必须经设计单位同意，并经其计算、出图后才能实施。（2）.筑岛高度复核。采用筑岛围堰施工桩基时，监理应检查其筑岛的高度是否满足规范要求。采用筑岛法进行钻孔桩施工时，筑岛的高度应高出最高施工水位0.5~1.0m。如果筑岛高度偏低，会造成：①.由于筑岛顶面低，护筒顶高程也相应较低，造成孔内水头较低，容易坍孔。②.钻孔施工场地易被水淹没，影响工期，甚至造成材料、设备损失。同时，水冲进孔内，冲淡孔内护壁泥浆，可能造成塌孔。（3）.钢护筒的刚度和焊接质量检查。钢护筒应有足够的刚度，且其焊接质量必须合格。如果钢护筒刚度不够，或焊接质量不合格，在吊装或压（振）入钢护筒时，护筒将会变形，影响桩孔尺寸，甚至无法进行钻（冲）孔施工。因此：①.当地质条件较好、桩径较小、采用地面埋置式护筒或下沉较浅护筒时，，一般用5~8mm厚钢板制作，可以做成整体的或两半圆的。为增加刚度，防止变形，可以在护筒上、下端和中部的外侧加焊一道加劲肋。②.其他压（振）入式钢护筒厚度应进行计算确定。计算时应考虑护筒的直径和总长度，地质条件及下沉方案等。③.加强检查焊接质量，焊接质量合格后才能进入下一道工序。（4）.护筒顶高度检查。①.护筒顶应高出地面0.3m，否则可能造成周围的铁器、小工具等容易掉入孔内，打捞很困难，或下大雨时，地表雨水流入孔内，使孔内泥浆比重降低，造成扩孔、坍孔。②.护筒顶应高出水面1.0~2.0m；当孔内有承压水时，应高于稳定后的承压水位2.0m以上，否则容易造成坍孔。③.当处于潮水影响地区时，护筒顶应高于最高施工水位1.5~2.0m，并应采用稳定护筒内水头的措施。（5）.陆上护筒埋置质量检查。陆上护筒底部和四周应用粘土填实；钻孔附近不能有其他振动源。陆上护筒埋设时，在护筒底部夯填0.5m厚粘土，必须分层夯打密实。放置护筒后，在护筒四周对称均衡地夯填粘土，防止护筒变形或位移，夯填应密实部渗水。施工通道、吊机、发电机等的位置应离孔位保持一定距离，尤其在地表下有淤泥质粘土之类的软弱土层时更应注意，否则可能造成孔口沉陷，护筒下沉、偏位或者坍孔。当发现护筒下沉、孔口坍陷时，应尽快撤离钻机、回填孔位，重新埋置护筒。（6）.应认真复核承包人的护筒顶高程和测绳刻度，满足精度要求，监理鉴认测量记录。如果不认真复核护筒顶高程或测绳刻度，可能造成： ①.给承包人偷工减料以可乘之机，会造成短桩事故，使桩的承载力不够。如设计桩底高程-20.0m，护筒顶测量高程+2.5m，实际护筒顶高程+3.5m，则计算孔深为22.5m，而此孔深对应的实际桩底高程为—19.5m，造成短桩1m。②.灌注水下混凝土时，测绳错误，会使拆、提导管错误，造成断桩事故。因此，必须采取如下措施加以预防：a.必须加强管理：对钻桩队伍不能以包代管，经济收入应与质量挂钩，对素质低的队伍坚决清退出场。必须安排责任心强、技术过关的质检工程师、监理工程师把关。加强自检和严格监理程序。b.测量护筒顶高程时应采用变仪高法重测一次。（7）.应督促承包人经常检查钻孔支架是否平稳。如果钻孔支架不稳，可能造成钻孔支架（钻孔平台）不均匀沉降、偏位，导致钻杆不垂直，使成孔不垂直，偏差可能大于规定值，形成不合格桩。因此，施工场地须平整、坚实；钻孔支架（钻孔平台）承载力必须经验算，并加固稳定；在发生不均匀沉降时，必须随时调整、加固；钻机就位时，使转盘、底座水平，使天轮的轮缘、转盘的卡盘和护筒的中心在同一垂直线上，并在钻进过程中防止发生位移；钻孔过程中采用定位导向架对钻杆进行定位；成孔过程中发现偏斜过大时，应停止钻进，回填粘土，待沉积密实后再钻。（8）.钻机钻进。①.开始钻孔时，应保持钻锥稳定。采用慢速，使初开孔壁坚实、竖直，能起导向作用。钻锥在孔中能保持竖直、稳定时，可适当加速钻进。②.钻进过程中，随时注意孔内水压差。泥浆应始终高出孔外水位或地下水位1.0~1.5m。（9）.钻（冲）孔过程中泥浆指标检查。泥浆过浓时，钻（冲）孔速度较慢、清孔时间也长，且使孔壁上的泥层较厚，若为摩擦桩，将显著降低桩周摩擦系数，降低桩基承载力。泥浆比重过小时，孔壁上的泥皮较薄，容易造成扩孔、坍孔，甚至发生埋钻头、钻（冲）机下陷等事故。因此，泥浆指标应符合规范要求。①.钻（冲）孔过程泥浆指标一般应满足1—03表要求。②.在透水性强或有地下水流动的地层中钻（冲）孔时，泥浆比重不能过小，应及时加浓，否则将发生钻孔漏浆事故，可以造成坍孔。可以加稠泥浆或倒入粘土慢速转动，或回填土掺片石、卵石，反复冲击以加固护壁。