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摘要：从施工及监理的角度，阐述了钻孔灌注桩的施工技术及质量监理的要点，并对现阶段设计中存在的问题提出了个人意见。
关键词：钻孔灌注桩 施工监理
中图分类号： U443 文献标识码： A
1．前言
近几年，随着大批铁路工程建设，作为基础承力普遍采用的钻孔灌注桩，在现阶段的施工中得到了广泛应用。但在施工过程中因工艺落后、地下施工，情况不明确等原因仍存在较多问题，本文着重从监理的角度，对钻孔灌注桩的主要问题进行探讨。
2．施工监理
按照国家现行有关规范施工并不存在什么困难，然而施工质量却常常达不到要求，如施工单位在施工中能对最薄弱的环节予以关注，予以加强，就能收到事半功倍的效果。下面对钻孔灌注桩施工中影响承载力及施工监理的要点作一剖析。
2.1施工监理要点
2.1.1.孔的垂直度为避免钻孔倾斜，在钻机就位和钻孔过程中，要随时注意校核钻杆的垂直度，发现倾斜及时纠正。对于地基不均匀、土层呈斜状分布和土层中夹有大的孤石或其它硬物的情形，施工前必须作好准备。在不均匀地层中钻孔时，钻机自重大、钻杆刚度大较为有利。进入不均匀硬层、斜状岩层和碰到孤石时，钻速要打慢档。处理大孤石和坚硬岩石，采用自重大的复合式牙轮钻或换用冲击钻都是有效的方法。 导正装置也是防止孔斜的简单有效的方法。终孔后再发现孔斜纠正起来费时费力，且修孔常使桩的充盈系数增大，最大达1.6以上。
2.1.2孔深在恶性工程事故的桩基工程中，孔深不到位的例子很多，对于孔深的量测应是监理工作的重点，实际操作中应注意下列问题：
(l)测量有误达不到设计深度。一般施工队常用的测绳一经水泡就会出现收缩现象。更大的测量误差是由于测绳易断引起的。采用细钢丝测绳要当心数标松动错位。彻底避免误测的办法是在施工现场或附近地面上设置长度标记作为准绳，每次终孔一定把测绳拿去核实。
(2)钻孔入岩深度达不到设计要求。更多的是由于地层分布不均匀，如岩层分布成倾斜状或起伏变化剧烈导致判断失误。反循环工艺、冲击钻和旋挖钻成孔的桩，可采用岩样鉴别法。正循环工艺成孔的桩由于取不到完整岩样确定嵌岩深度很困难。较可靠的办法是认真分析钻探资料，根据各钻孔土层分布情况综合评判场地地质概况，然后做出岩层分布的等高线图，按等高线图确定成孔深度。在某些缺少钻孔的控制区域，也可用钻机换取芯钻头直接取岩芯判定。
2.1.3孔径在塘、沟、地段有沉积粘性土和粉士中钻孔容易出现缩孔现象。例如在邯黄铁路DK164+038.96肖张镇跨大广高速公路特大桥183#—187#桥墩桩基施工时就出现类似施工问题，在施工过程中监理尤其重视液性指数 IL＞0.75呈软塑状态和流塑状态的粘性土而在 IL＞1.0 呈流塑状态的淤泥质软土层成孔缩孔现象。
2.1.4 泥浆在钻孔灌注桩的施工中，无论对于成孔质量还是最终对桩的承载能力的发挥，泥浆质量都是相当重要的因素。目前桩基施工队伍绝大多数缺乏对泥浆质量和泥浆管理的重视，泥浆质量差，其后果是：
(1)形成不了护壁泥膜或形成的泥皮粘附力差，易于脱落，导致孔壁稳定性差，在砂性土地层易于塌壁，在流塑状粘土层则易于缩孔。
(2)泥浆稠度大、比重大，含砂率高，形成的泥皮质量差、厚度大，大大降低桩的侧摩阻力。
(3)稠浆在钢筋笼钢筋上沉积粘附，导致钢筋与砼握裹力降低。泥浆比重过大，使得砼水下灌注阻力增大，降低砼的流动半径，使砼骨料大部分堆积在桩芯部位，而钢筋笼外几乎无骨料，不仅桩身质量不好而且桩的侧摩阻力也难以发挥。有的工程计算承载力为14000kN以上，而静载试验不到5000kN就破坏，其中就有泥浆的影响。在空气中坍落度为21cm、扩散直径为38cm的砼，在水中坍落度下降为16.5cm、扩散直径为30.5cm，而在比重为1.2的泥浆中，坍落度则为14cm，扩散直径只有27cm。因此，对泥浆质量的管理决不是个小问题，监理一定要严格要求施工单位按规范要求严格控制。
