钻孔灌注桩的施工项目管理

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1、钻孔灌注桩的施工项目管理（温州市华瓯建设工程监理有限公司）刘韦良 随着高层建筑的发展，桩基工程得到广泛的应用。桩基工程是一种地下工程，由于隐蔽工序多、影响因素多、作业环节多、施工的连续性要求高等特点，钻孔灌注桩施工项目的管理有着它自身的特点。本文将结合具体的工程实例，探讨钻孔桩工程的施工项目管理。南塘街改建E地块37#楼工程，建筑面积约95000，由1栋25层、1栋22层、1栋20层、1栋17层、1栋15层和一层地下室组成，基础采用混凝土钻孔灌注桩。钻孔灌注桩包括800和700，有效桩长62米，总桩数779根。本工程施工的主要难点在于：1）、超深钻孔，如何保证桩孔的垂直度；2）、超深混凝土灌注

2、，如何保证桩身的完整性；3）、桩位关系复杂，如何保证桩位的正确性；4）、闹市区施工，如何做好文明施工。 1工程目标的确定质量目标：桩基工程质量按GBJ202-83验收，达到优良标准。安全、文明施工目标：不出现重大安全事故和设备事故，做到文明施工，并作为本公司桩基施工的样板。工期目标：总工期为120天。组织管理目标：通过本工程的施工，要组建一支能打硬仗的施工队伍和项目管理班子。2 目标分解作为项目经理部这一级的总目标已经明确，但该目标还不便于实施控制。如果不能继续分解为可执行、便于控制的目标，总目标的实现也难以保证，甚至会失去作为目标的作用。因此，进一步的目标分解，把经过系统地细分的目标落实到相

3、关的职能人员、职能部门身上，显得至关重要。为此，项目经理部组织有关人员，系统地对工程目标作进一步分解，并要求职能人员确认各自的目标，在施工管理中严格控制。21 质量目标的分解根据验收规范的要求，桩基工程要达到优良标准，就必须在下列各项达到或超过验收规范的要求，具体见下表： 质量目标分解表 表01项 目要 求职能人员1桩位偏差小于10钻机班长、测量员2原材料质量符合设计、材料验收标准的要求，及时供应材料员3混凝土试块强度达到设计要求，标准差小于2.5试验员4钢筋焊接质量随机取样试件试验，结果必须合格钢筋班长、质量员5钻孔质量符合设计、验收规范的要求钻机班长、质量员6钢筋笼的制作质量符合设计、验收

4、规范的要求钢筋班长、质量员7二次清孔的质量符合设计、验收规范的要求钻机班长、质量员8混凝土灌注质量连续灌注、埋管深度控制在2-6米灌注班长、质量员9供水、供电保证及时供应电工、修理工、施工员 质量目标经过如此分解后，把质量责任逐一落实到相应的职能人员和班组，并要求班组作进一步的分解，把质量责任落实到人。同时，把质量责任与个人的经济效益挂钩，并规定了相关的质量责任处罚制度。 22 安全、文明施工目标的分解安全对施工企业来讲其重要性并不亚于质量和经济效益。若安全工作不力，造成安全事故，不但企业的经济效益受到影响，而且会危及到企业的资质，给企业带来灭顶之灾。基于这样的认识，项目部安全工作列为重点工作

5、，贯彻“安全第一、预防为主”的安全管理方针。项目经理主抓安全管理工作，并设立专职安全员协助项目经理，各班组长和项目管理人员均为兼职安全员，形成齐抓共管的安全管理模式。安全、文明施工目标作如下分解：安全、文明施工目标分解表 表02项 目要 求职能人员1预防措施措施到位、不留死角项目经理2施工用电安全三级漏电保护装置齐全、安全用电电工、安全员3安全教育每月进行一次，新进场工人必须及时进行教育各班组长、安全员4机械伤害不得发生严重的机械伤害事故各班组长、修理工、安全员5消防管理无火灾事故安全员6日常安全检查发现隐患并及时处理安全员 3质量控制3.1影响钻孔灌注桩质量的因素分析3.1.1 勘察、设计方