泥浆性能指标选择表1—03钻孔方法地层情况泥浆性能指标相对密度黏度（Pa·s）含砂率（%）胶体率（%）失水率（mL/30min）泥皮厚（mL/3min）静切力（Pa）酸碱度（pH）正循环一般地层1.05~1.2016~224~8≥96≤25≤21.0~2.58~10易坍地层1.20~1.4519~284~8≥96≤15≤23.0~5.08~10反循环一般地层1.02~1.0616~20≤4≥95≤20≤31.0~2.58~10易坍地层1.06~1.1018~28≤4≥95≤20≤31.0~2.58~10卵石土1.10~1.1520~35≤4≥95≤20≤31.0~2.58~10推钻冲抓一般地层1.1~1.2018~24≤4≥95≤20≤31.0~2.58~11冲击易坍地层1.20~1.4020~30≤4≥95≤20≤33.0~5.08~11注：1.地下水位或其流速大时，指标取高限，反之取低限。2.地质状态较好，孔径或孔深较小的取低限，反之取高限。3.在不易坍塌的黏质土层中，使用推钻、冲抓、反循环回转钻进时，可用清水提高水头（≥2m）维护孔壁。 4.若当地缺乏黏质土，远运膨润土亦很困难，调制不出合格的泥浆时，可掺用添加剂改善泥浆性能。（10）.钻（冲）孔施工时，应督促承包人详细作好施工记录，并按要求捞取渣样。在钻（冲）孔施工时，如果没有作详细的钻（冲）孔施工记录，或未按要求捞取渣样，将会造成：交接班时不利于工作交接；不能准确了解地质实际变化，可能造成终孔错误；使桩基承载力不够，桥梁产生不均匀沉降而开裂。因此，钻（冲）孔过程必须有专人准确、同步作好记录；地质变化时应捞取渣样并量测孔深位置，作好记录；当进入岩层时，要更加精确记录进尺速度，要更加频繁地捞取岩样，并作好各种记录；渣样必须保管好，用纸条写好墩桩号、捞取时间、高程等。（11）.钻头尺寸及磨损情况检查。冲击钻成孔时，应督促承包人经常检查钻头尺寸及磨损情况，并采取措施保证其尺寸满足要求。为了避免成孔小于设计和规范要求，冲击钻成孔时，应经常检查钻头尺寸。当发现冲击钻头磨损值超过规范允许值后，应及时补焊，甚至更换新的钻头。使用新的钻头或补焊后的钻头冲进时，先不要冲到底，应慢慢反复修孔后才能继续冲进，以防卡钻。（12）.软土层或塑性土层钻进注意事项。遇软土层或塑性土层钻进时，应注意地下水位的影响，成孔后应测量孔径。软塑性土层很容易压缩、鼓包，很可能造成缩孔，再加上有地下水影响时，孔壁坍塌的可能性很大。因此，钻孔前应详细研究地质资料，根据地质情况，采用较大的泥浆比重，缓慢钻进；地下水量较大时，要及时加浓泥浆；当出现缩孔时，可用钻头上下反复扫孔，将孔径扩大至设计要求。（13）.同一墩相邻桩间距太小时，严禁同时进行相邻两根桩的施工。同一墩相邻桩间距太小时，严禁同时进行相邻两根桩的施工，应等相邻桩水下混凝土灌注完毕且有一定强度后才能进行继续开工。特别是在土层松软、透水性强或有地下水流动的地层中，或者在采用冲击钻施工的情况下，更应注意。否则，容易造成孔下坍孔而产生两根桩“串孔”事故（即两桩孔下相连成一大空洞）；或因一根桩孔下部坍孔，而使刚浇完水下混凝土（强度很低）的另一根桩，孔下混凝土流失或破坏。（14）.倾斜度检查。如果钻（冲）孔桩的倾斜度超过规范要求，将影响桩的承载能力，或桩基钢筋笼无法正常下落就位，或造成卡钻、掉钻头等事故。因此，钻（冲）孔过程中应认真观察、检查桩孔是否垂直，如果发现倾斜应及时加以处理。①.司钻人员、质检工程师、监理工程师等应认真观察钻（冲）孔的钻杆有无倾斜或冲绳有无偏位。②.每进尺5~8m，应该用“检孔器”检查孔径和竖直度。“检孔器”可采用外径D等于设计桩径，高度为（3~4）D的圆钢筋笼，要求有一定的刚度，以免变形。检查时，将其中心对准钻孔中心，吊入孔内，如上下左右均无挂阻，则说明桩孔竖直，孔径合格。对长桩、大直径桩等应该用专用测斜仪测定。③.发现桩孔有倾斜时，应及时修正。偏斜不大时，可提起钻（冲）锥（锤），慢慢磨进、扫孔。当用此方法无效时，必须先回填片石或高强度混凝土等，再进行钻（冲）进，如此反复进行，直至纠正为止。（15）.孔径检查。钻（冲）过程中应认真检查孔径是否满足设计要求，如果发现孔径偏小应及时加以纠正。如果桩的孔径小于设计直径，将造成：①.桩基承载力不满足设计要求。 ②.钢筋笼无法正常下落就位，或虽可下落就位，但局部周边保护层很小或没有，钢筋未被混凝土握裹，降低了桩基的耐久性，也降低了桩基的抗弯能力。