钻孔灌注桩施工监理细则
本细则内容分监理依据、监理内容、施工前准备、施工过程中质量控制和桩基子分部验收五个部分。
一、监理依据
1.《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002); 2.《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002); 3.《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001); 4.《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94);
5.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002); 7.《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002);
8.《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》(JGJ3-91 1997年局部修订); 9.《基桩高应变动力检测规程》(JGJ106-97)。
二、监理内容
钻孔灌注桩工程量,见表1。
工程钻孔灌注桩工程量表 表1 项目 桩径桩顶标有效桩混凝土强(mm) 高(m) 长(m) 度等级 15、19 600 -4.25 约48 C30 700 约48 C30 合 计 说明:上表工程量是根据桩基图统计。
楼号 桩数工程量备 注 (根) (m3) 注浆 注浆 非注浆 钻孔灌注桩 三、施工前准备
施工前的准备工作对一项工程是否能保证质量目标、工期目标顺利完成有相当重要的作用。因此监理人员对施工单位施工准备工作同样要做好监督管理。
1.技术准备
对钻孔灌注桩工程,在开工前监理人员要掌握并督促施工单位完成以下资料的准备、熟悉工作。
(1)施工场地的工程地质及有关水文地质资料;
(2)设计图纸和技术要求,及时组织图纸会审和设计院图纸交底; (3)现场的测量基准点资料;
(4)场地障碍物的分布情况及埋置深度,影响桩基施工时要及时清理;
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(5)施工过程中所用到的有关报表、规范、技术资料等;
(6)审查施工单位编写的施工组织设计,是否根据本工程实际特点编写、是否有针对性、各种技术措施是否可行、人员组织计划是否合理等。
2.技术管理
施工单位选择的施工设备是否合理,是保证施工顺利能否的重要环节;监理人员要根据工艺要求严格审核查验施工单位报验进场的施工设备,不符合工艺要求,可能影响工程质量和工期的设备不准进场。
审核施工单位选择的施工设备要把握以下几条原则: (1)能满足设计对工程的技术要求和质量标准; (2)适应地层特点和施工工艺的要求;
(3)适应施工现场的场地大小、场内搬迁、工期要求、供水、供电条件等; (4)适应施工单位现有的设备条件,以较少设备投入来满足施工需要; (5)能较好的根据主机设备型号、数量进行辅助设备和工机具的选型配套。 3.材料准备
施工单位拟用于本工程的材料,必须做好报验工作,监理人员是否同意材料在本工程使用要明确审核意见。同时要对进场材料按规范要求取样做好材料的检验、试验工作,试验报告未给出试验结果前材料不得用于本工程。
(1)水泥:配制混凝土的水泥一般宜选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥;使用前必须查明其品种、强度等级,应具有出厂质量证明,到商砼厂后应分批见证取样,复试合格后才准使用;严禁使用快硬水泥浇筑水下混凝土;
(2)粗骨料:应采用质地坚硬的卵石、碎石,碎石粒径宜用15~25mm,卵石不宜大于50mm、碎石不宜大于40mm,含泥量不大于2%,无垃圾及杂物;不宜选用灰岩碎石;
(3)细骨料:选用质地坚硬、洁净的中粗砂,优先选用级配符合要求的河砂;砂的含泥量不大于5%,无垃圾、草根、泥块等杂物;
(4)拌合用水:不应含有影响混凝土正常凝结硬化及对钢筋有腐蚀作用的有害物质;污水、泥水、ph值小于4 的酸性水等,均不得用于混凝土拌合;
(5)钢筋:应有出厂合格证,钢筋到达现场,分批分规格检查验收并随机抽样,每批重量不大于60T,见证复试合格后方准使用。
4.施工现场准备
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(1)施工前首先要做好场地平整,探明和清除桩位处的地下障碍物,按平面布置图的要求做好施工现场的施工道路、供水供电、泥浆循环系统、施工设施放置、材料堆放及生活设施就位等有关布设和具体安排;
(2)施工前应逐级进行施工交底,并且要有书面材料发至各有关部门的有关人员手中;
(3)护筒埋设:
①施工前应定出施工所用护筒的规格数量并运到现场。
②护筒内径应大于钻头直径:用回转钻时宜大于100mm;用冲击钻时宜大于200mm。 ③根据场地实际情况护筒埋置尽量提前预埋,护筒位置应埋设正确和稳定,护筒与坑壁之间应用粘土分层回填夯实,护筒与桩位中心线偏差不得大于20mm,在开钻之前再复核一次护筒的位置。
④护筒埋设深度:护筒埋置深度应超过杂填土埋藏深度0.2m,粘性土中不宜小于1m,在砂土中不宜小于1.5m,同时应保持孔内泥浆面高出地下水位1m以上。遇到杂填土较厚的桩位,可将两个或几个护筒焊接起来使用。
⑤护筒埋设可采用打入法或挖埋法,护筒口一般高出场地地面30~40cm或地下水位1.5m以上。
(4)调试准备:在工程桩正式开工前,应进行一次整体设备试运转,同一种成孔机械、同一设计方案、同一地质条件试成孔数量不应少于二个。