6、面的因素主要有：1) 桩端土选择不当。超长桩多为摩擦端承桩，桩端土的性状及厚度对桩的承载力、变形等有着较大的影响。若桩端土选择不当，将会造成基桩的承载力不足、建筑物的不均匀沉降等质量隐患。2) 桩型选择不当。由于选择与地质条件、建筑环境不协调的桩型，即使施工单位的技术水平再高、质量控制再严，也容易产生质量事故。如我市的东门大厦桩基工程，设计为套管灌注桩，施工时由于地下水的大量渗透，造成桩身混凝土的离析，桩身混凝土强度严重不足。在全部桩基工程结束后，进行检验性静荷载试验。试验的最大加载量仅约为设计极限荷载的1/3，远远不能满足设计要求。后又采用泥浆护壁钻孔灌注桩，进行大面积补桩。造成这种后果的根

7、本原因在于设计的桩型选择不妥。3) 勘察报告的岩土工程参数不符合实际情况。特别是一些外地的岩土勘察单位，由于对当地的地质参数掌握的资料不多，经验不足，常采用建筑桩基技术规范推荐的土的物理力学指标。但规范中的桩的极限侧阻力标准值、极限端阻力标准值的选取，均有一定的幅度范围，最高值与最低值相差约50%。如卵石层的端阻力规范中取值为20003000kPa。因此，土的物理力学指标的确定需要一定的经验，否则，设计人员容易高估或低估基桩的承载力特征值。4) 勘察孔的深度、密度不够。有些业主为了节约建设资金，尽量减少控制性勘察孔的深度和数量，常常造成地质勘察质量粗糙。如我市某工程，勘察资料表明桩端持力层卵石

8、层的厚度为6.09.0米，设计要求桩端进入持力层深度为1.5米。进行静荷载试桩后发现该桩的极限承载力大大低于预估值。经在试桩旁边补钻孔勘察，发现该场地存在面积约200平方米的卵砾石夹层，层厚为1.8米。该试验桩的桩端持力层厚度只有0.3米，下有软弱下卧层，因此导致了桩的承载力不足。3.1.2 施工方面的原因主要有：1) 施工工艺选择不当。超长桩的施工不宜采用正循环清孔工艺，宜采用反循环清孔。2) 机械设备能力不足。大直径超长桩选用小型钻机施工，经常造成机械设备事故，导致影响了桩的质量。3) 工艺控制参数选择不当。泥浆比重、粘度、含砂率、沉渣厚度、混凝土的塌落度等工艺参数不当，常常造成桩身缩颈、

9、离析等质量事故。4) 施工现场管理混乱。施工现场不执行质量检验制度，任凭操作工人作业，甚至出现偷工减料现象。3.2质量控制措施3.2.1 编制质量计划。在工程实施前，由项目经理组织项目部管理人员，编制工程质量计划。质量计划主要应包括如下内容： （1）、项目概况、质量目标以及组织管理机构。 （2）、质量控制及管理组织协调的系统流程。 （3）、质量的控制手段，施工过程、服务、检验和试验程序。 （4）、确定工程施工的特殊过程以及作业指导书。 （5）、更改和完善质量计划的程序。3.2 .2 施工准备阶段的质量控制 合同签定后，在施工准备期间，应积极、认真地进行下列施工准备工作： （1）、由技术负责人根

10、据工程施工的需要，认真收集有关技术资料，形成有效文件清单。 （2）、项目技术负责人先组织项目管理人员进行施工图内部审核，形成施工图内部审核意见。在业主主持的图纸会审时，应解决这些疑问，并形成图纸会审纪要，由五方主体签字确认。 （3）、选择、评价并确认材料供应商。对材料供应商的评价应侧重于其历史的供货质量和信誉，并订立材料供应合同，明确责任。 （4）、组织施工管理人员和施工班组长认真学习施工组织设计，确保每个岗位都深刻理解施工组织设计的有关内容。这一环节绝不能流于形式，因为每个班组是实际施工产品的实现者。为了提高提高效率，可采用先进的设备如多媒体进行，辅以图表，能达到事半功倍的效果。 （5）、对