因此，在钻（冲）孔过程中应采取如下措施加以预防和处理：a.钻（冲）过程中或准备终孔时，应该用“检孔器”（制作和使用方法如前述）经常检查桩孔孔径是否满足设计要求。b.应经常检查钻（冲）头（锥）的外径是否满足规范要求，若已磨损，应加焊使其外径满足要求，或更换合格钻头。c.发现孔径偏小时，应立即纠正：用合格的钻头上下慢慢扫孔，在岩层部位还应抛填片石等再进行钻冲孔，直到孔径合格为止。3.终孔（1）.本项目受设计周期和地质钻探资料不全等因素影响。施工中桩性、桩长变更必然存在。变更中要注意：同一墩台，除特殊设计外，不宜采用桩径不同、材料不同和桩端深度相差过大的桩。本项目，嵌岩桩与摩擦桩的配筋不同，要特别注意。（2）.支承桩、嵌岩桩终孔①.应有经验丰富、责任心强的质检工程师、技术总工和监理工程师把关。②.有关责任人应认真审阅地质图，并亲自到现场捞岩渣，观察进尺速度。③.要不断地多次捞岩渣，以判断有无夹层或是否遇到孤石。④.如果设计要求嵌入某种岩层一定深度，则在刚进入该种岩层时应由承包人判断确认后报监理工程师，由监理工程师进行最后确认，并签认该高程。一般情况下，该高程作为确认嵌岩深度的起算高程。⑤.要严格按设计终孔原则把好桩基终孔关。在未达到设计桩底高程前，严禁提前终孔，除非得到设计负责人的书面授权或设计负责人亲自到现场判断、同意并签认。嵌岩桩要求嵌入新鲜、致密的岩层。⑥.应采用各种方法综合判断能否终孔：a.根据进尺速度快慢判断；b.用测锤探测孔底是否为岩层；c.根据所捞岩渣的特征判断；d.特殊情况需要时，也可采用钻机超前钻嘴等设备直接在现有孔底钻芯取岩样，以便更直观、更准确判断孔底岩层情况。⑦.在砾石、卵石地质层中，要避免误将砾石、卵石的岩渣判断为基岩岩渣而提前终孔。⑧.钻孔后发现地质情况与设计地质柱状图不符时，应及时与业主和设计方书面联系。（3）.摩擦桩终孔①.责任人要认真审阅地质图，仔细阅读设计注意事项，认真领会设计意图。②.有关责任人要根据进尺速度、返浆颜色、渣样等综合判断整根桩孔地质情况。③.摩擦桩钻孔施工时，严禁不检查地质情况，钻到设计高程即终孔。因为如果实际地质情况与设计地质层不同，可能造成桩周摩擦力不够，或桩底承载力不能满足设计要求，造成桥梁下沉。④.当发现实际地质情况和设计地质软弱时，应严格按变更设计程序上报办理，待方案确定后方可实施。可能采用的方法有：增加柱长、增加桩基数量等。4.清孔（1）.钻孔桩终孔后，应对孔深、孔径、倾斜度进行检查，符合规范要求后方可清孔。清孔至孔底浆液及沉淀层厚度符合要求后方可移动钻机。（2）.清孔方法有换浆、抽浆、掏渣、空压机喷射、砂浆置换等，应督促承包人根据设计要求、钻孔方法、机具设备条件和地质情况选择恰当的清孔方法。① .掏渣法清孔只能掏取粗粒钻渣，不能降低泥浆相对密度，故只能作为初步清孔。使用高压水管插入孔底射清水时，射入水所需压力应稍大于清孔前泥浆的密度与钻孔深度的乘积。②.喷射清孔法采用射水或射风的时间约为3~5min，所需射水或射风的压力应比孔底水（泥浆）压力大0.05MPa。射水压力过大易引起坍孔，过小则水或风射不出来，或虽能射出来，但不能起到翻腾沉淀物的效果。③.砂浆置换清孔法也可适用于换浆法清孔后，孔底沉淀物太厚不能满足设计要求的情况。④.采用“换浆法”清孔时，严禁对泥浆加水过快过多。因泥浆比重急剧降低，可能造成坍孔或孔内沉渣不能清除（不能浮起而沉底），使孔底沉淀厚度过大，清孔质量差。因此，加水稀释应渐进地进行，应以慢速、少量为原则，使孔内沉渣慢慢被清除。一般换浆时间为4~8h。⑤.本项目以嵌岩桩居多，摩擦桩多处在砂砾石层，为保证清孔质量，代表处要求用潜没式砂石泵进行二次清孔。掏渣法、换浆法可用做初步清孔。（3）.不论采用何种清孔方法，在清孔排渣时，必须保证孔内水头，以防坍孔。（4）.在吊入钢筋骨架后，灌注水下混凝土前，应再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度，如超过规定，应进行第二次清孔，符合要求后方可灌注水下混凝土。（5）.无论采用何种方法清孔，清孔后灌注水下混凝土前，应从桩孔的顶、中、底部分别提出泥浆试样，进行性能指标试验，将试验结果的平均值作为“泥浆指标”值，其应符合设计、规范要求。对大直径桩或有特定要求的钻孔桩，泥浆指标应满足：相对密度为1.03~1.10；黏度为17~20pa•s；含砂率<2%；胶体率>98%。（6）.清孔后灌注水下混凝土前，应检查孔底沉淀层厚度，符合设计、规范要求后方可灌注水下混凝土。