水利工程钻孔灌注桩施工监理控制措施

周新生

摘要：水利工程的地基支护结构钻孔灌注桩施工，其施工技术既快捷，又节省了大量的资金，而且其支护结构也具有良好的承载力。在此基础上，本文对水利工程钻孔灌注桩施工的常见问题进行了分析，并就施工监理的具体实施要点进行了论述，对相应的改进措施进行了分析，从而保证了水利工程建设的安全性。

关键词：水利工程；钻孔灌注桩；施工监理

1 钻孔桩施工监理的重要性、依据和目的

1.1 监理在钻孔桩施工中的重要性

施工监理除对工程技术方案和质量监督进行审核之外，还应对工程施工进行监督和管理，并对工程进行全面的监督，在施工期间承担工程的质量和进度监督。其具体作用有：一是要严格编制和审核施工组织设计方案，这是监理人员要认真对待的问题；二是具有审核施工人员的资格，熟悉施工单位的工作经历，并核实施工单位的资质，具备共同审核图纸的能力，能在质量和数量上完成任务；三是监理人员要定期对工地工人进行不定期的检查，特别是对工人的工作状况、对钻探记录的检验和确认。

1.2 监督钻孔桩施工的依据和目的

1.2.1 质量控制标准

在进行钻孔灌注桩前，必须编制工程合同、设计图、技术资料、国家行业标准、地基结构设计规范等。为了保证技术文档与工程需求的一致性，必须组织技术人员进行全面的调研。如有技术上的差别，为了保证工程的质量达到要求，必须进行详细的分析。

1.2.2 质量管理目标

施工中的桩身质量指标包括：桩长桩身直径、垂直度、材质、混凝土预制件的强度，设计方案及技术规范均应满足。该桩体的构造十分均匀，没有出现桩身断裂等质量问题。桩的承载力符合技術规范，其监测工作既要靠施工单位的有关人员跟进，还要有监管部门的专业人士进行后续的监测。

2 水利工程中钻孔灌注桩施工的常见问题

2.1 钻孔倾斜与卡钻

在水下施工作业中，由于存在着坚硬的物体和水中的岩石，很容易将钻头卡死，造成水利建设中出现的卡钻事故。在遇到卡钻的时候，要减速，要试着摇动水下钻头，直至完全脱离障碍。造成水底钻井发生倾斜的主要原因，是由于钻机的地基支撑位置不够牢固，或是钻机周围的土壤比较松软。

2.2 钻孔过程中出现塌孔事故

由于泥浆护墙结构存在安全风险，土体疏松的孔隙特征容易引起塌孔，一些工程施工人员为了尽快完成水下钻井作业，往往会导致工程进度过快而导致塌孔。为防止发生坍塌，水利工程施工人员要保证泥浆浓度达到要求，同时要反复检查钻孔位置和钢筋笼的位置。在进行钢筋笼下料作业时，为了保证井筒结构的完整性，必须防止井筒与钢筋笼经常发生冲撞。

2.3 钢筋笼存在上浮现象

在水利建设中，钢筋笼上浮往往是由于浇注作业速度太快、水下浇筑作业时间太长造成的，钢筋笼体在水中经常被混凝土冲击和冲刷，会出现缓慢上升的趋势。在确定钢筋笼内填满混凝土后，可以进行水下钻孔的拆除作业，但必须保证钢筋笼的底部插入管道深度大于2m。为了确保钢筋笼在水中的稳定，水利建设工作者应对灌注管道内的混凝土流量进行严密监控和控制。

3 水利工程中钻孔灌注桩施工监理控制的实施要点

3.1 钢筋笼制作与下放施工

对于钢筋笼网的施工，施工监理应进行钢筋长度、规格型号、绑扎和焊接强度等方面的综合检查。在整个下放钢筋笼子时，工程工人必须确保钢筋笼子的焊接牢固，并借助自动化起重机来进行作业。为避免钢筋笼坍塌，造成构件松动，水利工程建设人员应保证各部位的间距均匀。

3.2 准备钻机和埋设护筒

在水利工程中，钻孔灌注桩的施工工艺中，桩基础的位置控制是其施工的重点，而桩位的准确与否是保证施工顺利进行的关键。在施工前充分准备后，应确保工地工作面不会有泥沙，不会有深水区，不会对工地的平整造成影响。若受上述因素影响，应建立相应的工作平台，建立辅助控制体系，从多个角度进行打桩相关参数的测量，获得正确的桩位资料，确保桩的状态符合水利水电施工的要求，最后用GPS、经纬仪等测量仪器进行标定。在钻孔时，要保证钻孔时的钻进方向准确，并按相关规范进行保护，采用护套来科学地指导钻进路径。为了保证钻头能在井眼内正常起落，必须对套管的内径进行严格的控制。不但要保证管径大于桩径，而且要大于约25cm的钻孔。同时，在埋管时，桩身中心线与桩心轴线不能有偏差，两者应在一条直线上重叠，避免两者错位。在施工场地土壤比较硬时，应采用直接埋设护管，并根据土壤的性质来确定其埋设深度。但是，如果工地土壤比较松软或者地下水比较多，那么为了保证护套的稳定性和紧密性，就需要采用保护套管，防止漏水，必须对下层土壤进行夯实，以保证其符合埋管的相关规定。

