浅谈灰岩地质区冲孔灌注桩施工主要监理工作

【摘要】本文通过某综合楼基础冲孔灌注桩的施工监理情况介绍，说明在灰岩地区复杂地质条件下冲孔灌注桩施工监理过程中应注意的事项和监理工作重点。

【关键词】灰岩地质区、冲孔桩、施工、监理

 

灰岩地区地质条件复杂，如岩溶（溶洞、石笋）、构造带（断层、裂隙）发育，且地下水丰富，严重影响桩基的施工质量和安全。当大型建筑的基础遇到灰岩地质区（如岩溶带溶洞），由于岩溶地质的复杂多样性会给工程施工带来极大挑战和困难，还会造成严重的质量、安全隐患和经济损失。笔者结合某综合大楼灰岩地质条件下冲孔灌注桩工程施工情况，着重对该工程施工过程的监理要点进行分析总结，为类似工作提供参考。

一、工程概况

某综合楼工程为地上23层、地下一层的框剪结构建筑，建筑面积22000m2，基础采用冲孔灌注桩基础。根据地质勘探报告显示该工程场地基底岩性主要由灰岩组成，岩溶作用强烈，岩溶发育不均衡，无规律可循，局部为串珠状，少数为空洞或地下塌陷。埋深30m以上岩溶已被粘性土充填，30m以下岩溶大多也被充填，少数为空洞。

受业主委托，我公司对该工程的施工进行监理，在详细研究施工图、地质报告、施工合同、招标文件及投标文件,并对施工现场进行勘探后，了解到该工程桩基施工困难的一些主要特点：①场地内分布有空溶洞和充填粘性土溶洞，成孔时可能出现漏浆或塌孔，缩径等现象。②该工程合同工期152天，共计66根桩，桩深30~60m不等，由于施工场地窄小，同时场地分布多层中风化灰岩夹层，厚度大小不一，冲孔桩施工时穿越这些夹层难度较大，施工速度缓慢。

二、明确监理工作重点

监理工程师应指导施工，而不是指挥施工。为更好地指导施工，实现工程监理目标，应充分发挥监理工程师建议权的作用。

溶洞发育是该桩基工程的施工难点，溶洞处理顺利与否直接影响整个工程的质量。针对以上工程特点，监理工程师建议施工单位在完善其施工组织设计时，应重点补充完善以下建议内容：①明确施工工艺流程，作为监理检查依据；②明确进场挖掘机的数量和技术参数并排出详细的施工顺序，加快工程进度。③明确出现溶洞时详细的技术处理措施，保障工程质量、安全。

三、施工工艺流程及监理方式

根据该工程溶洞发育等特点，监理项目部工程师研究后建议该冲孔灌注桩工程施工工艺流程及主要监理方式按下图实施：

 

四、施工现场安排方案建议权

根据本工程的特点及设计要求，采用2台(套)CZ-30型大功率冲孔机及4台(套)30型大功率电动冲击钻机进场同时施工。但由于该项目施工场地较窄，且试验用砂堆放又占用了一部分场地，为了能使6台（套）钻机顺利展开施工，提高施工效率，加快施工进度，监理工程师建议按以下施工现场安排方案进行实施：