当摩擦桩设计无要求时，对于直径≤1.5m的桩，沉淀厚度≤300mm；对桩径>1.5m或桩长>40m或土质较差的桩，沉淀厚度≤500mm。（7）.摩擦桩不得以加深钻孔深度的方法代替清孔，否则可能会因为孔底沉淀过后、过软而使桩尖处土的极限承载力大大降低。5.钢筋笼的制作与安装（1）.进场的钢筋应经抽检试验合格后才能使用，钢筋骨架的制作应符合设计、规范要求。（2）.长桩骨架宜分段制作，分段长度应根据吊装条件确定，应确保不变形，接头应错开。钢筋笼搭接，时间应限制在1h以内，用两台电焊机施焊。（3）.骨架外侧应设置控制保护层厚度的垫块（如圆环混凝土预制块或耳朵形钢筋），其间距竖向为2m，横向圆周不得少于4处。骨架顶端应设置吊环。（4）.桩基钢筋笼下放前，应严格检查验收，下放时应严格检查节段间接头质量。如果不认真检查，可能会造成如下后果：①.可能造成桩基的主筋数量比设计少，主筋直径比设计小，钢筋笼外径过大或过小。②.焊接质量不合格，或主筋的长度比设计短，甚至承包人偷工减料根本不焊接第二节、第三节钢筋笼。因此，必须采取如下措施加以预防：a.应严格执行各道程序的自检、监理抽检程序，每一道工序完成后，必须由质检工程师检验合格并报监理工程师验收合格后，才能进入下一道工序。工序检验上不留下漏洞，以免给承包人偷工减料有可乘之机。b.质检工程师、监理工程师必须认真、仔细地检查钢筋笼的各项指标：直径、根数、间距、长度、焊接质量等，并且要详细记录好检查数据，绝不能怕麻烦而马虎行事。c. 两节以上钢筋笼，焊接好后必须通知质检工程师、监理工程师验收合格后才能下放。若承包人擅自下放，必须严格指令其吊起来验收，并对施工队伍严加整顿。焊接接头应按规范要求将相邻主筋的焊缝错开。（5）.下放钢筋笼时，应对准桩孔中心，垂直下放，且下放后应对钢筋笼加以固定。这样可以防止灌注水下混凝土时钢筋笼上浮，或钢筋笼受导管等碰撞后移位，使其中心偏离桩中心过大，可能造成桩基的一侧保护层太小甚至没有，甚至在单桩单柱无承台（系梁）设计时，立柱与桩基无法对接。若立柱跟随偏移则还会影响立柱间距或立柱的受力。（6）.下放钢筋笼时严禁晃动过大，应平稳、垂直、缓慢进行，以免钢筋笼碰撞孔壁，导致孔壁局部坍塌，坍土掉入孔底，使孔底沉淀过厚。若孔底沉淀过厚，应进行二次清孔。若孔底沉淀厚度仍达不到要求，则要将钢筋笼提出孔井，重新下钻头钻动、清孔。（7）.下放钢筋笼后应准确控制钢筋笼顶高程。安装完后应固定好钢筋笼防其下沉，或下放钢筋笼前在钢筋笼顶焊几条计算好长度的钢筋吊钩，下放后吊钩挂在护筒顶或孔顶工字梁上。如果钢筋笼顶高程不正确或钢筋笼下沉，可能使桩基顶留钢筋偏短，使其与立柱钢筋的焊接长度不够，或深入承台内的锚固钢筋长度不够，严重影响桩基的传力效果及桥梁结构的安全性。此时，一般应将桩头部分混凝土凿除，按规范规定将钢筋焊接接长，再装模浇注被凿除的桩身混凝土。6.灌注水下混凝土（1）.应检查承包人的设备是否足够灌注水下混凝土应配备的主要设备和备用设备：①.混凝土搅拌设备的要求灌注水下混凝土的搅拌机能力，应满足使桩孔在规定的时间内灌注完毕，灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间。若估计灌注时间长于首批混凝土初凝时间，则应增加搅拌机数量或搅拌机的容量，或者在混凝土中掺入缓凝剂，以延长混凝土的初凝时间。应配备足够的备用搅拌机，以防现用搅拌机故障，特别是很难修复时，发生断桩等事故。②.钢导管的要求水下混凝土一般用钢导管灌注，导管内径为200~350mm，视桩径大小而定。导管在使用前和使用一段时期后，应对其各项质量指标认真检查、试验。a.应进行水密承压试验，严禁用压气试压。进行水密试验的试压不应小于孔内水深压力的1.3倍，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力P的1.3倍，P可按下式计算：P=rchc-ywHw式中：P——导管可能受到的最大内压力（kPa）；rc——混凝土拌和物的重度（取24kN/m³）；hc——导管内混凝土柱最大高度（m），以导管全长或预计的最大高度计；yw——井孔内水或泥浆的重度（kN/m³）；Hw——井孔内水或混凝土的深度（m）。 b.应进行接头抗拉试验，防止灌注混凝土时导管被拉断而出现断桩事故。务必高度重视，任何时间（包括拆管后接管时），导管各节间的连接螺丝必须每一根都安装并拧紧，严禁少装或漏拧。