11、各施工班组进行质量、技术交底。交底应具有针对性和可操作性，明确地告知施工人员该如何做，并要达到的标准。3.2.3 施工阶段重点控制部位的制订 施工阶段是形成工程实体的最重要阶段。对于桩基工程来讲，它一旦形成，即使是不合格，也很难对它进行拆除或修补，这是桩基与建筑主体结构的重要区别。对于钻孔灌注桩，应重点控制以下部位： 1）、工程测量的控制。测量员应在工程开工前编制测量控制方案，计算桩位坐标，经技术负责人批准后实施；做好测量控制点，并予以妥善保护。 2）、材料的控制。对各类材料，其堆场应分类标识，并建立分类台帐，台帐中应记录各类材料的进场时间、供应商、质量状态、用于何处等；由于水泥的消耗量大，应

12、特别注意水泥的质量检验；做到不经检验和经检验不合格的材料，不得投入使用；对于业主提供的材料，也必须按照规定进行检验和验收。 3）、机械设备的质量控制。由于钻孔桩的施工主要是机械作业，因此对进场施工作业的机械应进行控制，且重点控制工程钻机、导管和混凝土搅拌机。 4）、工序的质量控制。工序质量是保证工程质量的关键，项目部对钻孔灌注桩的施工划分为10个工序，对每一工序都制定了相应的工序质量标准和检验岗位；要求作业人员具有相应的上岗证书，严格按照作业指导书和技术交底文件进行施工，质检人员严格按照工序质量验收标准进行验收；对检查出的质量缺陷，按照不合格控制程序及时处理，并做好记录，严禁不合格工序未经处置

13、而进入下一道工序；坚持工序质量由质检员控制的原则。5）、特殊过程的控制。根据钻孔桩的施工特点，把“钢筋电焊”列为特殊过程是必需的。其质量按特殊过程的控制程序来进行控制。（1）、电焊工持证上岗，并检验所持证件是否有效。（2）、电焊工艺性试验。在工程开工前，要求各焊工模拟焊接各种钢筋试件，并把钢筋试件送试验室进行力学性能检验。根据检验结果，淘汰不合格焊工。并确定焊接工艺参数。并形成作业指导书，经技术负责人审批后执行。（3）、焊接形式采用同直径帮条焊。（4）、施工过程中的不定期抽样检验。对抽样检验不合格的焊工，予以开除。3.2.4 勘察、设计文件的质量控制 桩基施工单位在进行施工前，必须重点审核勘察

14、、设计文件的有关内容，以防止勘察、设计人员的工作失误而导致重大的工程质量事故。4.2.4.1 勘察文件的审查，应重点审查如下内容：（1）、勘察孔的间距是否符合国家规范、地区标准的有关要求。（2）、相邻勘察孔揭露的持力层层面高差是否较大。（3）、勘探孔的深度是否符合规范的规定，特别是当采用端承摩檫桩时，其深度是否进入桩端持力层以下5D。（4）、地质勘察报告所提供的各土层物理力学指标是否与地区经验相一致。4.2.4.2 对设计文件的审查，应重点审查如下内容：（1）、设计文件是否要求对基桩进行静荷载试验，是先进行试桩后再施工工程桩，还是等桩基工程全部施工完成后再进行静荷载试验。如果是后者，必须有建设

15、单位、设计单位签署的文件。（2）、桩的间距是否符合规范、规程的规定，是否能够满足施工工艺的要求。（3）、设计要求的基桩的单桩竖向极限承载力与经验估算值是否相当。（4）、基桩的的最小配筋率、钢筋笼长度是否符合设计规范的规定；加劲圈钢筋的大小是否能够满足施工要求，以防止制作好的钢筋笼变形。（5）、当采用锚桩法进行静荷载试验时，锚桩的钢筋配筋率及抗拔力是否能满足试验要求。（6）、桩顶的超灌长度是否能够保证桩头混凝土的强度达到设计要求的强度等级。由于在建筑地基基础设计规范（GB 50007-2002）考虑桩身混凝土强度等级时，计入了一个工作条件系数c，其取值为0.6-0.7，并规定“水下灌注桩或长桩时