1．进场一部16T汽车吊车，钻机移机全部用吊车完成解决因场地问题无法移动的难题。

2．场地施工安排：北角①-③轴与P-G已堆放试验用砂，①轴与G-E轴架设搅拌场，石子堆放于①轴与E-A轴，④轴先行施工。

3．前期④轴桩施工完成后，已经无法安排6台钻机施工，可先退场一台CZ-30，一台CZ-30改为灌浆专用以便加快成孔，成桩速度。

4．原计划借用人民旅社一半场地用作施工用地，但由于人民旅社项目同期施工，已无法按计划开挖泥浆池，改在承台空隙间作捞渣循环池。

5．水泥堆场及钢筋笼制作借用人民旅社附楼场地，用人工进行二次转场搬运。

6．④轴桩施工完成后，借用北侧市政道路作搅拌场，搅拌场二次转场工作三天内完成。

五、出现溶洞时的技术处理措施建议权

监理工程师应具备独立判断、处事的能力，并熟知溶洞类型和识别方法。当该工程出现溶洞等复杂地质情况时，监理工程师建议按以下技术处理措施进行控制：

1．详细熟读、理解地质勘察报告，根据地质报告绘制溶洞分布图，使施工人员对溶洞分布有一个宏观认识。

2．对个别溶洞特别发育的区域，可采用每根桩基进行一个钻探孔，准确判断溶洞的具体位置大小、产状等。

3．根据地质资料提供的数据，在接近打穿溶洞顶板时采用慢速低锤，以防顶板岩石大场坍塌。

4．遇溶洞时，应减少冲程悬距，慢慢穿过，必要时可边冲击边向孔内投放小片石或碎石，以冲挤到溶洞充填物中作骨架，稳定充填物。

5．在溶洞无充填物中成孔时，可投入泥球或粘土、石块，保持高浓度泥浆，以防泥浆水量渗漏造成坍孔。

6．遇产状较大且侧壁正好在桩位的桩孔，可采用在孔内充填石块或较高标号的砼灌注至倾斜岩面的顶面，再进行冲击成孔，以避免钻头岩层倾斜面跟进，造成斜孔。

7．遇到表面起伏较大的岩面和溶洞底板时，不采用大冲程穿过，可填入粘土、石块先将孔底填平，用钻头小冲程往复冲捣慢慢穿过，穿过之后逐渐增大冲击频率，直至回到正常冲击作业。

8．遇异常情况或地质特别复杂，应及时通报监理、业主及设计部门，并共同研究确定具体施工方案。

六、监理工作成效

监理工程师上述建议得到了施工单位的认可和采纳，并取得了良好的实施效果。施工单位项目部修改后的施工组织设计经监理工程师认真审查后批准实施。主楼的66桩计划152日历天完成并在合同签订后十天内进场，在具备开工条件时，由监理工程师下达开工令后正式开工。施工监理过程中，根据施工组织设计的施工工艺流程，监理项目部特别设置了两个监理专用表格（桩基检验表和水下砼灌注记录表<见附表>），通过记录表可以随时了解桩基施工过程的质量和进度情况。此外，监理项目部认真做好该桩基工程全过程控制其他还应注意的事项，圆满地完成了该工程的各项监理任务。

该桩基工程施工的难度大，由于监理单位以及施工单位在施工前充分了解了该场地的地质条件和特点，针对性地编制施工组织和工艺，重视施工准备工作，落实溶洞技术处理措施，精心施工，从严、依法、科学、专业监理，不仅如期完成施工任务，而且经检测，其中Ⅰ类桩52根（占78.8%），Ⅱ类桩14根（占21.2%），无Ⅲ类桩。

七、结束语

对于灰岩地区复杂地质条件下冲孔灌注桩施工监理，从该工程实践中得到几点体会:①充分发挥监理工程师对工程建设相关事项的建议权，是实现工程质量、进度、投资、安全等控制目标的重要手段之一；②深入了解岩溶的发育规律，做好现场施工安排等准备工作，准确把握施工组织设计要点、难点等等是监理工作的重点和着力点；③由于灰岩复杂地质条件影响桩基施工的因素较多，在监理过程中，切实做好关键工序的针对性监理工作（如制作监理专用表格进行记录统计）是保证工程质量和进度的有效措施。

 

水下砼灌注记录表（附表一）

桩  号 型  号 施工日期

桩  径 终孔标高 导管长度

设计砼强度 计算砼(m3) 实用砼(m3)

灌  注  情  况

时间 灌注砼

体积

(m3) 砼面

深度

(m) 导管底

深度

(m) 导管埋

入砼深

(m) 拆除导管 坍落

度 充盈

系数

起 止 节数 长度

(m)

 

 

 

 

桩 基 检 验 表（附表二）

桩  号 钢筋笼顶标高

柱  径 泥

浆

指

标 含沙率

型  号 比  重

护筒中心偏差 粘  度

护筒标高 胶体率

承台底标高 灌注砼时间

桩顶标高 沉渣厚度

开钻时间 导管离孔底距离

设计嵌岩深度 首盘砼方量

进入持力层标高 埋管深度

终孔标高 灌注砼标高

嵌岩深度 设计砼方量

终孔时间 实际砼方量

设计桩长 充盈系数

下检孔器的深度 检查人员

设计钢筋笼长度 备    注

 

 

参考文献：

[1]崔武文  《工程建设监理》  中国建材工业出版社  2009年11月

[2]《建设工程监理合同（示范文本）》（GF-2012-0202）

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