c.应进行接头螺丝的拆卸试验，因浇注水下混凝土时，不可预知要拆卸哪个接头。特别是遇到紧急情况必须拆管时，有可能刚好碰到该处螺丝因生锈、变形等无法拆卸，造成断桩等事故。试验后要对导管编号，下导管时要按编号拼接，保证导管拼接牢固，绝对不能漏水。d.应进行过球试验。若导管局部已变形或管内有结硬混凝土浆块等，将造成剪球后卡管，使首批混凝土灌注失败。③.其他应配备一个足够大、设有一个出料口、能起吊的混凝土储料槽，其作用是灌注首批混凝土时，在剪球后作为导管顶漏斗储料的补充，以保证首批混凝土数量满足导管首次埋管深度大于或等于1m的要求。若工程地点的供电不稳定，如有时会突然停电等，灌注水下混凝土前应配备备用的柴油发电机组，一旦停电马上发电，以防造成断桩等事故。同样理由，若工程用电是靠柴油发电机组发电提供，则应配备第二台柴油发电机组，一旦原柴油发电机组出现故障时，可以启用备用的发电机组。有条件的话，现场最好配备一台汽车吊机，以免钻桩机故障无法操作时，因混凝土浇灌无法继续进行而造成断桩事故等。（2）.水下混凝土配制①.监理工程师应督促承包人在桩基施工前先完成水下混凝土配合比的试配，送总监办中心试验室平行试验等工作，并检验其是否符合有关要求。若符合要求，则对该配合比进行批复，同意其使用，否则要重做，并暂时不能批复开工。②.水泥：强度等级不宜低于42.5级；初凝时间不宜早于2.5h；不应选用早强水泥，不宜选用矿渣水泥（假如使用矿渣水泥应采用防离析措施），可采用火山灰水泥、粉煤灰水泥、普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥；水泥用量不宜小于350kg/m3，当掺有适宜数量的减水缓凝剂或粉煤灰时，可不少于300kg/m³。③.粗集料：宜优先选用卵石；不宜选用2~4cm粒径碎石，宜选用1~3cm或1~2.5cm粒径碎石，集料的最大粒径不应大于导管内径的1/6~1/8和钢筋最小净距的1/4，同时不应大于40mm；压碎值、风化石含量、针片状含量、含泥量等指标应符合规范要求。④.细集料：宜选用级配良好的中砂⑤.含砂率宜选用0.4~0.5cm，水灰比宜采用0.5~0.6。⑥.混凝土必须有良好的和易性，运输和灌注过程中应无明显离析、泌水现象，坍落度宜为180~220mm。宜掺加缓凝剂、粉煤灰等以改善和易性。⑦.若掺加外加剂，应该注意：a.应选用合格的外加剂。应选用缓凝剂，不宜选用缓凝早强减水剂，不应选用早强减水剂。b.应对选用的外加剂和水泥进行匹配性试验，以防止两种物质发生不良化学反应，影响混凝土的和易性、强度等。c.配合比设计完毕后，应模仿现场情况进行试拌，认真检测混凝土的和易性、初凝时间、坍落度等。⑧.施工时，混凝土拌制必须严格按照设计混凝土配合比进行，不得随意更改各种材料的用量比例，各种材料的用量计量要准确。特别是拌和用水，必须是称重计量，严禁采用流量计量方式。⑨. 混凝土拌和物运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度等，如不符合要求，应进行第二次拌和，二次拌和后仍不符合要求时，不得使用。⑩.首批（3m以上）混凝土的初凝时间应保证大于混凝土的灌注时间。（3）.首批混凝土数量的要求灌注水下混凝土时，如果首批混凝土的数量不够，泥水可能会从导管底口进入，使首批水下混凝土灌注失败，或混凝土内夹泥等，影响桩基质量。因此，首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度（≥1.0m）和填充导管底部的需要，所需混凝土数量可参考下式计算：V≥πD²(H1+H2)/4+πd²h1/4其中h1=HwYw/Yc式中：V——灌注首批混凝土所需数量（m³）；D——桩孔直径（m）；H1——桩孔底至导管底端间距，一般为0.4m；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（或泥浆）压力所需的高度（m）；Hw、Yw、Yc——意义同前述公式。（4）.灌注水下混凝土的其他要求①.剪球时，导管下口至孔底距离一般应在0.25~0.40m之间。距离过大（大于0.4m)时，可能会造成导管内大量进水或首批混凝土埋置深度不够1m；距离过小（小于0.25m），会造成隔水栓（球）卡管事故。卡管时，适当提高导管口至孔底间距离（0.25~0.40m），然后用吊绳抖动导管或用附着式振捣器振捣。