16、用低值”，比建筑桩基技术规范（JGJ 94-94）规定的工作条件系数c为0.8约低12.5%-25%；而且混凝土结构设计规范（GB50010-2002）混凝土的抗压强度设计值fc的取值比混凝土结构设计规范（GBJ 10-89）低。因此目前设计的混凝土灌注桩的混凝土强度普遍比原来设计的混凝土强度高一个强度等级，常设计为C30或C35。但桩顶的超灌长度，由于受业主投资控制的影响，设计人员常常取低值，为0.8-1.0米。这样的超灌长度，在凿去桩顶松散层后，桩头混凝土不密实，混凝土的强度常常达不到设计要求。因此，在施工图会审时，应认真审查设计要求的超灌长度是否能够保证桩头混凝土的密实度和强度。3.2.

17、5施工过程的质量控制 当勘察、设计文件的质量得到保证后，施工过程的质量控制是实现设计意图的重要手段。施工过程的质量控制可以从以下几个方面进行：4.2.5.1 做好工艺性试桩 钻孔灌注桩的施工，一般均要求先进行工艺性试桩，但其重要性往往被一些施工单位所忽视。笔者认为，通过工艺性试桩，至少要达到以下几个目的：（1）、检验施工工艺是否合理，工艺参数（特别是泥浆的比重、粘度、失水率）的选取是否适当；（2）、检验机械设备是否具有过程能力；（3）、检验地层参数是否与勘察报告所提供的数据一致；（4）、检验设计文件所确定的施工工艺是否可行；（5）、混凝土的充盈系数是否达到或超过设计要求。因此，在正式开工前，施

18、工单位一定要做好工艺性试桩这一施工环节，检验施工组织设计中的各施工参数是否适当，最好把工艺性试桩也作为静荷载试桩，这样能更好地检验施工工艺参数及设计参数。4.2.5.2 设备、机具的选择钻孔灌注桩成孔的质量是否能达到设计及质量验收规范的规定，是钻孔灌注桩质量控制的前提条件。对于超长钻孔桩，钻孔设备应选择GPS-15型以上的钻机，这样的钻孔设备具有较大的扭矩、较大的钻具刚度，能够满足超长钻孔桩的施工需要。水下混凝土的灌注是超长钻孔灌注桩施工的最关键工序，在这一施工环节不得出现任何差错。因此，灌注设备及机具的选择显得更加重要。垂直提升设备可以是钻机的动力提升系统，也可以选择吊车或灌注平台，但必须保

19、证设备的提升力大于计算值的1.5倍；灌注导管及导管接头的耐压力必须满足：P1.25*泥浆比重*钻孔深度，在进行闭水试压时，常常要求试验压力达到1.5MPa。4.2.5.3 钻孔过程中塌孔、漏浆的处理在砂层、卵石层、裂隙发育的岩层中钻进成孔时，极易发生孔壁坍塌、泥浆漏失等现象。针对这一塌孔、漏浆的情况，根据塌孔、漏浆的严重程度，可选择采用添加优质膨润土、分子量在600万以上的聚丙烯酰胺、水泥、粘土球等办法，以提高泥浆的粘度和剪切力，减少塌孔和泥浆漏失。4.2.5.4 水下混凝土灌注的质量控制在建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）中，桩体的质量检验列为主控项目。在水下混凝土

20、灌注这一施工环节，如何保证桩体的质量，保证不出现、类桩？笔者认为，可以从以下几个方面采取措施，进行控制。1)控制二次清孔后的泥浆质量超长钻孔灌注桩在水下混凝土灌注前必须采用优质泥浆进行全置换式二次清孔，以保证混凝土桩身质量。当孔深小于50米时，可以采用泵吸反循环清孔；当孔深大于50米时，采用气举反循环清孔具有更高的清孔效率。二次清孔验收时，应从孔底0.30.5米处取出孔内泥浆，检验泥浆的性能是否符合如下要求：泥浆比重：1.101.15，粘度：1822 S，含砂率4%。2) 控制混凝土的初灌量超长桩的混凝土初灌量，应保证能埋住导管1.0米以上，且具有较大的冲击动能，以利于减少孔底沉渣的影响。初灌