3.3 保证钻头质量

钻头的质量与钻井质量息息相关，因此，在开凿之前，一定要仔细地对钻具进行检验，确保钻头不会开裂或其他状况。在前期的工作中，要保证钻孔灌注桩的施工条件符合规范的要求。当钻孔直径超过2m时，必须采用高强度钻具。同时，为了满足工程要求，在施工中应适当调整钻头的角度，使其符合工程规范。对钻头品牌、规格、质量进行合理的选择，尽量降低失效的概率。

3.4 钻孔施工

在水下工程中，钻井作业是一个十分重要的过程，因而必须引起工程建设单位的高度关注。针对钻井作业，在保证施工质量的基础上，采用自动监控系统，实时监控钻井过程中的泥浆动态和钻井速率，以保证钻井作业中，保持井筒的垂直度。因此，要对成桩作业进行严格的质量检验，采用工程检验设备对其进行评价，以避免因钻进后产生不良影响。在进行水下钻井作业时，特别要注意桩基的受力，并要对桩基的受力变化进行严密的监控和调控。针对桩基缺失的原因，施工监督必须正确地发现，督促其及时纠正，避免因淤泥黏度高而导致的水下管道阻塞。

3.5 护壁泥浆的调制

为保证孔壁内外压力达到均衡，在工程中，必须对钻孔内、外渗进行控制，防止孔壁崩塌。这就需要在施工期间，既要确保井眼同时进行，又要在井筒中注入大量的泥浆，从而在井筒内部产生一种淤泥，达到对井筒的防护。而泥浆则是多个成分，例如添加剂、水、黏土等，因此在配制时，要依据工程地质情况，合理调配出合适的泥浆。由于钻井液的主要调整目标是地下水，因此，在保证钻井质量的前提下，必须严格掌握泥浆浓度，从而为以后的灌浆工程提供可靠的依据。

3.6 成桩的质量控制

除了保证成桩的品质外，还应保证原料达到相关的要求，例如：钢筋、混凝土等在工地进行，检测结果和合格证明都是必需的，如果出现质量问题，绝不能再用，可以退回生产厂商，请求替换，或提供财务补偿。在水利建设中，管道的施工大多是在地下进行，因此，在施工过程中不可避免地存在着混凝土的分离现象。所以，对于工地所用的原料，应立即取样，若有不合格之处必须马上进行调试，以保证成桩的品质达到相应的要求。

3.7 清孔

由于桩身承受能力易被沉淀物和残余物质所干扰，所以需要清除孔底板上残余渣土。在清孔时，采用水泥浆撞击桩底产生的动力，将孔底的淤泥维持在悬空的位置，然后借助泥浆的黏性，将悬浮物从井眼中排出。在此基础上进行钻孔清理工作，然后进行钻孔混凝土的浇筑。

4 水利工程中钻孔灌注桩施工监理控制的改进措施

4.1 建立完善的水利建设监督管理体制

水下施工作业的全流程都有一定的安全隐患，若不能对工程质量进行严密的控制，将会导致工程中出现的质量问题和安全问题。为此，必须加强对现有的监督程序，以预防和控制工程建设中发生的安全生产安全问题。项目监督管理体制包括多层次的监控管理内容，各级建设单位要切实落实监理体制。目前，我国的工程师们已实现了对水利枢纽建设动态全流程监控，并依托信息化监控系统，保证了水利枢纽建设的高品质。工程地质勘察是水利工程建设中一个重要的质量监控环节，只有对项目所在地的土质情况进行正确的评价，才能以科学的思维来指导水利建设操作人员。因此，勘察工作者必须充分运用智能、自动化的工程勘察設备，正确地判别该地区的土地地质构造，并指导其在软基等特殊的工程地质条件下进行作业。由于其自身的特点是动态的，因此，大型水利枢纽建设项目的建设单位必须对其进行严格的质量控制，采用工程技术手段对其进行实时监控，对其进行检测，并对其进行及时的质量控制。