试成孔的目的:核对地质资料,检验所选设备、机具、施工工艺及技术要求是否合适。如有问题,尚需选择补救措施或重新调整施工工艺。
成孔结束后应检验孔径、垂直度、孔壁稳定和沉渣泥浆密度等指标是否满足设计要求,如满足设计要求时,试成孔的泥浆密度,通过不同地层选用的钻速、钻压,钻头直径、形式等施工工艺参数即为施工时选择工艺参数的依据。
泥浆护壁成孔灌注桩除能自行造浆的土层外,均应制备泥浆,试成孔时应予确定。泥浆制备要选用高塑性粘土或膨润土,监理人员要认真把握。不同的土层对泥浆的性能要求也不相同,监理人员要会同施工单位有关人员对场地土层认真分析,研究确定施工用泥浆。泥浆面标高应高于地下水位1.0m。泥浆性能指标见表2。
常用泥浆性能指标 表2
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比重 性 能 (g/cm3) 一般地层 易坍地层 孔底500内 粘度 (s) 15~25 22~30 ≤28 含砂率 (%) <4~6 <4~6 ≤8% 静切力 (mg/cm2) Lmin20~30 Lmin50~70 Lmin50~70 失水量 (ml/30min) <30 <20 <20 胶体率 (%) ≥95 ≥95 ≥95 Ph值 7~9 7~9 7~9 1.15~1.20 1.30~1.60 <1.25
四、施工过程中质量控制
4.1 钻孔灌注桩质量控制的关键
根据端承桩的承载机理是桩把荷载传递到桩的底部,得出桩的承载力取决于桩身强度与地基承载力。
当桩身强度〉地基承载力,桩的承载力=地基承载力;反之,桩身强度〈地基承载力,桩的承载力=桩身强度。
对挖孔桩沉渣不是问题,而沉渣问题对于钻孔桩则是存在的,沉渣量过大,桩受荷时发生大量沉降,桩将失效。
1. 灌注桩质量控制关键之一──地基承载力的鉴定
从桩的施工程序来讲,在质量控制中,首先确保地基承载力符合设计要求,否则将使桩失效。
地基承载力取决持力层的情况,本工程持力层为第七层卵石混砂砾,并采用桩底后注浆工艺提高单桩承载力以满足工程的需要。
2. 灌注桩质量控制关键之二──桩身强度的控制(在于施工工艺)
地基承载力符合设计要求,如桩身强度不足,桩的承载力亦得不到保证,桩身强度是桩质量控制的另一关键。
桩身质量控制主要在于控制混凝土的质量,桩身强度取决于钢筋笼的制作质量与砼质量。钢筋笼的制作检查,简单明了;而影响砼质量因素则很多,有些是可见的,有些是不可见的。以往工程实践中,不少桩由于砼质量问题而使桩身强度达不到设计要求,因此桩身质量的控制主要在于控制砼的质量。
砼的缺陷往往是由于施工工艺不合理引起,因此必须对桩基工程的施工工艺、质量保证措施进行严格控制,否则,起不到质量控制效果。
钻孔桩砼质量不仅与浇注工艺有关,还与成孔工艺有很大的关系。要确保桩孔成孔质量与灌注工艺的合理性,操作得当。钻孔桩成孔质量在于:桩径不小于设计桩径,护壁可靠;关系到砼质量的灌注工艺主要是:a.控制好混凝土质量的和易性,防止出现堵管、埋管,引起断桩事故。b.控制导管埋深,控制导管埋深2~4m,使砼面处于垂直顶升状,不使
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浮浆、泥浆卷入砼,防止提漏引起断桩事故。
3. 对于钻孔灌注桩质量控制另一个关键──沉渣量的检查。
对摩擦桩来说,由于其受力机理是通过桩表面和周围土壤之间的摩擦力或依附力,逐渐把荷载从桩顶传递到周围的土体中,如果在设计中端部反力不大,端部的沉渣量对桩承载力亦影响不大;而对于钻孔端承桩,如果沉渣量过大,势必造成桩受荷时发生大量沉降,同样使桩的承载力失效。因此钻孔灌注桩另一个控制的关键在于沉渣量的检查。
总之,钻孔灌注桩的关键不仅在于施工工艺与地基承载力,还在于沉渣量是否符合规范要求,因此对于钻孔灌注桩检验不合格,就可能是桩底沉渣量过大,或砼有缺陷,或没有钻到持力层,或兼而有之。
4.2 钻孔灌注桩质量的过程控制
在桩基施工过程中,监理人员应对成孔、清渣、放置钢筋笼、灌注混凝土等进行全过程监督检查,并认真做好施工监理检查记录,发现问题及时纠正,确保各项指标控制在规范允许范围以内。
1.成孔检查:
(1)机位就位平整垂直,护筒埋设牢固并且垂直,保证桩孔成孔的垂直措施。 (2)要控制孔内的水位高于地下水位1.0m左右,防止地下水位高后引起坍孔。 (3)发现轻微坍孔的现象应及时督促施工人员调整泥浆的比重和孔内水头。同时应根据土质情况,灵活掌握钻进速度。
(4)成孔时发现难于钻进或遇到硬土、石块等,应协同施工单位及时检查,以防止出现严重的偏斜、位移等。
2.混凝土灌注桩检验控制标准
(1)泥浆护壁钻孔桩平面位置、桩径、垂直度的允许偏差如表3。 泥浆护壁钻孔桩平面位置、桩径、垂直度的允许偏差 表3 桩径允桩 径 许偏差 (mm) D≤1000mm D>1000mm 垂直度允许偏差(%) 桩位允许偏差(mm) 1~3根、单排桩基垂直于中心线方向和群桩基础的边桩 D/6,且不大于100 <1 100+0.01H 条形桩基沿中心线方向和群桩基础的中间桩 D/4,且不大于150 150+0.01H ±50 注:1 桩径允许偏差的负值是指个别断面。 2 H为施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离,D为设计桩径。 ①灌注桩桩位偏差、检查时间:过程检验可量测护筒中心;最终检验(桩位竣工平面图)在开挖后把桩顶浮浆凿除,标出桩中心与设计轴线之间关系的偏差,用钢尺量测。检查数量:全数量测,并要求施工单位按量测结果绘制竣工桩位图。
②桩垂直度允许偏差检查要求全数检测,检测方法采用测钻杆或套杆的垂直度,有条
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