21、量宜按下式计算确定：V=1.2*0.785*D2(1.0+h)*k+0.45*d2(L-1.0-h), 其中D-桩孔直径(M)； d-导管内径(M)； k-充盈系数。h-导管距孔底距离(M),当采用翼状锥型钻头时，取值为0.8-1.0米；当采用平底钻头时，取值为0.5-0.8米；同时，坚持大直径桩取小值，小直径桩取大值的原则。因此，初灌时的混凝土储料斗容积应大于按上式计算的体积。3) 堵管事故的预防混凝土拌合物的和易性、流动性对水下混凝土的灌注至关重要，工程施工中的堵管事故90%以上都是由于混凝土拌合物的质量不好所引起的。目前大多数钻孔灌注桩的施工采用自拌混凝土，自拌混凝土的质量受人为因素的影

22、响较大。因此，必须严格计量系统，保证混凝土的塌落度达到18-22，和易性良好。孔口灌注人员应检查到达孔口混凝土拌合物的质量，查看有无离析和大块的物质，对不合格的混凝土拌合物坚决不用。同时，在孔口灌入混凝土后，应检查孔口泥浆的上返情况，如果返浆良好，表明灌注顺畅。在灌注过程中，应经常上下活动导管，以利于水下混凝土的灌注。4)控制钢筋笼上浮 钻孔灌注桩钢筋笼的长度，一般不会是通长配置，而是为桩长的1/22/3，因此，若施工控制不当，极易发生钢筋笼上浮的质量事故。一旦发生钢筋笼上浮，就根本没有办法使钢筋笼下沉到原来的设计标高。而建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002中规定：钢筋笼安

23、装深度允许偏差为100mm。只要钢筋笼上浮0.1米以上，该桩就视为不合格，就必须进行整改。因此，对钢筋笼上浮进行控制尤显得重要。以下是几点控制措施：（1）、控制钻孔的垂直度。验收规范规定：桩孔的垂直度允许偏差1%。但对于超长钻孔灌注桩，笔者认为桩孔的垂直度允许偏差应控制在0.5%以内，这样才能保证导管顺利地下到孔底。因此，在钻孔过程中应避免盲目加压、片面追求钻孔速度的不良倾向，坚持合理施加钻压、及时提升回旋扫孔的钻进方法，这样有利于保证钻孔的垂直度。（2）、钢筋笼的加劲圈宜位于主筋的外侧，这样可以防止在导管的提升过程中，钢筋笼的加劲圈挂勾在导管的接头处，而把钢筋笼一同提升上来造成的浮笼事故。（

24、3）、控制好在混凝土灌注过程中的导管埋置深度。在混凝土的灌注过程中，应及时量测孔内混凝土面的深度，计算导管的埋置深度L，并把L控制在2.06.0米内。特别是当孔内混凝土面在钢筋笼底部位置以下约2.0米时，尽量做到少埋管（埋置深度L控制在2.03.0米之间），当孔内混凝土面接近钢筋笼底部位置时，禁止提升导管；应待孔内混凝土埋住钢筋笼1.0米以上时，才能提升导管或拔管。这样，可以防止导管提升时孔内混凝土面突然上升而造成的钢筋笼上浮现象。（4）、在导管的提升过程中，应密切注意钢筋笼吊筋的位置变化，一发现吊筋向上移动，则立即停止提升导管，并将导管反复旋转，直到导管提升、钢筋笼不跟着上升为止。同时，检查

25、钢筋笼吊筋的受力状态，一旦发现吊筋不受力，即可判断出钢筋笼掉落孔内，必须及时进行技术处理。（5）、加强水下混凝土的灌注强度，调节混凝土的初凝时间，以满足水下混凝土的灌注要求。因为超长桩的混凝土灌注量一般都较大，灌注时间也较长，若混凝土的初凝时间短，松散层混凝土已经初凝，极易导致浮笼。因此，对于超长桩的水下混凝土，应掺加适量的缓凝剂，以调节混凝土的初凝时间。4.2.5.5 桩顶混凝土强度的控制。 进行混凝土水下灌注，在桩顶部位势必存在着一定长度的劣质混凝土-松散层，在进行承台施工时，必须凿除这段松散层，剥露出桩身钢筋。在凿除桩顶松散层后，桩顶混凝土的强度必须达到设计要求的强度等级。但是，在实际的