若仍不能下落时，则须将导管连同其内的混凝土提出钻孔，进行清理和修整，然后重新吊装导管，重新灌注。②.在水下混凝土灌注的整个过程中，应专门安排一名施工技术人员准确、详细地做好记录，监理工程师应进行监督和复核。记录内容包括：桩基编号、导管总长和节数、灌注日期及其开始和结束的时间、导管埋深（包括首批混凝土灌注后的埋深）、孔内混凝土面高程、已灌注混凝土槽数和方数、拆管时间、拆管节数和长度、灌注过程中发生的事故和处理情况等。而且应经常计算已灌注混凝土数量，并以此计算孔下混凝土顶面高程，当测完孔深后，应与此计算高程相对照，以避免误测，确认无误后再决定提管速度、拆管数量。例如，万一孔内坍孔，则混凝土顶面将堆积较多的坍土，测深便测到坍土顶面高程，如果没有记录、计算已灌注混凝土数量，则会误以为此高程即为混凝土面高程，而造成提管和拆管错误，使桩基产生夹层、断桩事故。③.首批混凝土拌和物下落后，混凝土应连续灌注。④.灌注过程中，特别时潮汐地区和有承压地下水的地区，应注意保持孔内水头。⑤.水下混凝土灌注过程中，导管的埋置深度宜控制在2~6m。如果导管深度埋置过小（小于2m），在超压力和冲击力作用下，新灌注的混凝土可能冲刷首批混凝土，冒到其上面，将泥浆沉淀物裹入桩中，形成夹层断桩。特别是灌注后期，首批混凝土表面的泥浆沉淀增厚，有时还夹有少量坍土，若导管埋深太小，容易造成导管提漏、进水，造成夹层断桩。如果导管埋置深度过大（大于6m），宜发生导管拔不出来的事故，而造成断桩。灌注过程中，应经常测探孔内混凝土面的位置，及时地调整导管的埋置深度。为了准确探测混凝土面高程和控制导管埋置深度，测锤制作要求：平底圆锥形，底直径15cm左右，高8~12cm左右，用铁铸成，重6~9kg。测绳用质轻、拉力强、遇水不伸缩、标有尺度之测绳如尼龙皮尺为宜。 ⑥.混凝土在进入钢筋笼底部时浇注速度不能过快。为防止钢筋骨架上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架下端1m左右时，应降低混凝土的浇注速度，以减少混凝土上升的动能作用；当钢筋骨架被埋入混凝土中4m以上深度时，先提升导管，使导管下端高出钢筋笼2m以上时，再按正常速度浇注。⑦.水下混凝土浇注末期，漏斗底口离井孔水面或桩顶应大于4~6m。否则会使导管内混凝土流到导管外并导致导管外的首批混凝土顶升的超压力不够，使混凝土产生夹泥等缺陷。⑧.灌注的桩顶混凝土面高程应比设计桩顶高出一定高度，一般为0.5~1.0m，以保证桩顶混凝土的强度且不夹泥。多余部分混凝土在接桩前必须凿除，残余桩头应无松散层、无夹泥等。⑨.水下混凝土的灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间，否则会因首批混凝土已初凝，流动性降低，使续灌混凝土冲破顶层而上升，导致在两层混凝土间形成夹泥。可以采取如下措施加以防范：a.水下混凝土配比设计时可加缓凝剂，以延长混凝土的初凝时间。b.精心组织施工，配备足够数量的搅拌机和人工，配备机修工人对机械故障进行抢修，配备备用的搅拌机。准备好足够的水泥、砂、石等原材料。c.拆除导管动作要快，时间一般不宜超过15min。⑩.使用全护筒灌注水下混凝土的技术要求。当混凝土面进入护筒后，护筒底部始终应在混凝土面以下，随导管的提升，逐步上拔护筒。护筒内的混凝土灌注高度，不仅要考虑导管及护筒将提升的高度，还要考虑因上拔护筒引起的混凝土面的降低，以保证导管的埋置深度和护筒底面低于混凝土面。要边灌注、边排水，保持护筒内水位稳定，不至过高，造成反穿孔。⑪.在灌注过程中，应将孔内溢出的水或泥浆引流至适当地点处理，不得随意排放，污染环境及河流。⑫.混凝土堵管的处理。混凝土堵管有两种，第一种是导管底端被沉淀层堵塞，第二种是混凝土离拆使粗集料过于集中而卡塞导管。a.第一种情况发生在首批砼灌注时，由于导管口距孔底的距离过小，或因钢筋笼安装、导管安装时间过长，孔内沉淀层厚度加深。处理办法是吊车将料斗连同导管一起吊起（但要注意吊起高度不能超过40cm）待砼畅通后，快速把导管放置回原位。为避免此类事故发生，灌注前必须进行有效地二次清孔。b.第二种情况多发生在灌注过程中，处理办法是把导管提起，但切忌不可把导管拔出砼以外。为避免此类事故，应严格要求做到：导管拼接牢固不漏水；砼和易性、均匀性要好；砼必须在初凝前完成灌注；导管埋深控制在2~6m。⑬.断桩事故的处理。a.