冲击成孔灌注桩质量控制监理工作重点研究

李成

（重庆市中泰工程监理有限公司，重庆 400060）

0 引言

随着城市化进程的飞速加快，城市住宅与商业建筑的需求越来越大，高层建筑的数量不断增长。为了保证建筑物的质量，桩基础是在高层建筑中最常采用的基础类型。但由于人工挖孔桩安全隐患突出，而冲击成孔桩施工技术已相当成熟，在高层建筑中的应用更为广泛[1]，特别是在我国南方地区。但桩基础质量与建筑物的安全性紧密相关，有效控制桩基质量已成为一项基本的也是重要的监理工作。

1 冲击成孔施工原理

冲击成孔施工是采用冲击式钻机或卷扬机带动一定重量的冲击钻头，在设定的高度内使钻头提升，然后空放使钻头自由降落，利用冲击动能冲挤土层或破碎岩层形成桩孔，再用循环液将钻渣和岩屑排出。每次冲击之后，冲击钻头在钢丝绳转向装置带动下转动一定的角度，从而使桩孔得到规则的圆形断面和相应的孔深[2]。冲击成孔灌注桩除了可适用于地下水位以下的回填土、黏性土、粉土、砂土、碎（砾）石土及风化岩层以及地质情况复杂、夹层多、风化不均、软硬变化较大的岩层，还能穿透旧基础、大孤石等障碍物，适用于岩溶发育岩层、裂隙发育的地层、人工填石层。

2 冲击成孔灌注桩质量影响因素分析

根据WBS法，将冲击成孔灌注桩本项工作进行划分，划分后根据各工序间逻辑关系可得到冲击成孔灌注桩的主要施工工序，其逻辑关系如图1所示。

图1 冲击成孔灌注桩施工工艺流程图

通过分析其每个工序的施工工艺及其对成桩质量的影响，可得出影响冲击成孔灌注桩质量的主要因素包括桩基定位是否准确、护筒质量及其埋设质量、冲击成孔过程、泥浆质量、清孔质量、钢筋笼制作及安装质量以及混凝土的灌注等。但如果通过对每一个施工工艺进行控制来保证工程质量必定需要耗费大量的人工和费用，且会影响工期。通过运用主成份分析法，确定影响工程质量的关键因素[3]，通过对关键因素进行合理有效控制，从而保证工程质量达到预期要求。

3 冲击成孔灌注桩质量控制监理工作重点

通过对影响成孔灌注桩质量的关键因素进行归类分析，可将其按施工过程划分，在不同的施工过程中，重点控制关键因素的施工质量。不同阶段冲击成孔桩质量控制监理工作重点如表1所示。

表1 不同阶段冲击成孔桩质量控制监理工作重点

3.1 施工准备阶段

施工准备阶段的冲击成孔灌注桩的质量控制属于质量控制的事前控制，对预防质量事故的发生，减少建设单位和施工单位成本费用具有重要意义。在施工准备阶段，监理工程师应做好以下工作:

3.1.1 审核施工单位编制专项工程施工方案

冲击成孔灌注桩已经成为一项比较成熟的技术，在施工过程中，只要监理工程师采取相应措施合理控制要害部位，就可直接避免工程质量问题的出现。所以，监理工程师有必要针对冲击成孔灌注桩分项工程制定详细的监理工作细则，明确质量控制要点、质量检查部位、平行巡视监理工作及人员。在工程开工前，审核施工单位针对冲击成孔桩基工程编制专项工程施工方案，根据现场情况，采取合理的施工方案，并选定相应的组织措施，保证方案的实施。

3.1.2 检查材料、设备和场地是否按要求准备就绪

在工程开工前，监理工程师应对施工单位的现场准备情况进行检查，检查内容包括:施工现场的材料是否合格，是否符合工程要求；施工机械等是否到位，机械是否检查合格，是否有专项人员持证操作；现场布置是否合理，尤其是卷扬机的位置是否能保证桩孔的深度和垂直度，钻头是否能保证孔径大小等。

3.2 施工阶段

施工阶段的冲击成孔灌注桩的质量控制属于事中控制阶段，是施工准备阶段质量措施的落实，在施工阶段监理工程师控制冲击成孔灌注桩质量的主要工作是检查施工单位专项施工方案的落实情况，并跟进工程进度，随时检查工程质量情况是否按计划进行，如果出现偏差，则应立即责令施工单位采取相应措施予以补救。因此，施工阶段监理工程师针对冲击成孔灌注桩的质量控制应着重从以下几点出发:

3.2.1 桩孔定位、垂直度及最终成孔深度控制

桩孔定位和桩的垂直度是影响桩承载力的重要环节，但在冲击成孔灌注桩的施工过程中经常会发生塌孔、缩径、桩孔偏斜及桩端达不到设计持力层要求等质量问题。因此，在冲击成孔前应确保护筒定位的准确性，根据设计桩位按纵横中心埋设护筒，埋好后应复核校正。桩成孔深度的控制应根据工程勘察单位提供的合格的地质勘测报告，结合施工进度和残渣分析相，确定嵌岩深度、终孔位置。由于在施工的过程中，自然地坪或护筒的标高往往会发生变化，为了准确计算最终的成孔深度，应在施工过程中做好护筒口的标高及机架底梁的标高的测量和记录。在最终成孔完成后，施工单位自检合格，监理工程师接到施工单位通知方可通知项目参与方进行验收，并形成验收文件。

3.2.2 钢筋笼安装及清孔

桩孔验收合格后方可安装钢筋笼，钢筋笼在安装前应验收合格。钢筋笼的吊放过程必须缓慢，如果在下放过程中受阻，应立即停止，查明原因，进行相应处理后再行下放，严禁将钢筋笼强行下放。钢筋笼下放到设计位置后，应在孔口处将钢筋笼固定好，防止在浇筑混凝土过程中钢筋笼发生移位或上浮。清孔后泥浆比重控制在1.25以内。钢筋笼的安装及清孔要求现场验收，填写隐蔽工程验收记录表，验收合格后及时安装导管浇筑混凝土，导管底端距孔底的距离应为0.5m[4]。

3.2.3 控制桩顶混凝土浇筑量

在浇筑混凝土的过程中，浇筑的第一斗混凝土会流向孔底四周，和孔内的泥浆、沉渣等混合在一起形成浮浆层，伴随着混凝土的继续浇筑，浮浆始终在最上面，最终会在顶层与沉渣等凝固形成混杂层，混杂层的混凝土质量达不到设计要求，应予以剔除。故混凝土浇筑桩顶标高应比设计高出0.5～1m。当凿除桩顶后，不仅会影响桩基质量，也浪费人工和材料，造成工程成本的增加，因此，采取一定的措施合理有效地控制超灌量对节约成本意义重大。而桩孔内沉渣的清洁程度直接会影响混杂层的厚度，因此，在浇筑混凝土前必须保证桩孔的清洁程度，桩孔清理越干净，混杂层就越薄。因此监理工程师在浇灌混凝土前必须严格按照规范及设计要求检查桩孔清理程度。

3.3 验收阶段

验收阶段是指冲击成孔灌注桩分项工程完成后，对分项工程的验收。在验收阶段，冲击成孔灌注桩质量控制是全面考核桩基工程质量的一个重要环节，检验工程质量是否达到设计要求。验收阶段质量控制的重点主要应包括桩基检测及施工资料的完善和整理。

3.3.1 桩基检测

桩基检测的主要内容应包括桩位的核检，检查桩身是否完整，分析桩的承载力等。常用的桩基检测方法有低应变反射波法（动测法）、声波透射法和钻芯法检测，每一项检测均由有资质的检测单位完成并出具检测报告。目前建设工程质量监督站对房建桩基验收时普遍认同采用全数低应变反射波法检测加10%的声波透射法或钻芯法抽测，对桥梁桩基则全数采用声波透射法无损检测。

3.3.2 施工资料的完善和整理

基桩验收资料应根据建筑工程资料管理的相关规定及相关法律法规的要求，保证资料种类齐全，内容完整，如实记录工程施工情况，对于工程中出现的问题应明确记录其原因、方案、结果等。对于需要建设单位或监理工程师签字的资料，及时签字，经各方签字后方可生效归档。

4 结语

通过对在冲击成孔灌注桩的施工工艺进行分析，运用WBS原理进行分析后，归纳出了影响冲击成孔灌注桩的主要因素，通过对影响冲击成孔灌注桩质量的因素分析，运用主成份分析法确定了影响冲击成孔灌注桩质量的关键因素，并给出了施工准备阶段、施工阶段及验收阶段监理工程师科学合理控制冲击成孔灌注桩质量的具体方法，为监理工程师以最低的成本最高的效率有效控制冲击成孔灌注桩质量提供了理论依据。

[1]夏苏星.桩基冲击成孔的施工工艺研究[J].科技资讯，2008(18).

[2]陈彬.冲击成孔灌注桩的成孔质量控制[J].西部探矿工程，2011(2).

[3]何洋，丁相石.主成份分析在确定多指标正常值范围中的应用研究[J].山西体育科技，1998(2).

[4]邓树宁.冲击成孔灌注桩施工的监理工作探讨[J].建材发展导向:下，2011(4).