26、工程施工中，往往由于对该问题的重视程度不足和控制手段不力，造成接桩的例子比比皆是，有些甚至付出了沉重的代价。 对于超长桩的加灌长度，我认为：在淤泥、粘土地层中，不能少于1.5米；在含有砂、卵石的地层中，不能少于2.0米。在灌注过程中，必须严格控制加灌长度，以保证桩顶混凝土的质量。4工期目标的控制本工程的施工合同规定，工程施工总工期为120日历天，为此，采用倒排工序计算法，确定本工程施工所需要的设备量、作业人员数量、管理人员数量以及材料的日、周消耗量。为了保证工期目标的实现，采取了如下的控制措施：1、编制周作业计划。以7天为一个控制期，在上周的周末安排下一周的各班组的施工任务、各种材料的计划用量

27、，保证材料的供应。2、采取奖罚措施。对超额完成任务的班组实行奖励，以充分调动个班组的生产积极性；对没有能够完成任务的班组，帮助他们分析原因，找出差距，并给予一定的处罚。3、保证泥浆及时排放。施工过程中将产生大量的泥浆，这些泥浆是否能够及时的排放出去，在很大的程度上决定了工期。为此，采用管道进行泥浆输送，把泥浆输送到停泊在鸥江的泥浆船上，解决了白天市区不能运输泥浆的难题；同时，在工地挖设一个容量达到100立方米的泥浆池，以解决万一泥浆输送设备出现故障不能排放泥浆的问题；同时要求排放泥浆的分包单位在40分钟内修复万一出故障的设备和管路。4、加强水和电的供应。为了防止停电而造成停工，工地配备2台12

28、0千瓦的发电机组，确保施工用电；施工用水采用水泵直接从附近的河流中抽取。通过这些措施，并在具体的工作中加以贯彻落实，收到了较好的效果。工程施工的实际工期为125天，超出合同约定的工期5天。 5安全管理安全生产是施工监理永恒的主题，作为施工生产第一线的项目部，应切实做好安全管理，保证施工绝对安全。为此，采取如下的措施：1） 做好三级安全教育和安全技术交底，保证做到不缺不漏。2） 项目部设立一名专职安全员，全面负责工程施工的安全工作。3）为了协助专职安全员的工作，设立兼职安全员。各班组的班组长、施工员等都是兼职安全员。4） 编制、发放安全小手册。该手册的内容主要是安全管理制度、安全注意事项等。5）

29、 定期的安全例会制度。项目部管理人员每2周，下到班组召开安全专题会议，对安全工作进行总结与评价。6风险管理与控制 风险无处不在，关键是如何进行控制。6.1 风险识别对于本工程的钻孔灌注桩施工，主要的风险如下： （1）、地层变化的风险。地层构造变化较大，造成钻孔的难度增加，而增加成本。临近春节施工，工人工资上涨的风险。 （4）、材料用量超出预算的风险。 （5）、安全事故风险。 （6）、质量事故风险。 （2）、材料价格的风险。若材料价格上涨，造成施工成本增加。 （3）、6.2 风险控制 对于第一种地层变化的风险，我们在与业主签订施工承包合同时，其中有关于地层变化造成施工成本增加的补偿条款，因此，该风险得到了控制。材料价格的风险，在与业主的施工合同中，对于材料（水泥、钢材、石子、砂）价格采取动态管理的办法进行结算，因此，与材料供应商的供应合同，材料价格也采用市场供应价，每月进行结算一次。 本工程通过设立工作目标，分解、落实各岗位的责任，积极实施事前控制，加强事中监督和对实施结果的评价，全面完成了合同规定的各项指标，取得了满意的效果。二一一年六月十日12