若断桩处于桩的下半部位或刚开始灌注不久即断桩，可将钢筋笼拔出，重新下钻头钻进（或冲锤冲进），钻（冲）至孔底高程后清孔、重新灌注。b.若断桩离地面不远处，则停止灌注。事后改用挖孔桩方式下挖至混凝土顶，将有夹泥的顶层混凝土凿除，然后采用空气中灌注方法将余下桩身混凝土灌注完毕。c.若断桩处于桩身中段，事后可压入钢护筒，并抽干孔内泥浆等，凿除顶层不合格混凝土，冲洗桩孔，然后在空气中继续灌注混凝土。也可在当时故障排除后，采用第二次剪球、封底方法继续灌注水下混凝土，但事后必须作断桩缺陷处理，并经检测合格后才能使用。（5）.应督促留取足够组数的混凝土试件①.质量评定时要求的组数：每根钻孔桩至少应制取2组；桩长20cm 以上者不少于3组；桩径大、浇筑时间很长时不少于4组；如换工作班时，每工作班要制取2组。②.监理抽检试件：规定每根桩都要抽检1组试件；要求由监理工程师到现场随机取料、独立制作和养护等。③.其他：应至少留取1组试件用于检查7d龄期混凝土强度；至少留取1组试件作为备用试件，万一各方有争议或部分试件强度不合格时，其强度值可作为补充、参考。7.挖孔灌注桩施工（1）.监理工程师应严格审查承包人采用挖孔桩施工方案是否可行。在开工前，监理工程师在审查承包人上报的开工报告时，应严格审查承包人采用挖孔桩施工方案是否可行。挖孔灌注桩施工的适用范围是：挖孔灌注桩适用于无地下水或少量地下水，且较密实的土石或风化岩石。若孔内产生的空气污染物超过现行《环境空气质量标准》（GB3095）规定的三级标准浓度限值时，必须采取通风措施，方可采用人工挖孔施工。因此，应注意如下几点：①.地下水位太高、地下水较丰富、含较厚沙层或淤泥时，严禁采用挖孔方法成孔，应采用钻孔等其他成孔方法。否则挖孔时排水困难，沙层、淤泥层易坍塌难成孔，工人常在水中工作不安全，进度也慢。②.春、夏季时期雨水多，地下水位也相对较高，使孔内排水困难，工人作业不安全，进度慢，故春、夏季时期一般不宜采用挖孔方法成孔。③.孔深过大时（一般不宜超过15~20m，最大不超过30m），一般不宜采用人工挖孔，一般应采用钻（冲）孔等其他方法成孔。因为孔深过大时，通风较为困难，工人施工有危险，工效也大为降低。如果必须采用人工挖孔时，应加强机械通风和安全措施，或采用机械挖掘。④.严禁开始即大面积开挖各桩孔。因为如果往下挖后，发现地下水很丰富或存在较厚沙层、淤泥等，挖进很困难或无法挖进，而要变更为钻（冲）孔桩施工时，已开挖了大量的桩孔，不但经济损失大，工期拖延，而且孔壁混凝土等会给钻（冲）孔施工带来一定困难，因此要在全桥选取不同地质状况下的较有代表性的1~3根桩进行试挖，等试挖成功后，才能开始全桥大面积的桩孔开挖工作。（2）.挖孔施工。①.开挖前应对场地进行整平，清除坡面危石、浮土，铲除松软土层并夯实。否则，坡面危石、浮土等掉入孔内，影响工人作业安全；下雨时孔口周围松软土层被冲刷，使孔口坍孔，第一节护壁开裂、移位、塌陷等。②.开挖前，监理工程师应认真复核桩基中心点放样和护筒顶高程的准确性，检查承包人是否设置了桩中心位置的十字护桩。③.桩的开挖顺序：同一墩台各桩孔的开挖顺序，应视地层松紧、地下水大小、桩孔间距等综合考虑而定。当地层紧密、地下水不大时，各桩孔可同时开挖。但渗水量较大的孔，应超前开挖，集中抽水，降低其他孔水位。当土层松软、地下水较大、桩距较小时，相邻两根桩严禁同时开挖。宜对角开挖或隔孔开挖；若为梅花式桩孔，则先挖中心孔，待混凝土灌注后再对角开挖其他孔。如果相邻两根桩同时开挖，因孔间间距层太薄，很容易造成孔壁坍塌。④.挖孔灌注桩的直径应符合设计和规范规定，即挖孔桩（护壁后）最小内径必须等于或大于设计桩径。混凝土护壁不能当做桩身的一部分。⑤.孔口四周应挖排水沟，作好排水系统，及时排除地表水。否则，下雨时地表水可能冲刷首节护壁四周，导致孔口坍塌。⑥. 孔口第一节混凝土护壁应高出地面50cm，挖孔时严禁将出渣堆平孔口，使此50cm消失。否则，下雨时雨水流入孔内，给挖孔带来困难，甚至造成坍孔；地面杂物、石块滚入孔内，威胁孔内工人的人身安全。⑦.挖孔时应同步、真实的作好挖孔记录；并经常检查地质情况，与设计资料对照。若发现实质地质情况与设计出入较大，一般应按变更程序上报办理。⑧.应根据不同的土层等选用合适的孔壁支护类型。孔壁支护类型，应视土质、渗水情况、工期、工地条件而定，下面介绍三种护壁支护类型。a.素混凝土孔壁：适用于各类普通土层，每节高度一般为1.0~1.5m。b.钢筋混凝土孔壁：一般用于渗水、涌水较大的流沙、淤泥层中，每节高度可为0.3~1.0m。