2.1.5沉渣与沉淤一般把沉渣与沉淤混为一谈，凡是孔底的沉积物统称沉渣，实际上是有区别的。沉渣是钻孔过程中钻机切削和孔壁塌落的岩士，主要是砂、砾石和碎岩硝等，而沉淤则是比重大、稠度大的劣质泥浆由于空孔时间过长沉淀而成的流塑状混合物，沉淤的厚度往往大于沉渣，沉渣与沉淤均在桩底形成软弱隔层，能导致端承力丧失殆尽。沉淤的控制主要是提高泥浆质量和减少清孔时间。沉渣的清除采用反循环成孔工艺能达到较好的效果速度能达到2~3m／s．是正循环的40倍以上，故携渣能力强。
2.1.6砼灌注砼灌注是最后一道也是最关键的一道工序。首先必须严格按设计强度配制砼。许多施工单位都是现场搅拌砼，其常见问题是：（1）砂石的含泥量偏大；（2）配料的计量不准确；（3）水泥保管不善受潮。
水下砼灌注由于阻力大不易流畅灌入，于是施工单位常随意加大水灰比，增大塌落度便于砼灌注，结果砼的强度等级严重降低。监理人员应加强现场质量监理，决不能轻易相信试块的试验结果。
在保证砼质量合格的前提下，导管法水下灌注砼质量难以控制的主要原因是：（1）不能象上部结构施工那样逐层振捣；（2）由于导管埋在泥浆和砼中，砼的灌入阻力是相当大的， 灌入阻力可按下式估算： R=π(D2—d2)(l1rw+l2rh)/4 式中， D为桩直径；d为导管直径； rww为泥浆重度；rh为砼重度；
要克服很大的灌入阻力保证砼桩身质量，必须有相当大的冲击力，冲击力越大，完成每一斗砼灌注的时间越短，砼桩身越均匀。由于砼是由水泥、砂、石子配制的混合料，不同材料、不同粒径则摩擦系数不一样，因此仅靠静力平衡产生的超压力缓慢流淌，则易造成砼粗骨料在桩芯堆积，随半径增大而递减。桩身不匀，则影响桩的抗压强度。
2.2目前最常见的水下砼灌注法的缺点
（1）在向大斗投料过程中，砼的绝大多数势能在撞击大斗壁的碰撞中损耗掉，砼料落人导管中不连续，形不成较大的冲击能量，使砼没有足够的力量向四周挤压、扩散，桩的摩阻力严重降低。此外，还容易使桩身不均匀。
（2） 砼料绝大多数要经过反弹再落入导管，容易造成砼离析和堵管。
（3）吊臂上下移动速度慢，产生不了大的加速度，因此砼料的下落没有足够的超压，造成砼料在导管附近堆积成钟形断面。 由于不能将隔浆层水平顶升，在钟形断面塌落时容易裹入泥浆，造成夹泥芯。
（4）由于导管上下移动次数过于频繁，使得泥浆不断沿导管壁渗入砼中，影响桩身砼质量。
鉴于上述缺点，监理应倡导施工单位使用大体积砼冲击灌注法，其优点是：
（1）功能大，冲擊力强。物体的冲击能量与质量和速度有关，在速度相同的情况下就取决于质量。根据动量原理可得自由落体的平均冲力公式如—下： F=mg[(2h/gt2)0.5+1] (2)式中， m为落体质量；t为作用时间；h为落体高度；g为重力加速度。
（2）首斗砼灌注冲力大，沉渣、沉淤被溅开，桩端与持力层能较好地结合，确保了端承力的发挥。
灌注时间短，桩身段骨料分布均匀，桩身段强度能得到保证。
3、结语
综上所述，为了不断提高建设工程钻孔灌注桩的质量，监理单位应从以下几个方面严格控制：
(l)对施工单位钻孔设备钻头的切削性能、泥浆的处理设备等与施工效率和质量有关的机具、仪器等都应进行检查。
(2)不同的施工方法其效率和质量有很大差异，监理应从施工方法着手进行预先控制。
(3)认真研究质量检测设备的准确性和可靠性，如大小应变动测的适用范围等。
(4)提高和完善管理水平，应以工序控制和事前控制为主，建立系统化的动态管理制度和方法。
(5)桩的施工过程中既要做到严格监理、关键工序进行旁站，又要热情服务，把质量隐患消除在萌芽中。