4.2 严格检测钻孔灌注桩的质量安全性能

在水下钻孔桩施工中，若不进行有效的管理与控制，很容易造成钻孔塌方、导管堵塞、桩身破裂等事故。因此，对桩基的质量和强度进行严格的检验，是保证工程质量的关键。水利建设项目中的每一个构件都是一个比较复杂的工程结构，而且涉及许多不同的工程建设领域。所以，在水电、土建等专业中，施工资料及时交流是必要的，以保证工程设备的安全和使用情况能够得到正确的反馈。各专业的水利建设主管人员要不断提高自己的业务能力，提高对工程建设的全过程的安全防范意识。水利基础设施的结构构件以混凝土为主，所以对其性能的控制要严格，保证各项成分的比例符合要求。在水利工程结构中，施工方应设置好项目的运营和维护周期，以确保在养护管理后的混凝土地基能够满足水利建设的强度和安全要求。施工单位要对混凝土浇筑、混凝土振捣、混凝土配制等各关键工序进行严密监控，以减少水利水电设备的安全隐患。另外，还要对施工中的振动强度和速度进行严密的监控，保证振动的工作频率在合适的范围内。

4.3 保证工程建设工人的作业安全

水利工程施工人员往往要经常进行水下混凝土浇筑、水下导管放置、地基土层处理等危险作业，因此必须穿戴好水下施工所必需的防护设备，以确保其施工作业的安全。水利建设单位在进行工程地基勘察时，必须进行全面、精确的勘察，以保证所选用的工程施工设备类型。在水利工程建设中，工程建设单位必须严格遵守施工程序，并严格控制水下施工的进度。此外，工程单位还应严格控制工程中的水流截流速率和管道灌浆过程，以防止地基发生塌陷，从而真正保证工程作业人员的安全。

4.4 加强成孔质量的管理

在施工中，要严格控制成孔的数量，尤其是出现塌孔、缩孔等问题，严重时会影响桩的质量和承载力。加强钻孔施工质量管理，首先要保证桩身的纵向精度，使其满足设计的要求，从而保证以后的钢筋笼能够顺利地进行，并能满足设计的承载能力。其次，要确保桩位和桩顶达到设计图的要求，并定期进行检查。在实际埋设时，应确保土层高度达到设计要求，衬砌必须牢固，衬砌与新土之间的孔壁必须密实，防止塌孔。为了防止出现桩孔偏移，必须对钻具、管道的弯曲情况进行认真的检测，根据设计图纸和地质调查数据进行分析，并对钻孔速度进行控制，做好记录。此外，在现场施工时，要适时地对成孔深度进行测量，在测量时，要充分考虑到测绳的受水率，并在使用之前对其进行预湿润。同时，定期进行测试和复查，确保钻孔深度满足设计要求。

4.5 成桩质量的管理

在钻孔灌注桩工艺中，原料的质量对成桩的质量有很大的影响，因此，要提高成桩质量，就需要对原料的质量进行严格的控制。在进行混凝土浇筑时，应首先确定其性能和强度是否达到工程质量要求。在使用商品混凝土时，必须对供方的资质进行检测，并对供方的材料进行严格的检验，以避免不合格的原材料进入到工程中。在桩底施工之前，要对沉渣的强度进行测定，以保证泥浆的各项指标满足要求。此外，混凝土的基本容积也要确定，以（管道容积+漏斗容积）*2为单位，以保证混凝土能从管道中暴露出来。在浇注过程中要调节漏斗的位置，以保证导压管内外压力的差值，保证混凝土的正常流出。对施工中产生的废料和泥浆应及时清理，防止杂质侵入桩体内，确保桩的质量。浇注完毕后，应将钢筋笼的固定装置收回，以免发生破坏黏结现象。

5 钻孔灌注桩施工监理效果

5.1 优化工程建设，增加路桥承载力

钻孔桩施工工艺简单，施工方便，适合于较复杂的基础施工，也适合于软弱地基的施工。通过对水利工程进行优化，解决了施工中出现的问题，并对其进行了优化，从而保证了承载能力，避免了不均匀的沉陷。

5.2 提高工程质量，节约建设成本

为了进一步提高水利工程设计的质量，施工人员结合现场的具体条件，对钻孔桩的施工方案进行了优化。强化对全工序的监控，严格掌握质量控制要点，保证各工序的质量符合要求。经工程验收，所有的性能指标都达到了设计要求。同时，可降低维修费用，节约施工费用。

6 结论

在水利工程中，采用钻孔灌注桩作为支护结构，对保证支护结构的稳定性有着十分重要的现实意义。目前，钻孔灌注桩在水下施工中仍有钻井倾斜、卡钻、塌孔、灌注混凝土等问题。针对钢筋笼上浮等施工质量问题，工程监理单位要加强对其进行监督，加强对其质量和安全性能的检查，以保证施工人员的施工操作安全。

参考文献

[1] 王欢，邱际，聂洋波，等.水利工程中钻孔灌注桩施工监理控制措施[J].浙江水利科技，2020，48（2）：47-48.

[2] 李聪.水利工程旋挖钻孔灌注桩施工技术及质量控制分析[J].黑龙江水利科技，2020，48（7）：184-186.

[3] 凌俊，吕国平.公路桥梁钻孔灌注桩施工监理措施分析[J].工程技术研究，2019，4（22）：153-154.