c.钢护筒支护孔壁：挖进时碰到渗水、涌水特别大时的流沙层、淤泥层时，采用其他支护形式无法成孔，则可用此法。⑨.应加强做好各项安全预防措施，保证施工安全。a.挖孔时，为了防止孔口掉入杂物造成孔下工人人身安全事故，孔内工人必须戴安全帽，工人上方约1m高度处应放置半圆形钢筋网罩盖，工人挖孔时一般站在有罩盖的一边。b.工人上下孔时应系保险绳，以防止工人一不小心跌下孔底，造成死伤。c.为防止施工技术人员或周围群众不小心掉进孔内，造成死伤，挖孔工作暂停时，应在孔口罩盖，周围应设有“施工重地、严禁进入”等安全警示标牌。d.每天的挖孔工作开始时，工人下井前必须用风压机对孔底进行一定时间的通风换气。因为挖孔工作停置一段时间后孔内可能积累了超量的CO2或有毒气体，可能危及工人的人身安全。e.孔深超过10m时，孔底空气自然流通条件变坏，空气中CO2的含量逐渐积累，当达到3%时，就会引起人的呼吸紊乱、头痛、呕吐等症状，故应增设机械通风设备进行通风，并经常检查孔内的CO2浓度。f.孔内爆破后，消耗了可能孔内的大量氧气，产生了大量的烟雾、CO2、有毒气体，将危及工人的人身安全。所以每次爆破后须迅速通风排烟15min，并经检查无有害气体后工人工人才能下井作业。可采用铁桶生火放入孔底促进空气对流，或用高压风管或电动鼓风机放入孔底吹风等措施进行通风烟。排烟后测定孔内有毒气体浓度，无仪表测定时，可将敏感性强的小动物先吊入孔底试验，数分钟后取出观察，若活动正常，人员方可下孔施工。g.孔内岩层采用爆破时，孔深大于5m时，应采用电雷管等间接措施引爆；若采用导火线起爆可能危及人员安全。⑩.孔内岩层采用爆破时，应采取措施防止振裂混凝土护壁，甚至造成孔井坍塌。a.应进行专门设计。b.严禁裸露药包放炮，且应采用浅岩松动爆破法。对于软岩石，炮眼深度不应超过0.8m，对于坚硬岩层，炮眼深度不应超过0.5m。c.应严格控制用药量，以炸松动为主。一般中间炮眼装硝胺炸药1/2节，边眼装药1/3~1/4节。d.炮眼附近应加强支护。⑪.挖孔过程中应经常检查桩孔直径、平面位置和垂直度，如有偏差应随时纠正。为防止产生桩孔偏位、倾斜、局部半径不够等，每次挖进后支护孔壁前，均应从孔口中心处吊线锥，检查其中心是否准确，四周半径是否符合设计要求。（3）.终孔和孔底处理。挖孔达到设计深度后，应严格按设计和施工规范的要求判断能否进行终孔（可参照“钻孔灌注桩” 相应内容）。挖孔桩临近孔底时，提倡以风镐凿除为主。必须爆破时，应严格控制炸药用量，宁少不多。爆破过量将使岩体破损严重，桩端承载力不够，孔底岩体凿除完成后（要求孔底水平、平整、坚实），质检及监理人员应对基底状况予以验收确认后方可进行钢筋笼沉放作业。如地质复杂，应钎探了解孔底以下地质情况是否能满足，否则应与监理、设计单位研究处理。终孔后，应进行孔底处理，必须做到孔底表面无松渣、泥、沉淀土。（4）.钢筋笼下放前，应严格进行检查验收，下放时应对准桩孔中心，并加以固定和设置保护层。在下放钢筋笼时，应在孔口中心处下吊线锤，以检查钢筋笼安装中心是否准确。可在钢筋笼四周、上下安设钢筋保护层“耳环”或混凝土垫块，也可在孔壁上下打入钢钎，用铅线与主筋绑扎使其牢固定位。（5）.灌注混凝土。a.清孔：在灌注水下混凝土前将孔内水抽干，安排工人到孔底清除沉淀物。b.用导管法在水中灌注桩孔混凝土，其技术要点可参照“钻孔灌注桩”相应内容。c.钢护筒支护的拆除。若钢护筒需要拆除时，无论是在空气中或水中灌注混凝土，在拆除支护的过程中，始终要保证混凝土顶面比支护底端高出1.5~2.0m；应尽量减少灌注混凝土与拆除支护间的干扰；拆除支护时，不得使钢筋骨架移位或变动。（6）.桩基质量检测当每一根桩基的混凝土强度R28大于或等于设计强度，且按预先批复的方法检测，检测结果为合格以上时，才能进行下一道工序的施工。（7）.桩基施工监理流程。(见后附表)洛栾高速嵩栾段第二监理代表处2010年12月23日钻（挖）孔灌注桩质量监理工作流程 测量定位检查承包人重测审核结果检查埋设护筒审批开工申请人、材料、机械审核试桩总结审批设计配比试验材料抽检试验同意开工承包人返工承包人返工钻挖孔、清孔检查无破损检测确定数量、桩位审定测桩资格检查孔深、孔径、偏位、泥浆、沉淀层分项工程完工验收认可测桩报告检查试块强度灌注监理旁站导管悬高、埋深高程、进尺审核结果钢筋检查审核结果试桩试验审批试桩报告审批试验工艺试验核定的指标监理旁站，检查试桩施工'