参考文献：
1、《铁路桥涵施工规范》
2、《铁路桥涵地基和基础设计规范》
3、《铁路建设工程监理规范》
关键词：钻孔灌注桩 施工监理
中图分类号： U443 文献标识码： A
1．前言
近几年，随着大批铁路工程建设，作为基础承力普遍采用的钻孔灌注桩，在现阶段的施工中得到了广泛应用。但在施工过程中因工艺落后、地下施工，情况不明确等原因仍存在较多问题，本文着重从监理的角度，对钻孔灌注桩的主要问题进行探讨。
2．施工监理
按照国家现行有关规范施工并不存在什么困难，然而施工质量却常常达不到要求，如施工单位在施工中能对最薄弱的环节予以关注，予以加强，就能收到事半功倍的效果。下面对钻孔灌注桩施工中影响承载力及施工监理的要点作一剖析。
2.1施工监理要点
2.1.1.孔的垂直度为避免钻孔倾斜，在钻机就位和钻孔过程中，要随时注意校核钻杆的垂直度，发现倾斜及时纠正。对于地基不均匀、土层呈斜状分布和土层中夹有大的孤石或其它硬物的情形，施工前必须作好准备。在不均匀地层中钻孔时，钻机自重大、钻杆刚度大较为有利。进入不均匀硬层、斜状岩层和碰到孤石时，钻速要打慢档。处理大孤石和坚硬岩石，采用自重大的复合式牙轮钻或换用冲击钻都是有效的方法。 导正装置也是防止孔斜的简单有效的方法。终孔后再发现孔斜纠正起来费时费力，且修孔常使桩的充盈系数增大，最大达1.6以上。
2.1.2孔深在恶性工程事故的桩基工程中，孔深不到位的例子很多，对于孔深的量测应是监理工作的重点，实际操作中应注意下列问题：
(l)测量有误达不到设计深度。一般施工队常用的测绳一经水泡就会出现收缩现象。更大的测量误差是由于测绳易断引起的。采用细钢丝测绳要当心数标松动错位。彻底避免误测的办法是在施工现场或附近地面上设置长度标记作为准绳，每次终孔一定把测绳拿去核实。
(2)钻孔入岩深度达不到设计要求。更多的是由于地层分布不均匀，如岩层分布成倾斜状或起伏变化剧烈导致判断失误。反循环工艺、冲击钻和旋挖钻成孔的桩，可采用岩样鉴别法。正循环工艺成孔的桩由于取不到完整岩样确定嵌岩深度很困难。较可靠的办法是认真分析钻探资料，根据各钻孔土层分布情况综合评判场地地质概况，然后做出岩层分布的等高线图，按等高线图确定成孔深度。在某些缺少钻孔的控制区域，也可用钻机换取芯钻头直接取岩芯判定。
2.1.3孔径在塘、沟、地段有沉积粘性土和粉士中钻孔容易出现缩孔现象。例如在邯黄铁路DK164+038.96肖张镇跨大广高速公路特大桥183#—187#桥墩桩基施工时就出现类似施工问题，在施工过程中监理尤其重视液性指数 IL＞0.75呈软塑状态和流塑状态的粘性土而在 IL＞1.0 呈流塑状态的淤泥质软土层成孔缩孔现象。
2.1.4 泥浆在钻孔灌注桩的施工中，无论对于成孔质量还是最终对桩的承载能力的发挥，泥浆质量都是相当重要的因素。目前桩基施工队伍绝大多数缺乏对泥浆质量和泥浆管理的重视，泥浆质量差，其后果是：
(1)形成不了护壁泥膜或形成的泥皮粘附力差，易于脱落，导致孔壁稳定性差，在砂性土地层易于塌壁，在流塑状粘土层则易于缩孔。
(2)泥浆稠度大、比重大，含砂率高，形成的泥皮质量差、厚度大，大大降低桩的侧摩阻力。
(3)稠浆在钢筋笼钢筋上沉积粘附，导致钢筋与砼握裹力降低。泥浆比重过大，使得砼水下灌注阻力增大，降低砼的流动半径，使砼骨料大部分堆积在桩芯部位，而钢筋笼外几乎无骨料，不仅桩身质量不好而且桩的侧摩阻力也难以发挥。有的工程计算承载力为14000kN以上，而静载试验不到5000kN就破坏，其中就有泥浆的影响。在空气中坍落度为21cm、扩散直径为38cm的砼，在水中坍落度下降为16.5cm、扩散直径为30.5cm，而在比重为1.2的泥浆中，坍落度则为14cm，扩散直径只有27cm。因此，对泥浆质量的管理决不是个小问题，监理一定要严格要求施工单位按规范要求严格控制。
2.1.5沉渣与沉淤一般把沉渣与沉淤混为一谈，凡是孔底的沉积物统称沉渣，实际上是有区别的。沉渣是钻孔过程中钻机切削和孔壁塌落的岩士，主要是砂、砾石和碎岩硝等，而沉淤则是比重大、稠度大的劣质泥浆由于空孔时间过长沉淀而成的流塑状混合物，沉淤的厚度往往大于沉渣，沉渣与沉淤均在桩底形成软弱隔层，能导致端承力丧失殆尽。沉淤的控制主要是提高泥浆质量和减少清孔时间。沉渣的清除采用反循环成孔工艺能达到较好的效果速度能达到2~3m／s．是正循环的40倍以上，故携渣能力强。
2.1.6砼灌注砼灌注是最后一道也是最关键的一道工序。首先必须严格按设计强度配制砼。许多施工单位都是现场搅拌砼，其常见问题是：（1）砂石的含泥量偏大；（2）配料的计量不准确；（3）水泥保管不善受潮。
水下砼灌注由于阻力大不易流畅灌入，于是施工单位常随意加大水灰比，增大塌落度便于砼灌注，结果砼的强度等级严重降低。监理人员应加强现场质量监理，决不能轻易相信试块的试验结果。
在保证砼质量合格的前提下，导管法水下灌注砼质量难以控制的主要原因是：（1）不能象上部结构施工那样逐层振捣；（2）由于导管埋在泥浆和砼中，砼的灌入阻力是相当大的， 灌入阻力可按下式估算： R=π(D2—d2)(l1rw+l2rh)/4 式中， D为桩直径；d为导管直径； rww为泥浆重度；rh为砼重度；
要克服很大的灌入阻力保证砼桩身质量，必须有相当大的冲击力，冲击力越大，完成每一斗砼灌注的时间越短，砼桩身越均匀。由于砼是由水泥、砂、石子配制的混合料，不同材料、不同粒径则摩擦系数不一样，因此仅靠静力平衡产生的超压力缓慢流淌，则易造成砼粗骨料在桩芯堆积，随半径增大而递减。桩身不匀，则影响桩的抗压强度。
2.2目前最常见的水下砼灌注法的缺点
（1）在向大斗投料过程中，砼的绝大多数势能在撞击大斗壁的碰撞中损耗掉，砼料落人导管中不连续，形不成较大的冲击能量，使砼没有足够的力量向四周挤压、扩散，桩的摩阻力严重降低。此外，还容易使桩身不均匀。
（2） 砼料绝大多数要经过反弹再落入导管，容易造成砼离析和堵管。
（3）吊臂上下移动速度慢，产生不了大的加速度，因此砼料的下落没有足够的超压，造成砼料在导管附近堆积成钟形断面。 由于不能将隔浆层水平顶升，在钟形断面塌落时容易裹入泥浆，造成夹泥芯。
（4）由于导管上下移动次数过于频繁，使得泥浆不断沿导管壁渗入砼中，影响桩身砼质量。
鉴于上述缺点，监理应倡导施工单位使用大体积砼冲击灌注法，其优点是：
（1）功能大，冲擊力强。物体的冲击能量与质量和速度有关，在速度相同的情况下就取决于质量。根据动量原理可得自由落体的平均冲力公式如—下： F=mg[(2h/gt2)0.5+1] (2)式中， m为落体质量；t为作用时间；h为落体高度；g为重力加速度。
（2）首斗砼灌注冲力大，沉渣、沉淤被溅开，桩端与持力层能较好地结合，确保了端承力的发挥。
灌注时间短，桩身段骨料分布均匀，桩身段强度能得到保证。
3、结语
综上所述，为了不断提高建设工程钻孔灌注桩的质量，监理单位应从以下几个方面严格控制：
(l)对施工单位钻孔设备钻头的切削性能、泥浆的处理设备等与施工效率和质量有关的机具、仪器等都应进行检查。
(2)不同的施工方法其效率和质量有很大差异，监理应从施工方法着手进行预先控制。
(3)认真研究质量检测设备的准确性和可靠性，如大小应变动测的适用范围等。
(4)提高和完善管理水平，应以工序控制和事前控制为主，建立系统化的动态管理制度和方法。
(5)桩的施工过程中既要做到严格监理、关键工序进行旁站，又要热情服务，把质量隐患消除在萌芽中。
参考文献：
1、《铁路桥涵施工规范》
2、《铁路桥涵地基和基础设计规范》
3、《铁路建设工程监理规范》